间作减轻蚕豆枯萎病的微生物和生理机制

摘要：

通过田间小区试验,研究了小麦与蚕豆间作对蚕豆枯萎病发病率、病情指数、根际镰刀菌数量、蚕豆根系抗氧化酶活性和膜质过氧化的影响.采用Biolog ECO板分析了根际土壤微生物的代谢功能多样性,通过高效液相色谱(HPLC)测定了蚕豆根际土壤中酚酸含量.结果表明:与单作蚕豆相比,小麦与蚕豆间作有降低蚕豆枯萎病发病率的趋势;发病盛期和发病末期,间作使蚕豆枯萎病的病情指数比单作显著降低15.8％和22.8％,明显提高了蚕豆根际微生物活性(AWCD值),根际微生物的Shannon多样性指数显著提高4.4％和5.3％,丰富度指数显著提高19.4％和37.1％.主成分分析表明,发病盛期和发病末期,间作明显改变了蚕豆根际微生物的群落结构,蚕豆根际镰刀菌数量分别降低53.8％和33.1％;并显著降低了蚕豆根际土壤中对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、阿魏酸、苯甲酸和肉桂酸的含量.发病盛期和发病末期,间作蚕豆根系的过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性分别显著提高了20.0％、31.3％和38.5％、66.7％,丙二醛(MDA)含量显著降低36.3％和46.3％;发病初期间作对蚕豆根系的POD、CAT酶活性和MDA含量无显著影响.小麦与蚕豆间作显著提高了蚕豆根际微生物的活性、多样性和根系抗氧化酶活性,降低了蚕豆根际土壤中酚酸含量和膜质过氧化程度,减少了土壤镰刀菌的数量,从而提高了蚕豆对枯萎病的抗性,降低了枯萎病的危害程度.

关键词：小麦与蚕豆间作、枯萎病、微生物多样性、酚酸、生理抗性

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资助基金：本文由国家自然科学基金项目31360507,31560586,31060277,31210103906和云南省自然科学基础研究计划项目2015FA022资助;This work was supported by the National Natural Science Foundation of China 31360507,31560586,31060277,31210103906 and the Basic Science Research Foundation of Yunnan Province,China 2015FA022.

在线出版日期：2016-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1984-1992