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苜蓿茎点霉(Phoma medicaginis)叶斑病(苜蓿春季黑茎病)和豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum)是紫花苜蓿(Medicago sativa)生产中重要的病虫害,在自然条件下常混合发生。丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌可与80%的陆生植物根系共生形成互惠共生的菌根结构,其可促进植物对矿物营养的吸收,增强植株抗逆性。本研究以紫花苜蓿为植物材料,探究了AM真菌根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)对紫花苜蓿响应茎点霉和豌豆蚜的生理生化及分子机制,同时研究了AM真菌影响茎点霉叶斑病和蚜虫互作的生化机制。主要结果如下:(1)AM真菌则增强了紫花苜蓿整体健康水平,提高了紫花苜蓿对病虫害的抗性。AM真菌根内根孢囊霉提高了紫花苜蓿N、P养分的吸收,增加了植株茎叶和根系生物量及分枝数(P<0.05),显著促进了植株生长;病原菌和蚜虫处理降低了植物的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,危害植株生长(P<0.05);AM真菌增强了紫花苜蓿的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,较对照(NM)分别提高了168.99%、102.09%和84.32%(P<0.05),减轻了病虫对植物的胁迫。(2)AM真菌显著降低了苜蓿茎点霉叶斑病的危害,植株发病率和病情指数较对照低39.48%和56.18%(P<0.05),其生理生化机制与影响紫花苜蓿抗氧化酶活性和激素信号物质含量相关。与对照相比AM真菌分别提高植物过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)活性和茉莉酸(JA)含量58.21%、49.64%和38.18%。植物自身会对病原菌做出响应,病原菌侵染后,紫花苜蓿水杨酸(SA)含量提高62.95%(P<0.05)。转录组分析结果表明,AM真菌可通过调控植物病害抗性相关基因差异表达,影响植物抗病性,包括PR蛋白,几丁质酶活性,类黄酮的生物合成,苯丙烷类生物合成,谷胱甘肽代谢,苯丙氨酸代谢和光合作用的相关抗性基因。(3)AM真菌可影响紫花苜蓿对蚜虫的响应。AM真菌增加了蚜虫侵染后植的POD、CAT活性以及SA含量,从而调节植物对蚜虫的应答。AM真菌显著提高植物POD活性70.00%,且蚜虫处理下,AM植株的POD、过氧化氢酶(CAT)活性以及SA含量较对照增加63.67%、44.61%和29.97%(P<0.05)。转录组分析表明,AM真菌增加了植物抗虫性相关基因的表达,如“WRKY转录因子”和“Kunitz胰蛋白酶抑制剂”。此外,GO条目“几丁质酶活性”,“过氧化物酶活性”,“防御应答”和“生物刺激应答”以及KEGG通路“苯丙烷类生物合成”和“苯丙氨酸代谢”在AM真菌和蚜虫处理的植物中显著富集。(4)AM真菌可影响病虫互作。病原菌侵染处理后植株的胰蛋白酶抑制剂活性和总酚含量显著提高,增加了紫花苜蓿对后续蚜虫危害的抗性。AM真菌则提高了植株的胰蛋白酶抑制剂活性。此外,嗅觉反应结果表明,测试的75.83%的豌豆蚜对不同处理紫花苜蓿味源做出选择行为,相比于NM植物,AM植物显著吸引豌豆蚜(χ~2=5.714,df=1,P=0.0168),病原菌侵染植物后,豌豆蚜对NM植物有显著的趋避作用(χ~2=4.113,df=1,P=0.0426),但对AM植株无选择性差异(χ~2=0.6250,df=1,P=0.4292)。当NM和AM紫花苜蓿均接病后,豌豆蚜会优先选择AM接病植株(χ~2=4.222,df=1,P=0.0399)。挥发性物质结果显示,病原菌处理会诱导植株产生对豌豆蚜有趋避作用的挥发性物质苯甲醛和芳樟醇,提高植株对后续豌豆蚜危害的抗性。病原菌侵染之后,相比于NM植株,AM植株中的苯甲醛和芳樟醇含量则显著降低,其结果与豌豆蚜寄主选择实验结果一致。