西芹鲜根浸提液作用后黄瓜枯萎病菌弱毒菌株的筛选

结合室内化感抑菌作用试验和温室人工接菌盆栽试验, 研究了西芹鲜根浸提液连续处理对黄瓜枯萎病菌菌丝生长的影响及病菌致病力的变化。结果表明, 在连续5代浸提液作用下, 50 mg·mL^-1的西芹鲜根丙酮、乙醇浸提液与其对照相比, 显著抑制了黄瓜枯萎病菌菌落的生长, 表现为化感抑制作用。50 mg·mL^-1的西芹鲜根蒸馏水浸提液处理只有在第3代培养过程中, 对菌落生长表现为化感抑制作用, 其他几代则既有抑制作用又有促进作用。温室人工接菌各代不同处理的黄瓜枯萎病菌进行菌株致病力测定, 并于1周开始发病后调查病情。结果显示, 连续5代继代培养后接种过程中, 西芹鲜根丙酮、乙醇、蒸馏水浸提液处理较其对照致病力降低, 表现为浸提液对黄瓜枯萎病菌毒力的致弱作用; 且随继代培养代数的增加, 病菌的致病力表现为逐渐降低。继代培养至第5代时, 丙酮浸提液处理的致病力为0, 表现为致弱作用最强。试验通过西芹鲜根浸提液的连续处理筛选到了黄瓜枯萎病菌的弱毒菌株。     

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。     

西芹鲜根丙酮浸提物层析流分对黄瓜枯萎病菌的化感作用以及化感物质鉴定

为探明西芹鲜根中化感物质成分,利用柱层析法对西芹鲜根丙酮浸提液进行4次层析,每次层析后获得的流分与黄瓜枯萎病菌共培养,测定菌落直径与孢子萌发率,以化感抑制效果筛选最佳流分,然后通过GC-MS对第4次层析最佳流分中化感物质进行鉴定。结果表明,各次层析最佳流分均对黄瓜枯萎病菌菌丝生长及孢子萌发有较强抑制作用,第4次层析获得的最佳流分(RA3246、RA3344、RA9889、RA91064)对枯萎病菌菌丝生长的化感抑制效果[相对于第4次层析丙酮对照(ACK4)]分别升高至28.69%、37.83%、42.44%、33.83%,孢子萌发抑制率分别升高至50.72%、50.66%、55.02%、59.37%。通过GC-MS共鉴定出有机酸、酚、醇、酯类、杂环有机物及含氮化合物6类12种化感物质,分别为3-羟基扁桃酸、硫代乙醇酸、2,4-二叔丁基苯酚、十二烷醇、2-甲基-2-丙烯酸十三烷酯、2-丙烯酸十二烷基酯、2-丙稀酸十五烷基酯、二甲基环己酯、3,4-环氧呋喃、十六烷基二甲基叔胺、(Z)-9-十八烯酸酰胺和二丁氨腈。研究获得结果可为利用西芹提取物防控黄瓜枯萎病提供理论基础。     

甘蔗根际土壤化感潜力评价及其化感物质分析

以"福农28"和"赣蔗18"的新植、宿根甘蔗根际土壤为材料,以未种植甘蔗的土壤为对照,探讨甘蔗根际土壤水浸提液及不同极性有机溶剂浸提液化感作用潜力及其主要化感物质成分(GC-MS鉴定)。结果表明:甘蔗根际土壤的水浸提液对莴苣幼苗具有化感作用,表现为高抑低促,且宿根甘蔗根际土壤水浸提液对莴苣的抑制作用比新植甘蔗强;有机溶剂浸提液的生物测试结果表明,弱极性的乙醚、石油醚浸提液对莴苣具有一定的促进作用,中极性的氯仿和强极性的甲醇浸提液则相反,且甲醇浸提液对莴苣的抑制作用最强。水浸提液及有机溶剂浸提液的测定结果均表明,"赣蔗18"宿根甘蔗根际土壤的化感潜力高于"福农28"。"赣蔗18"宿根甘蔗根际土壤甲醇浸提液物质成分分析结果表明,"赣蔗18"宿根甘蔗根际土壤中存在与化感作用相关的物质有54个,主要分为5大类:酸类、萜类、酚类、甾类、酯类。     

根际通气对基质气体、肥力及黄瓜伤流液的影响

为改善根际气体环境,试验采用基质通气栽培方式,研究不同通气方式对基质气体、肥力及黄瓜伤流液的影响。结果表明,基质底部通气和基质上部通气均显著改善根际二氧化碳和氧气体积分数,二氧化碳体积分数比对照降低33.31%～98.02%,氧气体积分数比对照提高2.13%～12.22%。通气处理显著提高基质速效养分质量分数,碱解氮比对照提高12.95%～28.87%,速效磷比对照提高12.02%～20.46%。基质上部通气处理的伤流液流量、电导率值和伤流液氨基酸含量均最高,表明基质上部通气处理根系代谢旺盛,是较理想的基质通气方式。     

