土草莓土传病害拮抗菌对化感类酚酸降解作用的研究

摘要:草莓具有极高的营养价值,也是种植业中重要的经济作物。当前草莓生产中土传病害的发生严重影响草莓产业发展。研究表明,植物根系分泌物中的一些酚酸类物质具有化感作用,抑制植物的生长。利用微生物降解酚酸类化感物质、改善土壤环境、降低植物病害率,是现今生物防治重要的研究和实践方向。本研究利用实验室保存的拮抗放线菌CT205与B04,通过液体培养的生长情况初步判断其耐受性,通过液体摇瓶实验,检验酚酸的降解率。培养4d和8d,CT205对对羟基苯甲酸和香草酸的降解率分别为22.3%、24.8%和57.6%、57.7%,B04对香草酸和阿魏酸的降解率分别为32.7%、32.6%和43.8%、76.7%。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1.文献综述 2
1.1草莓与草莓连作障碍 2
1.2草莓连作障碍机理 2
1.2.1营养失调 2
1.2.2土壤微生物作用 2
1.2.3根系分泌物作用 3
1.3草莓连作障碍防治 3
1.4酚酸类物质 4
1.5研究意义与目的 4
2.方案 4
2.1 材料 4
2.1.1菌种 5
2.1.2酚酸标准样品 5
2.1.3供试培养基 5
2.1.4实验仪器 5
2.2方法 5
2.2 1菌种活化及孢子悬液制备 5
2.2.2放线菌耐受性检验 5
2.2.3酚酸降解实验 5
2.2.4色谱法实验条件 6
2.2.5液相色谱条件 6
2.2.6标准曲线绘制 6
2.2.7降解率测定 6
3.结果与分析 7
3.1拮抗放线菌CT205与B04耐受性检验 7
3.2酚酸降解实验 7
3.2.1酚酸标准曲线 7
3.2.2酚酸降解率 8
4.结果与讨论 8
4.1菌株耐受性检测 9
4.2酚酸降解效果 9

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谢 9
参考文献 10
草莓土传病害拮抗放线菌对化感类酚酸降解作用的研究
引言
1.背景
1.1草莓与草莓连作障碍
草莓是一种蔷薇科草莓属的多年生草本植物。草莓的果实外观呈心形,红嫩鲜美,肉厚多汁,带有浓郁的特殊水果芳香。草莓的营养价值高,富含氨基酸、蔗糖、葡萄糖、果糖、柠檬酸、苹果酸、烟酸、胡萝卜素、维生素B1、维生素B2、果胶及矿物质钙、镁、磷、铁等,被誉为“水果皇后”[1]。
近年来,草莓因其具有高营养价值和高市场价值,逐渐成为一种市场发展前景良好的经济作物。20世纪80年代以来,我国草莓栽培面积和产量居世界首位,草莓价高畅销,并且大量出口。草莓产业蓬勃发展,已成为中国主要草莓产区农村经济的重要来源之一[2]。
但草莓产业仍存在着诸多问题,其中之一就是草莓连作障碍。草莓的主要栽培模式为一年一栽,全世界草莓的连作状况普遍。我国幅员辽阔,南方气候相比于北方较温暖,适合部分作物的连作需要。20世纪90年代以后,我国兴起了大棚草莓的栽培。大棚栽培是能在不适宜草莓生长的时节,利用人为创造的环境条件,打破草莓休眠,使其鲜果上市的一种栽培方式[3]。
由于环境条件可控,为草莓生产带来极大便利,大棚草莓的连作现象更为普遍。近年来,由于草莓连作导致的草莓病害严重影响草莓植株的生长发育,对草莓的生产带来了巨大的损失,也对草莓产业的发展造成了巨大影响。国内外的研究表明,草莓连作引起的草莓植株发病、减产和死亡现象非常严重[4]。现代农业模式中作物的栽培种类单一、复种指数高,产生连作病害,这已经成为种植业迫切需要解决的问题[5]。
1.2 草莓连作障碍机理
连作障碍是指同一作物或近缘作物连作后,即使在正常管理的情况下,也会出现品质变劣、产量降低、生育状况变差的现象[6]。近年来,随着种植业需求的逐渐加大,植物连作的负面作用更加严重,又因缺乏有效的管理技术与措施,连作障碍的发生更普遍,危害更深远。长期单一作物连作的土地,营养成分与微生物种群数量发生明显变化,进而土地质量降低,影响正常的农业生产。
为解决因连作导致的生产低效与经济损失,对连作障碍机理的研究,成为农业生态文明建设可持续生产的热点之一。但至今,连作障碍的具体机理还不明确,总体上说是由多种病原菌引起的综合性土传根腐病害引起。综合至今的研究成果,草莓连作障碍原理主要为以下几方面:营养失调,土壤微生物作用和根系分泌物作用。
1.2.1 营养失调
总体上说,植物连作引起植株病害的原理是同种植物的植株长期吸收与分泌相同的化学物质,植株根际土壤有害物质积累,营养成分不足,影响植株的生长[7]。草莓是浅根性作物,在生长过程中对表土层营养元素吸收较多,对营养元素的吸收具有选择性,长时间仅栽种草莓,持续吸收营养元素,使土壤中草莓所需营养逐年减少,根际周围营养平衡失调;土壤有害元素过剩积累,使草莓的正常生长受抑制,甚至造成反渗透,导致植株枯竭死亡[8]。
1.2.2 土壤微生物作用
土壤微生物是土壤的重要组成部分,是土壤有机质和土壤养分转化和循环的主要动力,它参与土壤有机质的分解、腐殖质的形成等生化过程。另外,其又是土壤养分储备库和植物养分的重要来源之一,是土壤肥力水平的活性指标,在土壤生态系统中起着非常重要的作用[9]。
有研究表明,随草莓连作时间逐年增加,土壤环境会发生明显的变化,土壤微生物的生长也受到影响。根际土壤中细菌数量逐渐降低,真菌数量逐渐升高,细菌和真菌的比值逐渐降低,土壤微生物由“细菌型”向“真菌型”转变[4]。研究成果表明,草莓根腐病菌多数是镰刀菌属、丝核菌属和轮枝菌属的真菌,说明草莓连作障碍与土壤真菌的关系密切。
1.2.3 根系分泌物作用
根系分泌物指在植物生长过程中,由根系的不同部位分泌一些无机离子和有机化合物的统称[10]。不同学者对根系分泌物作出了各种定义,其中1979年Warembourg和Rovira的分类定义现今被普遍认可。其将根系分泌物概括为以下4类物质:细胞在代谢过程中释放的分泌物;细胞中主动扩散出来的渗出物;成熟根段表皮细胞的分解产物、脱落的根冠细胞、根毛和细胞碎片等裂解物质;根冠细胞、未形成次生壁的表皮细胞和根毛分泌的粘胶状物质。根系分泌物种类繁多,不同植物产生的数量、种类及分布也有一定的差异。研究表明,根系分泌物中的低分子物质种类繁多,主要包括质子和无机离子、低分子量的糖、氨基酸、有机酸及某些酚类物质[11]。

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