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大豆作为陷阱植物防治根肿病的效果评价及机制研究

唐林  
【摘要】:论文研究了大豆等不同前作植物对后茬作物根肿病的发生和危害的影响以及大豆作为前作植物防治后茬作物根肿病的机理。此外,还对油菜根肿病肿根中的内生细菌进行分离、鉴定和生防菌筛选。取得了如下研究结果:1.明确了大豆作为前作植物防治后茬作物根肿病的效果。比较了5种不同前作植物(水稻、莴苣、土豆、玉米和大豆)对后茬作物(油菜、白菜)根肿病发生的影响。结果表明:大豆可作为前作植物防治后茬作物根肿病。在田间轮作试验中,大豆作为前作植物对后茬油菜和白菜根肿病防治效果分别达到92.10%和80.28%。在温室试验中,大豆对后茬白菜根肿病的防治效果达到35.10%。后茬白菜株高和干重明显高于对照和其他处理。2.明确了对大豆作为陷阱植物防治根肿病的机理。机制之一是大豆根系分泌物刺激根肿菌休眠孢子萌发。非寄主植物(大豆、豌豆和三叶草)和寄主植物(白菜和油菜)均可以刺激根肿菌休眠孢子萌发。大豆根系分泌物处理过的休眠孢子萌发率最高,达到40.13%。显著高于其他非寄主植物豌豆(26.97%)和三叶草(30.25%),寄主植物白菜(28.68%)和油菜(26.80%)及对照处理无菌水(14.48%)和营养液(18.12%)。研究还表明根系分泌物和土壤中的N、Ca、B和Mg等元素可以抑制根肿菌休眠孢子萌发。3.明确了不同轮作方式对土壤根肿菌含量的影响。血球计数板法测定结果表明:大豆处理后土壤根肿菌含量为1.5×106个孢子/g土壤,显著低于白菜处理(6.6×106个孢子/g土壤)、油菜处理(4.2×106个孢子/g土壤)、豌豆处理(5.5×106个孢子/g土壤)、三叶草处理(3.7×106个孢子/g土壤)和休耕处理(9.3×106个孢子/g土壤)。实时荧光定量PCR法检测结果表明:大豆处理后土壤根肿菌含量为7.4×105个孢子/g土壤,显著低于白菜处理(2.3×106个孢子/g土壤)、油菜处理(2.5×106个孢子/g土壤)、豌豆处理(1.3×106个孢子/g土壤)、三叶草处理(1.2×106个孢子/g土壤)和休耕处理(2.5×106个孢子/g土壤)。4.对油菜根肿病肿根内生细菌进行了分离与鉴定,并对其防治根肿病的效果进行了评估。从油菜苗期和成熟期肿根内分别分离得到36株和53株内生细菌,以芽孢杆菌属和假单胞菌属为主,分别占14.61%和26.97%。采用平板对峙法筛选得到3株菌株对棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum)具有抑菌效果分别为漠海威芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtills)。3株菌株对根肿菌休眠孢子萌发均有抑制效果,其孢子萌发抑制率分别为39.19%、55.78%和43.09%。盆栽试验结果显示:3株菌株防治根肿病效果分别达到19.15%、46.26%和30.29%。


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