黄瓜和西芹间作对黄瓜生长及枯萎病发生的影响

为研究黄瓜与西芹间作对黄瓜生长、黄瓜枯萎病菌化感作用及田间黄瓜枯萎病发生的影响,本试验采用室内不同土壤浸提液培养黄瓜枯萎病菌和田间测定黄瓜生长与枯萎病病情指数的方法,探讨与西芹间作土壤浸提液对黄瓜枯萎病菌的化感作用和田间防病效果。结果表明:与西芹间作促进了黄瓜营养生长,降低了第1雌花节位,增加了1~30节内雌花数;与西芹间作土壤浸提液培养的黄瓜枯萎病菌菌落直径最小,分别与西芹单作和黄瓜单作达显著性差异(P0.05);黄瓜与西芹间作土壤的乙醇、丙酮和蒸馏水浸提液均对黄瓜枯萎病菌具有一定化感作用,且表现为抑制作用,化感效果可达38.11%~75.90%;且乙醇浸提液培养的枯萎病菌菌落直径最小,与丙酮和蒸馏水浸提液达极显著差异(P0.01)。采用上述3种土壤田间种植黄瓜,在黄瓜第1片真叶期接种黄瓜枯萎病菌,降低了黄瓜枯萎病的病情指数,对比黄瓜单作和西芹单作的抑病效果可达57.03%~72.15%。因此,黄瓜与西芹间作对黄瓜枯萎病菌具有一定化感抑制效果,能够有效降低田间黄瓜枯萎病的发生,为黄瓜土传病害的化感防控提供科学依据。     

间套作改善作物矿质营养的机理研究进展

【目的】合理的间套作能够改善作物的矿质营养。近年来国内外对间套作提高作物生产力、 改善作物矿质营养的机理研究越来越深入。本文分析了国内外不同间套作中作物根际养分动态及作物营养吸收变化,阐述了间套作改善作物矿质营养的可能机理。【主要进展】 1)根系分泌物中的铵态氮和氨基酸态氮作为作物的氮源; 根系分泌物能够诱导豆科作物固氮作用的增强,增加间套作系统中的氮营养; 2)根系分泌物中的有机酸类物质能够活化根际土壤中的磷、 铁、 钾等营养,将其转变为植物可以利用的营养; 3)根系分泌物或地上部的种间互作能诱导作物的根系构型和矿质营养吸收相关基因的表达发生变化,形成空间上的营养生态位互补,增强根系吸收矿质营养的能力,充分利用土壤营养资源; 4)丛枝菌根真菌与作物间形成的网络便于营养在作物之间的转移和吸收; 5)间套作能够改变土壤生物多样性(土壤动物和微生物),而土壤的生物多样性能够促进作物矿质养分的吸收。间套作中,由于微生物代谢功能的多样性,作物对微生物的选择和富集使得根际土壤功能微生物的种类和数量增多,提高了土壤中矿质营养的生物有效性; 6)间套作提高了土壤的酶(如脲酶,酸性磷酸酶和碱性磷酸酶)活性,促进了有机氮、 磷向无机氮、 磷的转化,提高了土壤无机氮、 磷的浓度。总之,根系分泌物、 根系构型变化、 土壤生物多样性、 土壤酶在作物的营养有效利用中发挥重要作用,其中根系分泌物是它们之间的纽带,介导了作物-作物、 作物-土壤、 作物-微生物之间的相互作用。【建议与展望】由于技术手段的限制及地下根际过程的复杂性,人们对于地下生物学过程的认识还远远不够。根系分泌物的原位定性与定量、 间套作中种间的识别和响应、 间套作对土壤生物多样性的影响及土壤生物多样性对作物生长的反馈、 间套作中功能微生物的筛选、 分离、 鉴定及应用都将成为研究的重点。     

生物炭防控植物土传病害研究进展

近年的研究初步显示,生物炭对植物土传病害具有良好的防控效果。本文从生物炭影响土壤理化性状、改变土壤微生物数量和群落结构、影响土壤病原菌数量、吸附植物根系产生的化感物质及病原菌分泌的致病因子和诱导植物抗病性等方面探讨了生物炭防控土传病害的可能机理;并进一步探讨了材质、热解条件和使用剂量等因素对生物炭防病效果的影响,旨在为利用生物炭防控土传病害提供理论支撑。     