不同浓度砻糠灰浸提液对番茄和黄瓜幼苗生长的影响

以番茄品种“豫艺金粉二号”、黄瓜品种“豫艺201”为试验材料,采用穴盘育苗的方式,以草炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1 (体积比)为栽培基质。通过根施用不同浓度(0、25%、50%、75%、100%)的砻糠灰浸提液,研究其对基质的理化性质、番茄和黄瓜幼苗生长的影响。试验结果显示:与对照相比,根施75%浓度的砻糠灰浸提液显著提高了育苗基质的持水孔隙、通气孔隙,改善了基质的理化特性;随着砻糠灰浸提液浓度的增加,2种育苗基质中微生物数量的变化趋势基本一致,其中细菌和真菌数量均呈下降趋势;与对照相比,根施砻糠灰浸提液可显著提高番茄和黄瓜幼苗株高、茎粗、根冠比和壮苗指数,幼苗叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率也显著提高,以75%砻糠灰浸提液浓度为最佳;此外,根施75%砻糠灰浸提液还可以显著提高幼苗叶片可溶性总糖、蔗糖含量,提高碳水化合物代谢关键酶活性。由此可见,砻糠灰浸提液可以有效改善基质理化性质,促进植株生长和光合作用能力的提高,以提升幼苗碳水化合物的代谢能力,并以75%砻糠灰浸提液浓度的效果最好。     

田间旱育条件下不同化感潜力水稻根际土壤酚酸类和萜类物质分析

酚酸类和萜类是水稻化感作用研究中研究较多、争议较大的2大类化感物质,但目前有关水稻根系分泌物的研究多在实验室条件下进行。本文以国际公认的强化感水稻‘PI312777’和弱化感水稻‘Lemont’为材料,以未种植水稻的土壤为对照,研究了其在田间旱育条件下,不同土壤水分状态(旱地和湿地)时,根际土壤酚酸类和萜类物质的差异。结果表明,不同水分条件下不同化感潜力水稻品种和对照根际土壤中酚酸类物质和萜类物质的组成较为相似,但各物质含量存在一定差异。适度旱胁迫下,各处理根际土壤中所检测到的咖啡酸、对羟基苯甲酸、香草酸、阿魏酸和肉桂酸5种酚酸类物质及总量均有提高,其中强化感水稻‘PI312777’根际土壤中5种酚酸类物质提高最显著,比CK湿地处理提高2.84倍;在各处理根际土壤共检测到的27种萜类物质中,17种是含氧单萜;干旱胁迫导致各处理根际土壤单萜烯、含氧单萜、含氧倍半萜和总萜变化程度和变化趋势不同,单萜烯相对含量在强化感水稻‘PI312777’根际土壤中明显提高,而在弱化感水稻‘Lemont’和对照根际土壤中则降低。本文在此基础上讨论了由此导致2种水稻田间化感抑草效果差异的原因与机制。     

紫花苜蓿土壤浸提液对蜀葵的化感作用

为探究紫花苜蓿对蜀葵种子萌发和生长的化感作用,采取了紫花苜蓿根际及距离根际20、40、60 cm处表层5～10 cm的土壤,采用高效液相色谱法(HPLC)检测土壤浸提液(分别表示为R、D20、D40、D60)中5种有机酸类化感物质的含量。采用生物检测方法分析测定了土壤浸提液对蜀葵种子萌发的影响,并通过盆栽试验测定了紫花苜蓿与蜀葵间作条件下蜀葵叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白及生物量等生理生态学指标。结果表明:5种有机酸在紫花苜蓿根际的含量最高,随着与根际距离的增加有机酸含量逐渐减少;R处理下,蜀葵发芽率和发芽指数比对照(蒸馏水)分别降低6.23%和31.32%,根长和苗长则与对照相比分别显著减少了56.11%和48.94%。盆栽实验结果表明,紫花苜蓿和蜀葵间作对蜀葵地上和地下生物量均产生明显抑制作用,与单种时相比分别减少8.01%和23.99%;间作使蜀葵叶绿素含量降低、MDA和可溶性蛋白含量升高。研究表明,紫花苜蓿对蜀葵有明显的化感作用,种植时不宜过密,应至少保持间距60 cm。     

