[硕士论文] AM真菌和根围促生细菌对番茄南方根结线虫病害的影响 [复制链接]

资料简介：
硕士论文-AM真菌和根围促生细菌对番茄南方根结线虫病害的影响，74页，47926字

摘要

丛枝菌根（arbuscular mycorrhizae，AM）真菌和根围促生细菌（plant growth-promoting

rhizobacteria，PGPR）是土壤微生物区系的重要成员，分布十分广泛。AM 真菌与植物

根系建立互惠共生体后在土壤中形成庞大的菌丝网络，这对于生物间的物质交换、能量

流动、信息传递、保持土壤微生物区系平衡与稳定、增加生物多样性、稳定生态系统具

有不可替代的巨大作用。近十年来，AM 真菌作为生防制剂防治植物病害的效应，尤其

是 AM 真菌与 PGPR 相互作用对植物土传病害发生发展的影响倍受关注。根结线虫病是

当前蔬菜作物最严重的土传病害之一，目前尚缺乏有效控制技术。因此，积极探索 AM

真菌和 PGPR 调控土壤微生物区系、促进蔬菜生长、防治根结线虫病害的效应与作用机

制，将为研发 AM 真菌和 PGPR 二元生防制剂、为保护地蔬菜根结线虫病害生态控制和

无公害蔬菜可持续安全生产提供理论依据和实践指导。

本研究旨在从探索 AM 真菌与 PGPR 相互作用关系入手，评价它们对番茄南方根

结线虫及其病害的影响，以确定 AM 真菌与 PGPR 的最佳组合及其协同作用，初步阐明

AM 真菌和 PGPR 提高番茄抗病性的效应与机制。本试验采用目前生产上推广应用的

“金冠”番茄品种，于室内和温室盆栽条件下，研究了 AM 真菌 Glomus versiforme、Glomus

mosseae 和 PGPR Bacillus megaterium、Bacilus polymyxa、Bacillus spp.、Azospirillum spp.