拮抗菌防治西瓜枯萎病的试验

从西瓜、黄瓜、柑桔等作物根际中分离到的B11等芽孢杆菌的哈茨木霉T31、粘帚霉G1等拮抗真菌，对防治西瓜枯萎病菌有一定抑制作用。经田间防治试验，T31、G1和B11单个菌的田间防效在35％－50％左右；施用T31、G1、B11的混合拮抗菌和采取的一些措施（有机肥作基肥，拮抗菌与杀菌霸混施）对西瓜枯萎病有更好的防治作用，防效达60％－85％。     

黄瓜抗枯萎病研究进展

对黄瓜枯萎病病原、黄瓜枯萎病抗性机理、黄瓜枯萎病抗性鉴定、黄瓜枯萎病遗传规律、黄瓜枯萎病分子标记等方面的研究进展进行了综述。     

间作蚕豆根系活力和形态对丁香酚及供水水平的响应

针对干旱和种间作用下,外源化感物质对作物根系作用机制研究薄弱问题,本文以小麦间作蚕豆为参试对象,在不同土壤含水量水平下(田间持水量的75%,60%,45%),研究了小麦根系分泌物丁香酚(2-甲氧基-3-烯丙基苯酚)对单作和间作蚕豆根系形态和活力的影响,以期为通过化感作用途径调控间作群体探索新的思路。结果表明:土壤中浓度为300×10-6mol·kg-1的丁香酚对单作和间作蚕豆根系活力和根体积、根干重和根长等形态特征均具有抑制作用,表现为化感负效应;随供水水平的提高丁香酚对蚕豆根系的化感效应呈减弱趋势,不同供水水平下化感效应绝对值表现为在土壤含水量为田间持水量的45%时最大,60%居中,75%最小。蚕豆根系活力的化感效应值在75%和60%供水水平下,均与45%供水水平之间存在显著差异,单作和间作蚕豆化感效应值在75%供水水平处理下,较45%供水处理分别降低64.0%和56.8%;而种植模式、丁香酚和供水水平对蚕豆根系活力、根体积、根长和根干重的互作效应不显著。因此,生产实践中,可通过优化水分管理达到弱化化感物质对间套作作物间根系的负效应,从而达到克服间套作群体中因某一种作物化感物质累积而造成的毒害作用。     

香蕉种植园土壤管理防控枯萎病的研究进展

香蕉枯萎病在全球香蕉种植区广泛分布,给香蕉产业带来了严重打击,其防控技术研究成为香蕉生产领域关注的热点,目前的防控措施主要有种植抗病品种、化学防治、生物防治、轮作。香蕉枯萎病作为一种土传真菌病害,蕉地土壤管理贯穿整个防控过程。文章重点介绍了近年来通过向土壤施用抗菌剂、添加生物菌剂、科学施肥以及轮作对香蕉枯萎病防控效果的研究进展,以期为香蕉枯萎病综合防控的深入研究提供参考。抗菌剂多菌灵对香蕉枯萎病菌的抑制率达到82.9%,解淀粉芽孢菌将香蕉枯萎病的发病率降至15%以下,生物菌肥将香蕉枯萎病的发病率降至10%以下,香蕉与甘蔗、韭菜、辣椒轮作将香蕉枯萎病的发病率降至5%以下,四种方法对香蕉枯萎病的防控均表现出良好效果。     

肉桂酸对蚕豆枯萎病发生的影响及间作缓解机制

采用盆栽试验,研究了肉桂酸不同浓度(C0(0.0 mg kg~(-1))、C1(14.0 mg kg~(-1))、C2(28.0 mg kg~(-1))和C3(56.0 mg kg~(-1)))处理对蚕豆枯萎病发生的影响及小麦与蚕豆间作对肉桂酸自毒效应的缓解机制。结果表明:(1)蚕豆单作条件下,肉桂酸处理显著降低了根系的过氧化物酶(POD)活性并增加了丙二醛(MDA)含量,导致根系脂质过氧化伤害加剧;肉桂酸处理降低了根际微生物的活性(AWCD值)、香农(Shannon)多样性指数(H)和丰富度指数(S)并改变了微生物群落结构;肉桂酸处理显著增加蚕豆根际土壤中镰刀菌数量,提高了枯萎病病情指数并降低根系干重。(2)肉桂酸胁迫下,与单作蚕豆相比,小麦与蚕豆间作提高了蚕豆根系的POD活性,降低了MDA含量,提高了根际微生物对碳源的利用能力及根际微生物的H和S,明显改变了根际微生物群落结构;间作显著降低了蚕豆根际土壤中镰刀菌数量及枯萎病病情指数,显著增加了蚕豆地上部干重和根系干重。表明小麦与蚕豆间作一方面提高蚕豆对枯萎病菌的生理抗性,另一方面有效调节根际微生物活性和多样性,从而缓解了肉桂酸引起的枯萎病危害,促进了蚕豆生长,但间作减轻枯萎病危害的效果受肉桂酸处理浓度的影响。因此,利用非寄主作物小麦的化感效应而采取的间作模式是缓解蚕豆自毒效应的有效措施。     

