bck

收藏本站

嫁接西瓜根系分泌物特征及其对根际微生物区系的影响研究

【摘要】:西瓜土传枯萎病是引起西瓜连作障碍的主要病害之一,严重影响西瓜产业的发展。嫁接作为防控土传病害、消除连作障碍的一项有效技术措施,在西瓜生产上已得到广泛应用。西瓜嫁接抗病的主要因素是抗性砧木的根系对病原真菌的低亲和性,但是仍然可以在嫁接后的非寄主植物根部发现病原菌。因此,对于嫁接的抗病机理,应该存在多种非排他性的解释。由于土传植物病原菌必须穿过根际才能侵染植物的根系,那么病原菌必须与根际的微生物发生相互作用。因此,研究嫁接西瓜的根际微生物特征及其形成机理,有利于从植物与微生物互作的角度进一步揭示嫁接西瓜的抗病机理,从而为深入指导防控土传病害提供科学依据。然而,西瓜嫁接后根系分泌物发生怎样的变化,这种变化会给根际微生物造成怎样的影响仍鲜有报道。因此,本文以非嫁接西瓜(W),葫芦为砧木的嫁接西瓜(WB),南瓜为砧木的嫁接西瓜(WP),砧木葫芦(B)和砧木南瓜(P)为材料,研究了西瓜嫁接对根系分泌物以及根际微生物的影响,获得了如下主要结果:1、本文从低分子物质和高分子物质两方面对嫁接对根系分泌物的影响进行研究。低分子方面,通过气相质谱(GC-TOF/MS)鉴定发现,嫁接显著提高了根系分泌物中低分子物质的香农指数和丰富度,以及oxoproline、N-Acetyl-5-hydroxytryptamine 1和6-hydroxy caproic acid dimer的相对含量。高分子方面,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离和液相质谱(LC-QTOF/MS/MS)鉴定,发现西瓜嫁接后根系分泌蛋白质谱发生了明显改变,嫁接显著提高了根系分泌蛋白的多样性。此外,还鉴定到一些嫁接后出现的与生物非生物胁迫抗性有关的蛋白,例如disease resistance protein At4g27190、callose synthase、HVA22 和 Clp protease。这些结果说明嫁接改变了西瓜根系分泌物的种类和相对含量,将有助于从根系分泌物的角度揭示嫁接促生和抗病的机理。2、水培条件下,对荧光标记的病原菌F.oxysporum f.sp.niveum(FON-gfp)以及本实验室筛选的两株拮抗菌SQR-21-gfp和SQR-9-gfp进行观察和计数,得出以下结论:病原菌方面,FON可以侵染嫁接和非嫁接西瓜根系的各个部位,并侵入维管束部位大量繁殖。说明嫁接抗病并非完全由于FON不能侵染葫芦根,仍存在其他补充因素。而非嫁接西瓜根部FON的侵染量随培养时间延长而增加;嫁接西瓜根部FON的侵染量随培养时间延长而减少,并且一直低于非嫁接西瓜根部FON的侵染量,这一结果进一步论证了本文第二章以及本实验室之前的研究所得出的结论,即嫁接后根系分泌了某些拮抗物质从而提高了宿主对FON的抗性。拮抗菌方面,与嫁接西瓜的根部相比,非嫁接西瓜根部可以招募更多的拮抗菌(SQR-9、SQR-21),表明嫁接抗病并非是由于嫁接西瓜招募了更多的拮抗菌,可能仍存在其他抗病机制。3、采用焦磷酸测序法,探讨在田间条件下根际细菌群落对西瓜嫁接的响应。结果显示,不同处理的根际细菌群落存在明显区别。与嫁接西瓜相比,非嫁接西瓜显著提高了潜在有拮抗菌属(如Bacillus spp.和Paenibacillus spp.)的相对丰度,表明嫁接西瓜并非通过招募更多的拮抗菌来发挥抵御土传病害的能力,这一发现与第三章的结论一致。嫁接西瓜根际细菌群落的香农指数显著高于非嫁接西瓜,这预示着嫁接西瓜根际细菌可能产生较大的生态位重叠,有利于抵御病原菌的入侵。综上所述,我们进一步证实了嫁接西瓜不是通过招募更多的拮抗细菌来发挥抗病性的,嫁接抗病可能还与根际细菌群落的多样性有关。