【摘 要】
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多年连作能够导致大豆产量和品质下降,严重制约着我国大豆生产的可持续发展,现已成为我国大豆耕作的难题之一。而产生连作大豆障碍的主要因素包括土壤生境劣变、植物自毒现象、土传病原真菌等,这些因素都会导致作物减产。探索AM真菌缓解连作障碍是近年来生态学和农业生产中的研究热点。本试验研究摩西柄囊霉(Funneliformis mosseae)对两个连作大豆品种根腐病高发期根系及根际土壤中根腐病病原真菌菌群结
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多年连作能够导致大豆产量和品质下降,严重制约着我国大豆生产的可持续发展,现已成为我国大豆耕作的难题之一。而产生连作大豆障碍的主要因素包括土壤生境劣变、植物自毒现象、土传病原真菌等,这些因素都会导致作物减产。探索AM真菌缓解连作障碍是近年来生态学和农业生产中的研究热点。本试验研究摩西柄囊霉(Funneliformis mosseae)对两个连作大豆品种根腐病高发期根系及根际土壤中根腐病病原真菌菌群结构的影响,旨在阐明AM真菌对连作大豆根腐病的抑制机理,为解决连作大豆根腐病减产问题提供理论依据。采用变形梯度凝胶电泳技术分析不同连作年限大豆根系根腐病病原真菌菌群结构。结果表明:不同连作年限两个大豆品种根系中病原真菌的总丰度值、优势度、多样性指数呈上升趋势,且连作三年大于连作一年。同一连作年限,试验组小于对照组;其中,尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum和立枯丝核菌Rhizoctonia solani为2个大豆品种根系中根腐病病原真菌的优势菌群。采用qRT-PCR技术分析F.mosseae对大豆根系中主要根腐病病原真菌尖孢镰刀菌DNA含量及立枯丝核菌DNA含量。结果表明:接种F.mosseae大豆根系中所含有尖孢镰刀菌F.oxysporum和立枯丝核菌R.solani的DNA含量要比对照组明显减少,从而进一步明确F.mosseae对连作大豆根系根腐病病原真菌具有抑制作用。采用Miseq测序技术分析不同连作年限大豆根际土壤中根腐病病原真菌的菌群结构。结果表明:不同连作年限两个大豆品种根际土壤中病原真菌的总丰度值、多样性指数均表现为连作三年大于连作一年。但同一连作年限,试验组中的丰度值和多样性指数均小于对照组;其中,镰胞菌属(Fusarium)和被孢霉属(Mortierella)为两个大豆品种根际土壤中根腐病病原真菌的优势菌群。对两个菌属进行定量分析后发现,两个大豆品种根际土壤样本中均表现出连作一年根际土壤中镰孢菌属迅速爆发,但试验组中F.mosseae对其抑制不明显,对被孢霉属的生长抑制较为明显,而在连作三年的根际土壤中,F.mosseae对镰孢菌属抑制十分明显,但对被孢霉属抑制不明显。由此可见,F.mosseae在不同年限连作土壤环境中对于优势根腐病病原真菌的抑制效果不同。此外,F.mosseae可能在不同连作年限的环境下与某个病原真菌形成协同作用抑制其他根腐病病原真菌的生长,从而维持土壤微生态的平衡。综上所述,F.mosseae对连作大豆根系及根际土壤的菌群结构影响较大,同时,证明F.mosseae对根系及根际土壤中优势的病原真菌具有抑制作用。
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