草莓连作障碍抗、感品种根系分泌物对尖孢镰刀菌的抑制作用及其成分分析

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由尖孢镰刀菌草莓专化型(Fusarium oxysporum Schl. f. sp. fragariae)引起的枯萎病是草莓连作障碍的重要表现之一。该病的发生与草莓根系分泌物的化感作用密切相关。选取草莓连作障碍抗性品种‘达赛莱克特’和易感品种‘红颜’,轻洗根后移栽至装有根系分泌物连续收集装置的花盆中,每盆3株。每品种3次重复,每重复5盆。移栽7d后每盆补加1L Hoagland营养液,打开循环泵使营养液从盆底部流出,经过内装200 mL XAD-4吸附树脂的色谱柱后再由盆上部滴回至盆中。于14 h光/10 h暗、25℃/18℃和相对湿度60%条件下培养40 d后,取下色谱柱,先用500 mL去离子水清洗树脂,再用300 mL甲醇洗脱。洗脱液28℃减压浓缩至干,加50 mL去离子水溶解,每品种5个色谱柱溶液合并后据其根系质量调整至根系分泌物终浓度为8.0g·mL-1。(1)分泌物对菌丝生长和孢子萌发的影响:将经0.45μm滤膜过滤的分泌物溶液和40℃无菌PDA培养基混匀倒平板。分泌物终浓度分别为0.8、0.4、0.2、0.1、0.05和0 g·mL-1,每种浓度3皿。接种菌饼后25℃黑暗倒置培养,4 d后测量菌落直径并计算抑制率。取50μL分泌物溶液与孢子悬浮液混合,置于放有水琼脂培养基的载玻片上,25℃黑暗保湿培养12h后,镜检孢子萌发情况并计算抑制率。(2)分泌物GC–MS分析:50m L洗脱液28℃减压浓缩至干后,用150m L去离子水溶解;再经乙酸乙酯按体积比1︰1萃取3次,合并后减压浓缩至5 mL。取2 mL浓缩液和20μL硅烷化试剂置于试管中,80℃水浴密封加热1 h,过0.45μm滤膜后进行GC-MS分析。研究结果表明:较低浓度‘红颜’根系分泌物(0.05~0.4 g·mL-1)对尖孢镰刀菌菌丝生长和孢子萌发均表现显著促进作用,促进率为12.2%~34.5%和8.2%~22.1%;较高浓度(0.8 g·mL(-1))对菌丝生长无影响,但对孢子萌发抑制率为7.5%。‘达赛莱克特’根系分泌物除最低浓度(0.05 g·mL-1)外,对菌丝生长和孢子萌发表现出抑制作用,浓度越高抑制作用越强,最高分别达21.4%和18.2%。‘红颜’/‘达赛莱克特’根系分泌物中主要包括有机酸类、酯类、酰胺类、烃类及醛酮类,其相对含量分别为29.55%/21.22%、19.43%/16.28%、8.77%/9.25%、7.22%/8.88%和5.42%/8.51%;其中,‘红颜’化感物质对羟基苯甲酸(5.37%)、阿魏酸(5.11%)、邻羟基苯甲酸(4.22%)、丁香酸(4.16%)和香草酸(3.31%)显著高于‘达赛莱克特’,而邻苯二甲酸二丁酯(7.38%)显著低于‘达赛莱克特’。‘红颜’根系分泌物对尖孢镰刀菌的促进作用及具有自毒作用的化感物质含量较高可能是感连作障碍的重要原因。
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