番茄根系分泌物对根际微生物和线虫生防菌生长的影响

论文摘要

植物根系分泌物可能决定了植物特有的根际微生物群落[1]。为植物-土壤反馈提供更有利的微生物群落基础,为作物产量和环境可持续性提供最佳的土壤条件[2]。本研究首先明确番茄与黑曲霉生长之间的关系,然后以根系分泌物为主导,研究分泌物对黑曲霉生长的影响以及对土壤中其它真菌的化感作用,最后,分析分泌物对根际土壤中微生物群落结构、多样性等的影响。目的在于探究利用根系分泌物解除土壤环境对黑曲霉等生防菌的抑制作用和黑曲霉生防应用的可行性。主要研究结果如下:1.黑曲霉能附着在番茄根上,部分菌丝侵入到根组织内部,黑曲霉与番茄植株两者可以共同生长,未出现互相不良影响的情况。根系分泌物能促进黑曲霉孢子萌发、菌丝快速生长及菌落的形成。2.番茄根系分泌物中主要成分有苯并噻唑,芴,十八烷,十九烷,丙酸,2-乙硫基-乙酯,二十烷,十四烷,2-十二碳烯-1-基-琥珀酸酐,5H二苯并[a,d]环庚烯-5-酮,环己烯,2-哌啶酮,1-十七碳烯,11,13-二甲基-12-十四烯-醇乙酸酯,蒽,4-苯基-3,4-二氢异喹啉,1H-吲哚-2-羧酸,6-4-乙氧基苯基-3-甲基-4-氧代-4,5,6,7-四氢-异丙酯,二苯并呋喃,邻苯二甲酸等。3.根系分泌物能够诱导三株黑曲霉以及其他五株土壤真菌出现趋化生长。黑曲霉菌株H1-1对根系分泌物更为敏感,趋向性最强。五株真菌中除一株尖孢镰刀菌是趋避生长,其他的为趋向生长。这表明番茄根系分泌物能够有选择性地吸引土壤真菌,黑曲霉表现出的趋向性及番茄根系分泌物对黑曲霉生长的促进作用,是其解除来自于土壤生长抑制作用的重要前提。4.番茄根系分泌物对土壤微生物多样性的影响有根系分泌物存在时,土壤中相对丰度较高的细菌变化如下:变形菌门（Proteobacteria）相对丰度下降,酸杆菌门（Acidobacteria）相对丰度上升,放线菌门（Actinobacteria）相对丰度上下波动,绿弯菌门（Chloroflexi）相对丰度上下波动,芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）相对丰度变化较小。浮霉菌门（Planctomycetes）,拟杆菌门（Bacteroidetes）,硝化螺旋菌门（Nitrospirae）,疣微菌门（Verrucomicrobia）,Saccharibacteria,装甲菌门（Armatimonadetes）,蓝细菌（Cyanobacteria）,厚壁菌门（Firmicutes）,Latescibacteria,Tectomicrobia,绿菌门（Chlorobi）,迷踪菌门（Elusimicrobia）等相对丰度在0.05%以下,变化趋势不明显。同理,土样中相对丰度较高的真菌变化如下:子囊菌门（Ascomycota）相对丰度下降0.1%以上,接合菌门（Zygomycota）相对丰度上下波动,担子菌门（Basidiomycota）相对丰度变化较小,壶菌门（Chytridiomycota）相对丰度上升,Cercozoa相对丰度略有上升。Rozellomycota,纤毛亚门（Ciliophora）,新丽鞭毛菌门（Neocallimastigomycota）和球囊菌门（Glomeromycota）等相对丰度变化不明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
•   1. 线虫与生物防治
•   2. 根系分泌物的研究进展
•     2.1 根系分泌物的定义
•     2.2 根系分泌物的产生
•     2.3 根系分泌物的分泌机制
•     2.4 根系分泌物的成分
•     2.5 根系分泌物与微生物的相互作用
•     2.6 根系分泌物的化感作用
•   3. 土壤根际微生物多样性的研究
•     3.1 根际的概念
•     3.2 土壤微生物多样性研究存在的限制
•     3.3 宏基因组学在土壤微生物研究中的作用
•   4. 本论文研究的内容和意义
•     4.1 本论文主要的研究内容
•     4.2 本论文研究的意义
• 第二章 番茄及根系分泌物与黑曲霉的相互关系
•   1. 实验材料
•     1.1 番茄苗培育
•       1.1.1 自然状态培育
•       1.1.2 无菌状态培育
•     1.2 培养基配制
•     1.3 黑曲霉来源
•     1.4 黑曲霉的培养以及孢子的收集
•       1.4.1 黑曲霉培养
•       1.4.2 黑曲霉孢子收集
•     1.5 番茄根系分泌物的收集
•   2. 实验器材和主要试剂
•   3. 实验步骤与方法