对羟基苯甲酸胁迫下间作对蚕豆枯萎病发生和根系抗氧化酶活性的影响

连作障碍是限制蚕豆生产的重要因素,利用植物间化感作用的间作栽培模式是解决连作障碍的有效手段。为了探究对羟基苯甲酸胁迫下蚕豆与小麦间作对蚕豆生长和枯萎病发生的影响及其生理响应,通过盆栽土培试验研究不同浓度[C0(0 mmol·L~(-1))、C1(0.36 mmol·L~(-1))、C2(0.72 mmol·L~(-1))和C3(1.45 mmol·L~(-1))]对羟基苯甲酸处理下,小麦与蚕豆间作蚕豆生长、枯萎病发生、抗氧化酶(POD和CAT)活性和膜质过氧化程度(MDA含量)的影响,从生理抗性角度探讨小麦与蚕豆间作缓解对羟基苯甲酸自毒效应的机制。结果表明,随着对羟基苯甲酸处理浓度提高,蚕豆生物量呈先增加后降低的趋势;C1和C2提高了蚕豆根系POD和CAT活性,降低了镰刀菌的数量,减轻了枯萎病的发生;C3降低了根系POD和CAT活性,增加了镰刀菌的数量,促进了枯萎病发生;随对羟基苯甲酸处理浓度增加,MDA含量显著增加,证实了对羟基苯甲酸是导致蚕豆连作障碍形成的主要自毒物质。与单作相比,对羟基苯甲酸胁迫下间作显著提高了根系POD活性(4.17%~22.22%)和CAT活性(10.53%~11.11%),显著降低了MDA含量(11.20%~52.80%);镰刀菌数量降低4.63%~23.65%,病情指数降低13.33%~50.00%,蚕豆干重显著增加15.73%~20.63%。综上,小麦与蚕豆间作通过提高蚕豆的生理抗性而减轻对羟基苯甲酸引起的枯萎病危害,促进蚕豆生长,是缓解对羟基苯甲酸自毒效应的有效措施。本研究结果为间作缓解连作障碍中的自毒效应提供了理论论据。     

作物化感作用研究现状及前景展望

作物化感作用研究是一个相对较新的研究方向，尽管2000年前就有关于植物间克生现象的描述，化感作用在农业生产实践中的应用很有潜力，从化感作用的概念着手总结了近20年来的研究成果，包括化感作用物质研究，作用机制研究，种质资源，生物检测方法和遗传特性研究等，并阐明了作物化感作用的研究意义，研究存在困难以及应用途径与前景。     

复配杀菌剂防治平菇尖孢镰刀菌病害的效果测定

为筛选应用于平菇栽培的高效低残留杀菌剂,本试验研究了复配杀菌剂(使百功+多菌灵、使百功+克霉灵、多菌灵+克霉灵)对尖孢镰刀菌与平菇菌丝生长的影响及其在平菇栽培中的应用效果。结果表明,3种复配杀菌剂抑制尖孢镰刀菌菌丝生长的EC₅₀值分别为3.67、4.51和7.01 mg·L^-1,均显著小于对应的单药杀菌剂;3种复配杀菌剂抑制平菇菌丝生长的EC₅₀值分别为156.41、121.97和237.38 mg·L^-1,是其抑制尖孢镰刀菌菌丝生长EC₅₀值的27~43倍。在平菇栽培发酵料中使用0.1%~0.3%的复配杀菌剂使百功+克霉灵,菌丝生长速度加快,生物学效率升高;与未添加杀菌剂处理相比,污染率降低6.1~8.8个百分点;与使百功处理相比,平菇子实体中的农药残留量降低71.8%~76.6%。综上,复配杀菌剂能有效降低平菇子实体中的农药残留,其中使百功+克霉灵复配杀菌剂效果最好,是一种高效低残留的平菇枯萎病防治药剂。     