4、基于以上研究结果,我们将研究对象扩展到五种植物类型(非嫁接西瓜、葫芦、南瓜以及嫁接在葫芦或南瓜上的西瓜),对其在田间实验条件下抗病性和微生物群落的关系进行了研究。通过气相质谱(GC-MS)和Illumina MiSeq测序分别分析根际化学物质和微生物群落结构的变化。用qPCR对FON定量并计算发病率。结果表明,与非嫁接西瓜相比,嫁接西瓜根际化学环境更加多样化,随之容纳了更加丰富多样的细菌和真菌群落。细菌的香农多样性与枯萎病发病率(r=0.832,p=0.005)以及病原菌数量(r=0.786,p=0.012)均呈显著负相关,说明根际丰富的细菌群落多样性可以抵御病原菌的入侵。此外,研究还发现甲基萘、庚烷和1,2-二甲基萘等化学物质对根际微生物群落中特定的微生物门和功能基因有显著影响。5、在连作的农田中,除了根系分泌物以外,西瓜植株分解产生的自毒物质也是导致西瓜连作障碍的主要原因,可抑制西瓜的生长,促进土传病原菌的入侵。然而,自毒素的组成和主要参与分解的微生物仍然未知。为此,我们设计了微宇宙实验,采用气相质谱(GC-MS)和稳定同位素探针变性梯度凝胶电泳(13C-DNA-SIP-DGGE)的方法,以确定西瓜植株残体加入连作土壤中7、14、30和45天后(dpi),直接参与分解过程的细菌以及产生的挥发性有机化合物(VOCs)。结果表明,在分解过程初期,结构较复杂的酚、醇和酯化合物如2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-(1-氧丙基)苯酚等的丰度增加,而在45dpi时,VOC的主要组分为具有简单结构的烯烃和烷烃,例如十二烷、石竹烯、十五烷等。在 7dpi 时,Alphaproteobacteria、Betaproteobacteria和Firmicutes是参与残体分解的主要门类。从14到45 dpi,Gammaproteobacteria与Alphaproteobacteria占据主导地位。参与利用微宇宙中的13C-残体的总共有9个门类中的27个细菌种。研究结果增加了我们对于自毒植株残体分解的认识,并为通过对田间实践中的农作物残茬管理来减轻土传病害提供了理论依据。综上所述,西瓜嫁接后将在根际形成不同的化学环境,并招募更丰富多样的微生物群落。因此,根际丰富的细菌群落和抗真菌物质可以分别作为生物和化学屏障抵御病原菌的入侵。本研究的结果不仅有助于拓展我们对嫁接抗病机制的了解,还为今后通过人为改变根际化学环境从而调控根际微生物组成提供了思路。

下载App查看全文

(如何获取全文? 欢迎:、、)

支持CAJ、PDF文件格式


【相似文献】
中国期刊全文数据库 前16条
1 陈立杰;莫小川;周小嵩;段玉玺;;保护地西瓜根际线虫种群调查[J];湖北农业科学;2009年04期
2 王日升;张曼;李立志;刘文君;车江旅;黄凤婵;郭晓燕;;嫁接对西瓜抗性和品质的影响及其机理研究进展[J];长江蔬菜;2011年24期
3 门国强;;春棚西瓜芸豆一年两茬三收高效栽培技术[J];现代化农业;2008年04期
4 郑阳霞;唐海东;李焕秀;严泽生;郭学君;;嫁接西瓜根系分泌物的化感效应及其化感物质的鉴定[J];果树学报;2011年05期
5 盛萍萍;宋尚成;李敏;刘润进;;蔬菜作物轮作对嫁接西瓜植株生理代谢与生长的影响[J];青岛农业大学学报(自然科学版);2011年03期
6 邹丽芸;西瓜根系分泌物对西瓜植株生长的自毒作用[J];福建农业科技;2005年04期
7 于凤鸣,闫立英,刘玉艳,李艳春;砧木对嫁接西瓜的生理影响[J];河北职业技术师范学院学报;2002年04期
8 于安春;;西瓜增甜有良法[J];致富之友;2002年05期
9 高秋美;任丽华;陈晖;孟庆峰;;西瓜砧木嫁接育苗关键技术[J];农业科技通讯;2015年07期
10 李仁杰;汪季涛;胡克玲;;日光温室西瓜和甜瓜嫁接的防病增产效果[J];安徽农学通报;2007年06期
