【摘 要】
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植物病害的发生是寄主植物—病原物—环境共同作用的结果。环境因素可以影响植物—病原的相互作用。为了探明空气湿度、土壤湿度和光质对灰霉菌侵染番茄植株生长发育的影响,为设施内番茄灰霉病的环境调控防治提供理论基础,本研究以‘金棚14-6’番茄为材料,分别通过空气湿度、空气湿度与土壤湿度耦合及空气湿度与光选择性网耦合三部分试验,观察分析了环境因子对灰霉菌侵染番茄叶片表型变化、细胞学差异、组织结构变化、抗氧化
【基金项目】
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国家重点研发计划经作专项(编号:2019YFD1002000);
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植物病害的发生是寄主植物—病原物—环境共同作用的结果。环境因素可以影响植物—病原的相互作用。为了探明空气湿度、土壤湿度和光质对灰霉菌侵染番茄植株生长发育的影响,为设施内番茄灰霉病的环境调控防治提供理论基础,本研究以‘金棚14-6’番茄为材料,分别通过空气湿度、空气湿度与土壤湿度耦合及空气湿度与光选择性网耦合三部分试验,观察分析了环境因子对灰霉菌侵染番茄叶片表型变化、细胞学差异、组织结构变化、抗氧化系统及叶绿素荧光参数、气体交换参数、果实产量品质的影响。主要研究结果如下:(1)不同空气湿度(高空气湿度:80%~95%;低空气湿度:65%~80%)对灰霉菌侵染番茄的影响。高湿接种60 h大量芽管伸长出现在叶片下表皮细胞并分化菌丝,叶肉细胞间隙分布了大量的菌丝并伴随病斑出现,灰霉菌在60 h完成侵染;低湿接种108 h芽管伸长出现在叶片下表皮并分化菌丝,叶肉细胞间隙有少量菌丝分布,没有明显病斑出现。随着灰霉菌的侵染,低湿与高湿相比栅栏组织和海绵组织结构从整齐紧密变为排列疏松的时间滞后;高湿和低湿处理的叶片厚度、栅栏组织和海绵组织厚度均呈先上升后下降的变化趋势,侵染后期低湿处理的叶片组织结构厚度显著高于高湿。随着接菌时间延长,高湿和低湿的活性氧含量和抗氧化酶活性处于相对活跃的调整、适应的变化过程,大致呈先上升后下降趋势,而对照和接菌相比无显著差异,变化趋势维持在基本的振幅上。(2)空气湿度与土壤湿度耦合对灰霉菌侵染番茄的影响。研究设置两个空气湿度(a)水平(高湿Ha:80%~95%;低湿La:65%~80%);三个土壤湿度(s)水平(低水Ls:60%~70%;中水Ms:70%~80%;高水Hs:80%~90%),共6个处理。结果显示:Ha比La处理发病早、发病严重且病情发展速度快;在Ha条件下的发病程度为:Hs>Ms>Ls,在La条件下Ms与Hs、Ls相比病情发展缓慢。灰霉菌侵染前期叶片各组织结构厚度在Ha和La条件下随土壤湿度的增加均呈上升趋势,后期呈下降趋势。随着灰霉菌的侵染,活性氧含量、抗氧化酶活性处于相对活跃的调整、适应的变化过程。Ha下的Fv/Fm、产量、果实品质均显著低于La,在Ha下Fv/Fm表现为Hs<Ms<Ls,La下Ms>Ls>Hs。LaHs的产量最高,HaHs的产量最低,各因素处理对产量的影响程度表现为空气湿度>土壤湿度>两者交互。(3)空气湿度与光选择性网耦合对灰霉菌侵染番茄的影响。试验设置两个空气湿度水平(高湿H:80%~95%;低湿L:65%~80%);四个光选择性网水平(红色遮阳网R;蓝色遮阳网B;黑色遮阳网D;不覆遮阳网CK),共8个处理。结果显示:H比L处理下发病早、严重且病情发展速度快;两种湿度条件下光选择性网处理发病程度均表现为:D>CK>B>R。随着灰霉菌的侵染,在1 dpi~3 dpi叶片的厚度(除对照)均表现为H>L,7 dpi~15 dpi叶片厚度呈下降趋势。各光选择性网处理下,番茄植株的净光合速率(An)和气孔限制值(Ls)均表现为H<L,而胞间CO2浓度(Ci)为H>L,即高湿条件下灰霉菌侵染番茄叶片引起的An下降主要是由非气孔限制引起的。高湿的Fv/Fm(最大光化学效率)、ΦPSⅡ(实际光化学效率)、q P(光化学猝灭系数)均显著低于低湿,而NPQ(非光化学猝灭系数)则表现为H>L,红色和蓝色遮阳网在一定程度上缓解了灰霉菌侵染植株引起的PSⅡ最大光化学效率下降,以LR处理效果最好。各因素处理对产量的影响程度表现为空气湿度>光选择性网>两者交互,LR的产量最高,HD的产量最低。研究结果认为灰霉病发生的环境条件为湿度80%~95%和侵染完成时间60 h;空气高湿和土壤高水、空气低湿和土壤中水条件侵染完成时间分别为3 d、10 d;空气高湿、黑网、空气低湿红网侵染完成时间分别为3 d、15 d。空气低湿和土壤中水、空气低湿和红网在一定程度上抑制了灰霉菌的侵染,推迟了发病时间,减轻了发病程度,提升了植株的光合能力,降低了病害对番茄果实品质、产量的影响。
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