•     3.1 黑曲霉在番茄根部生长情况的观察
•     3.2 番茄根系分泌物对黑曲霉孢子萌发及菌丝生长的影响
•       3.2.1 培养基制备
•       3.2.2 操作步骤
•     3.3 番茄根系分泌物对黑曲霉菌落大小的影响
•       3.3.1 培养基制备
•       3.3.2 操作步骤
•   4. 结果和讨论
•     4.1 无菌环境中番茄植株生长以及加入黑曲霉后的情况
•     4.2 番茄根系以及酸性品红染色显微观察
•     4.3 孢子萌发及生长情况
•     4.4 番茄根系分泌物对黑曲霉菌落生长的影响
•   5. 本章小结
• 第三章 番茄根系分泌物的成分分析
•   1. 实验材料
•   2. 实验器材和主要试剂
•   3. 实验步骤与方法
•     3.1 根系分泌物的预处理
•     3.2 GCMS的分析条件
•   4. 结果和讨论
•     4.1 番茄根系分泌物主要成分分析
•   5. 本章小结
• 第四章 番茄根系分泌物的化感作用及土壤真菌发酵液对根结线虫的作用
•   1. 实验材料
•     1.1 根系分泌物收集
•     1.2 黑曲霉菌株
•     1.3 土壤真菌
•     1.4 培养基制备
•   2. 实验器材和主要试剂
•   3. 实验步骤与方法
•     3.1 番茄根系分泌物与黑曲霉化感试验
•       3.1.1 滤纸制备
•       3.1.2 黑曲霉孢子悬液
•       3.1.3 操作步骤
•     3.2 番茄根系分泌物与土壤真菌的化感试验
•       3.2.1 土壤真菌分离纯化
•       3.2.3 目标真菌鉴定
•     3.3 根系分泌物中的邻苯二甲酸对黑曲霉的化感作用
•       3.3.1 对苯二甲酸预处理
•       3.3.3 操作步骤
•     3.4 真菌发酵液对根结线虫的作用
•       3.4.1 真菌发酵液制备
•       3.4.2 根结线虫的准备
•       3.4.3 真菌发酵滤液对根结线虫的抑制效果测定
•   4. 结果与讨论
•     4.1 化感试验的结果
•       4.1.1 番茄根系分泌物对供试菌株黑曲霉的化感作用
•       4.1.2 番茄根系分泌物对土壤分离的真菌的化感作用
•       4.1.3 邻苯二甲酸对黑曲霉的化感作用
•     4.2 真菌发酵液对线虫的作用
•   5. 本章小结
• 第五章 番茄根系分泌物对土壤微生物多样性的影响
•   1. 实验材料
•   2. 实验器材和试剂
•   3. 实验步骤与方法
•     3.1 样品预处理
•     3.2 样品DNA提取及测序
•   4. 结果和讨论
•     4.1 根系分泌物对土壤细菌多样性的影响
•       4.1.1 序列统计
•       4.1.2 样品Alpha多样性指数
•       4.1.3 OTU聚类分析
•       4.1.4 所有样品中各分类水平的微生物类群数统计
•       4.1.5 各样本在各样本在门水平上的组成和丰度分布
•       4.1.6 各样本在科水平上的组成和丰度分布
•       4.1.7 各样本在属水平上的组成和丰度分布
•       4.1.8 结合聚类分析的群落组成热图
•     4.2 根系分泌物对土壤真菌多样性的影响
•       4.2.1 序列统计
•       4.2.2 样品Alpha多样性指数
•       4.2.3 OTU聚类分析
•       4.2.4 各分类水平的微生物类群数统计
•       4.2.5 各样本在门水平上的组成和丰度分布
•       4.2.6 各样本在科水平上的组成和丰度分布
•       4.2.7 各样本在属水平上的组成和丰度分布
•   5. 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 研究生期间的成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 边照辉

导师: 乔敏

关键词: 根系分泌物,化感作用,生防真菌,微生物多样性,根际微生物

来源: 云南大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,农业基础科学,农艺学,植物保护,园艺

单位: 云南大学

分类号: S154.3;S436.412.2

总页数: 90

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