11 李贵林;王予;;西瓜压蔓与整枝技术[J];农村科学实验;2002年05期
12 束秀玉;马江黎;李长根;孙兴祥;;8种不同药剂对西瓜涝害胁迫的恢复效果初探[J];农学学报;2020年12期
13 杜少平;马忠明;薛亮;;砂田西瓜矿质养分吸收规律[J];中国瓜菜;2020年12期
14 KASEB Mohamed Omar;袁平丽;杨东东;刘文革;;埃及西瓜的历史及生产现状[J];中国瓜菜;2020年12期
15 王芳;张乐;李玲;马超;张云清;庞博;郝建强;;西瓜全程质量安全控制技术[J];中国瓜菜;2020年12期
16 程瑞;徐兵划;张朝阳;许文钊;顾妍;黄大跃;孙玉东;;从文献统计分析我国近10年西瓜育种特点及方向[J];中国果树;2021年02期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 雷娟利;寿伟松;董文其;张成浩;徐志豪;周艳虹;喻景权;;嫁接对西瓜根际微生物及拮抗菌的化感效应[A];中国园艺学会2010年学术年会论文摘要集[C];2010年
2 刘娜;杨景华;胡仲远;张明方;;嫁接西瓜转录组与差异表达谱分析[A];中国园艺学会2013年学术年会论文摘要集[C];2013年
3 梅卫华;康栋栋;郭建中;;超声传输频率差值与西瓜成熟度的相关性研究[A];中国声学学会第十一届青年学术会议会议论文集[C];2015年
4 张其安;江海坤;;西瓜裂果性状的基因型研究[A];纪念全国西瓜甜瓜科研与生产协作50周年暨第12次全国西瓜甜瓜学术研讨会论文摘要集[C];2009年
5 刘文革;阎志红;饶小利;;不同倍性西瓜的叶表皮微形态特征比较[A];纪念全国西瓜甜瓜科研与生产协作50周年暨第12次全国西瓜甜瓜学术研讨会论文摘要集[C];2009年
6 李平;郑金焕;张明权;吴会会;;我国易位少籽西瓜研究回顾与展望[A];纪念全国西瓜甜瓜科研与生产协作50周年暨第12次全国西瓜甜瓜学术研讨会论文摘要集[C];2009年
7 王建利;霍治邦;李相涛;冯春枝;;黑皮高产西瓜新品种菊城黑冠选育[A];纪念全国西瓜甜瓜科研与生产协作50周年暨第12次全国西瓜甜瓜学术研讨会论文摘要集[C];2009年
8 李相涛;霍治邦;王建利;李伟;;西瓜新品种菊城20早选育[A];纪念全国西瓜甜瓜科研与生产协作50周年暨第12次全国西瓜甜瓜学术研讨会论文摘要集[C];2009年
9 孙逊;任瑞星;王蕊;麻翠丽;侯伯生;;唐山三号西瓜新品种的选育[A];纪念全国西瓜甜瓜科研与生产协作50周年暨第12次全国西瓜甜瓜学术研讨会论文摘要集[C];2009年
10 阎志红;刘文革;赵胜杰;何楠;;不同倍性西瓜组织培养特性比较研究[A];庆祝中国园艺学会创建80周年暨第11次全国会员代表大会论文摘要集[C];2009年
11 江海坤;严从生;方凌;王明霞;王艳;董言香;张其安;;西瓜黑皮性状的主基因+多基因遗传分析[A];庆祝中国园艺学会创建80周年暨第11次全国会员代表大会论文摘要集[C];2009年
12 许勇;郭绍贵;张海英;任毅;赵泓;吕桂云;宫国义;;国际西瓜基因组计划最新研究进展[A];庆祝中国园艺学会创建80周年暨第11次全国会员代表大会论文摘要集[C];2009年
13 谢珊;吴江涛;;西瓜热物性的测定及冷藏过程模拟[A];第七届全国食品冷藏链大会论文集[C];2010年
14 覃斯华;黄金艳;洪日新;付岗;韩金星;李文信;;野生西瓜抗枯萎病鉴定研究[A];第13次全国无籽西瓜科研与生产协作组会议论文集[C];2010年
15 马跃;;全国西瓜科技成果的30年指标构成分析[A];中国园艺学会2010年学术年会论文摘要集[C];2010年
16 赵泓;张海英;江娇;郭绍贵;任毅;宫国义;刘凡;许勇;;西瓜核糖体基因的多态性[A];2011全国植物生物学研讨会论文集[C];2011年