对番茄植株生长发育的影响、对番茄南方根结线虫（Meloidogyne incognita）病害的生防

效果及其减轻该病害的作用机制，主要结果如下：

1. 温室盆栽试验结果表明，接种 B. polymyxa 或 Bacillus spp.处理的番茄植株株高、

地上部干重和地下部干重显著高于只接种南方根结线虫的处理，而单位根重二龄幼虫

数、雌虫数、线虫总数、根上卵囊数、卵囊含卵量和病情指数均显著低于只接种南方根

结线虫的处理。例如，接种 B. polymyxa 和 Bacillus spp.处理的病情指数分别为 15%和

13.75%，显著低于只接种南方根结线虫的处理（43.3%）；而 B. megaterium 和 Azospirillum

spp.的促生防病效果不显著。表明 B. polymyxa 和 Bacillus spp.对番茄生长发育及对南方

根结线虫的防治效果较好。

2. 不同组合的 AM 真菌与 PGPR 双接种处理促进番茄植株生长、降低根结线虫病

害的效应存在差异。以 G. mosseae 和 Bacillus spp.组合促生防病效应最大，其株高

84.56cm、茎粗 0.910cm、节点数 14.5、 地上部干重 6.75g、地下部干重 5.16g，均显著

高于对照；而发病率和病情指数分别为 37.8%和 12.5%，显著低于只接种南方根结线虫

的处理（发病率 86.3%和病情指数 56.5%），达到差异极显著水平，为最佳组合。于播

种时接种 AM 真菌，并于移栽时接种 Bacillus spp.处理的发病率和病情指数分别为 24.5%

和 12.5%，均显著低于只接种南方根结线虫的处理（55.7%和 42.03%）。认为在以育苗播

种时接种 AM 真菌和幼苗移栽时接种 PGPR 为防治南方根结线虫的最佳接种时期。

3. 离体测定表明，B. polymyxa 或 Bacillus spp.不同稀释倍数的发酵液和菌悬液均可

抑制南方根结线虫二龄幼虫（J2）的活性。用 B. polymyxa 的 2 倍稀释菌悬液处理 J2 12、

24、36 和 48h 后，对 J2 活性抑制率分别比无菌水对照高 81.03%、76.26%、68.97%和

60.68%；而 Bacillus spp.的 2 倍稀释菌悬液分别比无菌水对照高 86.33%、82.96%、77.87%

和 75.48%。B. polymyxa 的 2 倍和 5 倍稀释发酵液的抑制作用也比较明显，但 10 倍稀释

发酵液在 36h 后对 J2 的抑制作用明显减弱，仅比无菌水对照高 6.17%，且在 48h 后对 J2

的抑制作用与对照无明显差异；而 Bacillus spp.的 2 倍、5 倍和 10 倍稀释发酵液在处理

J2 12、24、36 和 48h 后，对 J2 的抑制作用均明显高于无菌水对照。

4. 接种 AM 真菌 6 周后再接种 Bacillus spp.和/或南方根结线虫的处理其番茄根内防

御性酶如过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶、β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶的活性均高于单接

种 AM 真菌、Bacillus spp.或南方根结线虫的处理，且酶活性峰均出现在 AM 真菌侵染

率快速上升根结线虫侵染速率迅速下降的时期，即接种 Bacillus spp.和/或南方根结线虫

后第 4-6d。证明 AM 真菌和 PGPR 均能在一定范围内诱导番茄防御性酶类活性，使根系

对病原物的侵染产生快速反应，但在此过程中 AM 真菌发挥重要作用。

作者发现一定组合的 AM 真菌和 PGPR 之间具有相互促进、协同发挥促生防病效应，

认为 AM 真菌和 PGPR 可以提高番茄对南方根结线虫病害的抗性，降低危害程度，其机

制包括改善植株营养状况、抑制南方根结线虫的繁殖和侵染、降低其种群数量、提高防

御性酶活性等方面，但其分子调控机制尚需进一步研究。

关键词：AM 真菌；PGPR；南方根结线虫；番茄；抗病性

目录

摘要...........1

英文摘要…….…….………...3

1 引言………………….….………...…..……..………6

1.1 PGPR 研究进展………….6

1.2 AMF 研究概况…………...8

1.3 AMF 与 PGPR 相互作用关系的研究进展……..…11

1.3.1 AMF 与 PGPR 相互作用及其机制…………..…11

1.3.2 AMF 与 PGPR 双接种对植物的影响…………..13

1.3.3 AMF 与 PGPR 协同修复土壤的效应…………..14

1.3.4 AMF 与 PGPR 双接种对病原物的影响………..14

1.4 蔬菜根结线虫病研究概况……………………….15

1.5 本研究目的和意义……..17

2 PGPR 对番茄南方根结线虫病的影响…………….18

2.1 材料与方法……………18

2.2 结果与分析…………….19

2.2.1 接种 PGPR 对番茄生长发育的影响…………...19

2.2.2 接种 PGPR 对番茄根结线虫病的影响………...20

2.3 讨论…………………..22

3 AMF 和 PGPR 对番茄南方根结线虫病的影响…...24

3.1 材料与方法…………….24

3.2 结果与分析…………….26

3.2.1 接种 AMF 和 PGPR 对番茄生长发育的影响...26

3.2.2 接种 AMF 和 PGPR 对番茄根结线虫病的影响………………………...28

3.2.3 不同时期接种 PGPR 各处理对番茄生长发育及根结线虫病的影响………………………..……33

3.3 讨论…………………….36

4 AMF和 PGPR 减轻番茄根结线虫病的作用机制初探………………………37

4.1 PGPR 对南方根结线虫发育的影响……………....37

4.1.1 材料与方法…………..37

4.1.2 结果与分析…………..38

4.1.2.1 PGPR 对南方根结线虫二龄幼虫活力的影响.38

4.1.2.2 PGPR 对南方根结线虫卵孵化率的影响…….40

4.1.3 结论与讨论………...…41

4.2 AMF 和 PGPR 减轻番茄根结线虫病的作用机制42

4.2.1 材料与方法…………..42

4.2.2 结果与分析…………..44

4.2.2.1 AMF 侵染率与根结线虫侵染速率的关系………………….………....44

4.2.2.2 AMF 和 PGPR 对番茄根中几种防御性酶活性的影响………………...46

4.2.3 讨论…………………..51

5 结论与展望……………...53

5.1 结论…………………….53

5.2 展望……………………..53

参考文献……………………55

图版61

致谢65

已发表论文目录…………....66

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