Protecting Cucumber from Fusarium Wilt with Arbuscular Mycorrhizal Fungi

A pot experiment was conducted to investigate the biocontrol effects of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) Glomus mosseae and Glomus versiforme on Fusarium oxysporum wilt disease of cucumber (Cucumis sativus L.). The results indicated that both AMF improved the growth of cucumber seedlings and reduced disease severity, but G. versiforme was more efficient. Compared with nonmycorrhizal plants infected by F. oxysporum, shoots and roots dry weights increased by 100% and 80% in G. versiforme–inoculated plants, and the qualities of seedlings were significantly improved; meanwhile, nitrogen, phosphorus, and potassium contents in shoots of G. versiforme–inoculated plants were significantly greater than those of G. mosseae–inoculated plants and nonmycorrhizal plants. Moreover, for mycorrhizal plants, soluble sugar and free proline contents in mycorrhizal roots were significantly greater than those of nonmycorrhizal treatment; however, malonaldehyde content in roots and the quantity of fungi in rhizosphere decreased when the plants were attacked by F. oxysporum.     

基于文献计量分析的镰刀菌枯萎病研究进展解析

镰刀菌枯萎病是一种由尖孢镰刀菌引起的、毁灭性极强的真菌作物病害,为探索镰刀菌枯萎病的相关研究进展及热点,对尖孢镰刀菌枯萎病进行了引文分析。以"Fusarium wilt"(镰刀菌枯萎病)进行主题搜索,在ISI Web of Science数据库核心集搜索1985—2019年的相关文献共4 873篇,采用CiteSpace可视化软件进行引文分析,通过合作、共现、共被引等网络分析,研究镰刀菌枯萎病的研究热点和前沿趋势。根据发文量统计分析发现:美国、中国和印度在本领域发文量排名前三位,而中介中心性指标分析则表明荷兰、美国和印度文献重要性位列三甲,我国位居前10并表现出积极上升趋势。引文分析的关键词突发性检测发现"induction(诱导)"、"geneticdiversity(遗传多样性)"、"pathogenicity(致病性)"是近十年的重要热点;文献共被引聚类分析表明解淀粉芽孢杆菌、系统抗性、非致病性尖孢镰刀菌等方面为本领域的研究前沿。随着枯萎病研究层次的不断深入,未来研究将会集中在微生物防控、抗病育种、根系-病原菌-有益菌互作机制等方向;此外,多组学技术的应用必将有利于解析镰刀菌枯萎...     

复合菌剂防控香蕉枯萎病的效果及其微生物学机制

由病原菌尖孢镰刀菌古巴专化型（Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc)）侵染引起的香蕉枯萎病对全世界香蕉产业带来了毁灭性的影响,且目前尚无广泛采用的防治方法。研究复合生防真菌制剂对香蕉枯萎病的防治效果,以期为大田香蕉枯萎病的防治提供依据。设置3组不同的菌剂处理,分别为对照组CK、复合菌剂NFP、复合菌剂NFPT,通过两季的盆栽试验,研究复合菌剂对香蕉枯萎病的防治效果及其对土壤微生物多样性的影响;利用 Illumina Miseq 高通量测序平台对细菌16S rRNA基因和真菌ITS区域进行测序分析,采用实时荧光qPCR定量分析各处理病原菌的数量。结果表明：（1）复合菌剂处理（NFP和NFPT）对香蕉枯萎病有较好的防治效果,其防效分别为43%和48%。（2）施用复合菌剂增加了细菌和真菌群落丰富度和多样性。基于Bray-curtis距离矩阵的主坐标分析（PCoA）结果表明NFP和NFPT改变了细菌和真菌群落结构。NFP和NFPT处理增加了潜在有益微生物中与香蕉枯萎病病情指数呈显著负相关的大理石雕菌属Marmoricola、类诺卡氏菌属Nocardioides、野野村式菌属Nonomuraea、 norank_c__Acidobacteria、DS-100属和norank_f__Blastocatellaceae__Subgroup_4属的相对丰度,显著减少了病原菌尖孢镰刀菌的数量,重塑了土壤微生物结构和功能,增强其抗病性。     