17 常尚连;张立宾;;农杆菌介导西瓜转基因提高糖度的研究[A];山东园艺学会第七次会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2011年
18 朱迎春;孙治强;孙德玺;邓云;徐小军;王志伟;刘君璞;;西瓜花药培养再生体系的研究[A];中国园艺学会2011年学术年会论文摘要集[C];2011年
19 王志伟;孙德玺;邓云;朱迎春;刘君璞;;35份西瓜资源对南方根结线虫抗性的评价[A];中国园艺学会2011年学术年会论文摘要集[C];2011年
20 于蓉;田梅;董瑞;王志强;郭守金;刘声锋;;干旱胁迫对西瓜生理指标的影响[A];中国园艺学会2012年学术年会论文摘要集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 宋阳;嫁接西瓜根系分泌物特征及其对根际微生物区系的影响研究[D];南京农业大学;2018年
2 凌宁;根际施用生物有机肥防控西瓜土传枯萎病效果及机理研究[D];南京农业大学;2012年
3 毛建华;西瓜成熟度和内部空心的声学检测技术及装置研究[D];浙江大学;2017年
4 王芳;西瓜压缩及蠕变特性的研究[D];内蒙古农业大学;2008年
5 刘娜;西瓜氮素养分高效吸收利用的机制研究[D];浙江大学;2013年
6 吕桂云;西瓜与枯萎病菌互作的组织学和转录组学初步分析[D];中国农业科学院;2010年
7 孙柏欣;西瓜噬酸菌越冬能力及两菌群在同一寄主定殖动态差异研究[D];沈阳农业大学;2016年
8 莫言玲;西瓜对干旱胁迫的响应机制及丛枝菌根真菌的缓解效应[D];西北农林科技大学;2016年
9 田海清;西瓜品质可见/近红外光谱无损检测技术研究[D];浙江大学;2006年
10 Ali Aslam;砧木对西瓜果实瓜氨酸及其他代谢物含量的影响[D];中国农业科学院;2019年
11 吴洪生;西瓜连作土传枯萎病微生物生态学机理及其生物防治[D];南京农业大学;2008年
12 Haileslassie Gebremeskel Kidanemariam;西瓜叶色后绿和植株短蔓性状的遗传与分子机制研究[D];中国农业科学院;2020年
13 徐雪莲;西瓜抗蚜性鉴定及其机理研究[D];海南大学;2013年
14 吴川;西瓜果肉颜色关键基因的克隆和功能分析[D];东北农业大学;2020年
15 易克;西瓜遗传图谱的构建及其重要农艺性状的基因定位[D];湖南农业大学;2002年
16 刘景安;西瓜果实品质形成的生理生化机制与基因表达谱研究[D];中国农业科学院;2013年
17 刘文革;不同染色体倍性西瓜(Citrullus lanatus)的遗传变异和抗逆机理研究[D];西北农林科技大学;2003年
18 肖守华;西瓜、甜瓜遗传转化体系的建立及转基因植株的抗病性分析[D];山东农业大学;2006年
19 杨念;我国西瓜甜瓜生产及全要素生产率研究[D];中国农业科学院;2016年
20 吕卫光;上海市郊西瓜连作障碍成因及应用生物有机肥进行防治的研究[D];南京农业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 魏星;西瓜冲击作用下力学特性及损伤研究[D];内蒙古农业大学;2016年
2 李雨晨;喹啉铜和春雷霉素在西瓜中的动态残留研究[D];山东农业大学;2015年
3 葛明;基于小波变换的西瓜成熟度声学检测方法[D];陕西师范大学;2014年
4 魏巍;西瓜振动特性及振动对其品质影响研究[D];内蒙古农业大学;2015年
5 陈华瑞;赫姆霍兹共振测量体积及其用于西瓜内部空心检测的系统研究[D];浙江大学;2014年
6 江海坤;西瓜(Citrulls.lanatus)裂果机理及其分子标记研究[D];南京农业大学;2010年
