丛枝菌根真菌和根瘤菌对苜蓿根腐病和叶斑病的防病促生作用

摘要

在中国的牧草栽培中，紫花苜蓿（Medicago sativa）的栽培面积最大。由烟色织孢霉（Microdochium tabacinum）引致的根腐病，是中国苜蓿新病害，导致苜蓿根部腐烂，严重降低紫花苜蓿产量。苜蓿茎点霉（Phoma medicaginis）病菌可引致叶斑病，是一种毁灭性极强的世界性病害。根瘤菌（Rhizobium）—豆科植物—丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizal，AM）真菌可建立三位一体的互惠互利共生体系，该体系有促进宿主光合反应、营养元素吸收等优点，可促进宿主植物生长，进而提高植物对病害等生物逆境和干旱等非生物逆境的抵抗和耐受性，增强植物在农业生态系统中的竞争力。为明确丛枝菌根（AM）真菌和根瘤菌对苜蓿根腐病和叶斑病的防控效果，在实验室研究了烟色织孢霉和苜蓿茎点霉对苜蓿种子萌芽的影响。在此基础上，在温室研究了AM真菌和根瘤菌对苜蓿苗期生长、发病率、养分、抗病相关酶活性等的影响。其主要研究结果如下：　　1.烟色织孢霉和苜蓿茎点霉均可抑制紫花苜蓿种子萌发，造成幼苗腐烂，至发芽结束（15d），烂芽率分别达到42.75％，40.5%。　　2.烟色织孢霉显著降低了接种AM真菌处理下紫花苜蓿生长，降低了AM真菌侵染率及根瘤数，植物根干重平均减少50%以上；AM真菌单接种及与根瘤菌双接种，均显著促进了紫花苜蓿生长，其处理下植物株高、茎叶和根干鲜重、N，P含量均显著高于对照，总生物量较对照增加4.29倍和4.51倍。AM真菌与根瘤菌相互促进与植物共生，根瘤菌提高紫花苜蓿菌根侵染率5.98%，AM真菌提高植物根瘤数1.61倍；双接种有效调控了苜蓿抗病性相关酶活性，其中过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性分别增加55.4%和57.1%。　　3.苜蓿茎点霉可有效侵染植物，并在植物地上部分显现典型叶斑症状，接种17d后，发病率达15.3%~59.1%，显著降低了AM真菌处理下紫花苜蓿生长及N、P吸收；AM真菌、根瘤菌单独及双接种均显著增加了苜蓿叶片数、株高、茎叶和根干鲜重、N、P含量，且以双接种效果更优。双接种下AM真菌侵染率提高24%，根瘤数量增加3.3倍；两类共生菌单独及双接种均显著降低了苜蓿茎点霉叶斑病发病率及病情指数，其中病情指数较对照低72.3%。共生微生物通过调节抗病相关酶，提高了植物抗病性，与对照相比，两类共生微生物平均提高苜蓿β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性62.1%、1.14倍和41.4%；平均提高苜蓿茉莉酸、植物木质素和羟脯氨酸糖蛋白含量47.9%、87.1%和27.7%。　　综上所述，AM真菌与根瘤菌可通过促进植物养分吸收、生长，调控病害相关酶活性，提高紫花苜蓿对烟色织孢霉及苜蓿茎点霉引致病害的抗性，菌根真菌对苜蓿的促生长作用比根瘤菌更明显，二者具有一定生防价值。

目录

声明

第一章 前言

第二章 文献综述

2.1 紫花苜蓿病害

2.2 紫花苜蓿病害生物防治

2.3 丛枝菌根（AM）真菌与植物病害

2.4 根瘤菌与植物病害

2.5 AM真菌与根瘤菌的互作

2.6 本研究目的意义

第三章 病原菌对苜蓿种子萌发的影响

3.1 材料与方法

3.2 结果

3.3 讨论

第四章 双接种AM真菌和根瘤菌防控烟色织孢霉根腐病

4.1 材料与方法

4.2 结果

4.3 讨论

第五章 双接种AM真菌和根瘤菌防控苜蓿茎点霉叶斑病

5.1 材料与方法

5.2 结果

5.3 讨论

第六章 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 研究展望

参考文献

在学期间的研究成果

参与课题

致谢