应用Solexa测序技术分析棉花不同抗病品种的数字表达谱

棉花枯萎病是一种危害严重的世界性病害,构建棉花枯萎病不同抗病品种的基因表达谱将为进一步研究棉花抗枯萎病的分子调控机制及筛选抗枯萎病相关基因奠定基础.本研究选用高抗枯萎病的陆地棉品种中棉所12和高感枯萎病的陆地棉品种新陆早7号为材料,利用Solexa高通量测序技术分析棉花幼苗根部组织中的基因表达情况.Solexa高通量测序后构建了多达350万个reads的标签文库,根据已知序列信息,显著差异表达基因1 080个,其中上调基因302个,下调基因778个.基因功能分析表明,已注释的显著差异表达基因可划分为分子功能、生物过程和细胞组件3个功能注释本体,并进一步细分为37个功能类别.鉴定出112条代谢通路,注释了1 238个显著差异表达基因,共涉及氨基酸代谢、多糖的生物合成和代谢、脂类代谢、能量代谢及信号转导等方面.在植物激素信号转导通路分析中,涉及到26个已知功能基因,4个基因编码AP2/ERF转录因子,4个基因与LRR类受体丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶或蛋白激酶有关,5个基因与蛋白磷酸酶2C有关,而这些基因都参与植物的抗病反应.随机抽取5个基因进行实时荧光定量PCR验证,其结果与测序结果一致.本研究初步揭示了棉花枯萎病抗感品种在转录组水平上的表达差异,获得了大量差异表达基因.     

阿魏酸胁迫下间作对蚕豆枯萎病发生和根系组织结构的影响

为明确酚酸类自毒物质阿魏酸在蚕豆连作障碍形成中的作用,研究其促进蚕豆枯萎病发生的组织病理学机制,揭示小麦蚕豆间作对阿魏酸胁迫的缓解效应.以蚕豆为试材,研究尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.fabae,FOF)与不同浓度(0、50、100、200 mg·L–1)阿魏酸双重胁迫下,小麦蚕豆间作对蚕...     

不同施氮水平下小麦蚕豆间作对作物产量和蚕豆根际镰刀菌的影响

通过田间试验,研究了小麦蚕豆间作和蚕豆单作两种种植方式下,三种施氮水平(N0为0 kg hm-2,N为225 kg hm-2,N3/2为337.5 kg hm-2)对蚕豆产量和蚕豆枯萎病根际病原菌的影响,并初步探讨了间作蚕豆枯萎病根际病原菌与根际微生物区系间的关系。探讨合理的施肥及间作,使土壤微生物有利于作物的生长发育及病虫害控制。结果表明:小麦蚕豆间作显著提高了蚕豆生物量和籽粒产量,籽粒产量提高依次为:N(23.9%)>N3/(25.53%)>N(05.04%)。蚕豆根际真菌数量为间作显著高于单作,N(常规施氮水平)效果最优。间作显著抑制了镰刀菌数量,常规施氮水平镰刀菌数量最低,分别为43.0%,70.87%,76.80%。土壤中镰刀菌占真菌数量的百分比为单作明显高于间作,而且间作随着生育期变化,镰刀菌与真菌的比值逐渐降低,单作则逐渐增加。     

土壤环境因素对致病性尖孢镰刀菌生长的影响

为了探索土壤环境因素对致病性尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)存活和生长繁殖的影响,通过设定环境温度、土壤含水量和土壤p H等,研究了这些因素对尖孢镰刀菌西瓜专化型(FON)和黄瓜专化型(FOC)生长繁殖的影响。结果发现,致病性尖孢镰刀菌在21℃~30℃范围内能快速繁殖,而在45℃条件下则无法生长;土壤含水量为20%时该菌繁殖速度最快,而含水量为5%时则受到明显抑制;p H 4~5.5的偏酸性土壤适宜尖孢镰刀菌繁殖,而p H为中性或以上土壤均不利于该菌生长。结果表明,高温、干旱和碱性是减轻土壤中致病性尖孢镰刀菌繁殖的有利环境因素,通过创造相应环境条件,可以控制枯萎病的发生或蔓延。