7 李虎林;榆林市西瓜甜瓜产业的现状及发展对策[D];西北农林科技大学;2011年
8 吕飞玲;基于声学特性的西瓜品质无损检测方法研究[D];浙江大学;2003年
9 林燚;西瓜优质高产栽培技术研究[D];浙江大学;2004年
10 朱肖艳;嫁接对西瓜品质性状的影响及AFLP多态性分析[D];河南大学;2011年
11 钱曼;基于近红外光谱分析技术的西瓜可溶性固形物含量快速检测研究[D];西北农林科技大学;2016年
12 赵银平;32份西瓜种质资源和品种对枯萎病抗性鉴定及综合评价[D];西北农林科技大学;2016年
13 高宗梅;激光多普勒测振技术用于西瓜成熟度检测的研究[D];浙江大学;2016年
14 赵琼颖;不同砧木嫁接对西瓜果实品质及耐高温性的影响[D];浙江农林大学;2015年
15 薛莹莹;西瓜根结线虫抗性相关基因同源序列的克隆与分析[D];河南农业大学;2014年
16 何迎周;北京及附近地区西瓜内生真菌多样性研究[D];南京农业大学;2012年
17 李朋飞;西瓜多倍体诱导及其分子生物学基础[D];河北农业大学;2013年
18 纪海波;西瓜种质资源表型多样性研究[D];甘肃农业大学;2013年
19 赵晓美;钙、硅对西瓜生长发育及品质的影响[D];广西大学;2012年
20 杜少平;不同覆膜方式对旱砂田土壤水热效应及西瓜生长发育影响的研究[D];甘肃农业大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 中国农科院郑州果树研究所研究员 郑高飞 提供;[N];河南科技报;2006年
2 本报记者 金红梅;[N];安阳日报;2020年
3 通讯员 冷嫦娥 记者 张旭;[N];扬州日报;2020年
4 本报记者 李岩 蔡明慧 董娜;[N];商丘日报;2020年
5 本报记者 胡忠 杨涛 梁进赟;[N];白银日报;2020年
6 本报记者 任晓宁;[N];经济观察报;2020年
7 通讯员 宦文冬 刘炜 记者 朱轩卿;[N];扬州日报;2020年
8 本报记者 李建强;[N];陇东报;2019年
9 三亚传媒融媒体记者 贾远平 余菁菁 陈法惠 颜翔;[N];三亚日报;2020年
10 本报记者 何强 通讯员 王田;[N];陇东报;2018年
11 陇东报、掌中庆阳记者 郑朝静;[N];陇东报;2017年
12 湖北日报全媒记者 廖志慧 通讯员 邓慧遐;[N];湖北日报;2021年
13 记者 刘子语 李吒;[N];云南日报;2021年
14 通讯员 李建强;[N];陇东报;2016年
15 黄齐超;[N];陇东报;2016年
16 张凡;[N];中国国门时报;2021年
17 记者 孙云柯;[N];北京日报;2021年
18 张领 葛继涛 何玉 马辉 钱奕道 于文善 刘姗;[N];江苏农业科技报;2020年
19 西甜瓜种植联盟;[N];河北农民报;2021年
20 西甜瓜种植联盟;[N];河北农民报;2021年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978


{bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育app}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bckbet}|
{uc8}| {uc8体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐城}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {UC体育}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}|