不同地表覆盖对温室黄瓜根际土壤微生物和养分变化的影响

以温室黄瓜为试材,进行地膜和玉米秸秆不同组合覆盖处理,在结果期通过测定根际土壤微生物和养分含量变化,分析探讨最佳处理方式和内在机理。结果表明:不同覆盖处理在结果期均明显提高根际土壤细菌细胞数量和有机质、全钾、碱解氮含量,秸秆+地膜双元覆盖效果优于单一秸秆或地膜覆盖,单一秸秆优于地膜但结果后期增加真菌数量易致植株病害发生。双元覆盖可使根际土壤微生物数量增加,促进秸秆分解和营养释放,增加土壤养分含量,DJ2处理优于DJ3和DJ1处理,与对照相比,结果后期DJ2处理提高根际土壤细菌、纤维分解菌细胞数量、有机质、全磷、全钾和碱解氮含量分别达82.78%,10.98%,20.83%,22.83%,5.16%和5.53%。     

植烟土壤提取物质对烟株生长及根际土壤细菌多样性的影响

对盆栽烟草外源添加不同浓度植烟土壤提取物质(T1:40μg·mL-1;T2:120μg·mL-1;CK:蒸馏水对照),探讨植烟土壤提取物质对烟草生长及土壤细菌多样性的影响。结果表明,植烟土壤提取物处理使烟株生长受抑制,且随处理浓度的增加受抑制程度显著提高,具体表现为烟株变矮,叶面积变小,光合作用能力降低,且烟草的保护酶系统受到破坏,丙二醛含量随处理浓度加大而增加,T2处理的丙二醛含量是对照的3.44倍。对外源添加物质处理后烟草根际土壤微生物T-RFs分析发现,在对照检测到17个门24个纲,T1处理有14个门21个纲,T2有10个门17个纲;丰富度指数的变化也和门纲的变化一致,随着处理浓度的增加而显著降低。可见外源添加物质处理后,根际土壤细菌群落减少,多样性水平下降。对各处理的根际土壤微生物T-RFs变化与烟株生长变化进行相关性分析表明,在外源添加物质处理的土壤中存在较多的负相关T-RFs片段,且这些片段中较多为病原菌;而正相关的T-RFs片段主要存在于对照土壤中,其中有较多与土壤营养元素循环相关的微生物。本研究结果显示,在外源添加植烟土壤提取物质处理下,烟草的生长受抑制,烟草根际土壤的微生态受到破坏,且随浓度的提升而加重。因此,连作土壤中自毒物质的富集是造成烟草连作障碍的主要原因。关键词烟草连作障碍根际细菌自毒作用T-RFLP     

看麦娘叶片对化感小麦根水提液的生理响应

为阐明小麦化感抑草的生理机制,选择强化感小麦‘115/青海麦’、‘92L89’和弱化感小麦‘抗10103’,通过添加浓度为0.2%、0.5%和1.0%的小麦根水提液进行水培试验3周后,测定了各处理看麦娘的鲜重,分析叶片中叶绿素(SPAD值)、可溶蛋白、MDA、类黄酮、总酚的含量以及SOD、POD、CAT活性。结果表明,水提液处理显著抑制了看麦娘的生长,抑制率在不同处理浓度及小麦品种间均存在显著差异,强化感小麦的抑制率显著高于弱化感小麦。在处理浓度范围内,不同小麦根水提液的抑制率大小依次为‘115/青海麦’(24.7%~74.3%)‘92L89’(15.7%~71.6%)‘抗10103’(13.8%~61.4%);0.2%、1.0%和5.0%水提液处理的抑制率大小依次为13.8%~24.7%、41.7%~66.4%和61.4%~74.2%。看麦娘叶绿素含量(SPAD值)随处理浓度增大显著降低,可溶蛋白含量,SOD、POD、CAT活性,MDA、类黄酮含量随处理浓度增大显著升高,强化感小麦对看麦娘的生理刺激作用高于弱化感小麦。1.0%‘115/青海麦’及5.0%各小麦水提液处理的看麦娘总酚含量高于对照。可见,小麦化感胁迫提高了看麦娘的保护酶系统活性,增强了抗氧化物质代谢,但显著增强了细胞膜脂质过氧化和叶绿素降解,不利于靶标植物看麦娘的生长。     

不同生长环境下黄顶菊浸提液对多年生黑麦草萌发与生长的影响

为阐明黄顶菊入侵机制,本文在调查不同生境下黄顶菊居群特征的基础上,进一步采用植株浸提液生物测试的方法研究了不同生境、生长密度及替代植被下黄顶菊对多年生黑麦草的化感潜力。结果表明:黄顶菊的化感作用强弱与其入侵能力存在一定相关性,黄顶菊浸提液的化感潜力随浓度升高而增强;不同植株组织浸提液的化感潜力存在显著差异,表现为地下部分明显低于地上部分;不同生境下黄顶菊浸提液的化感潜力顺序为水边>果园>路边,50 g.L 1茎叶浸提液对多年生黑麦草发芽率化感效应敏感指数分别为2.83(水边)、1.31(果园)和0.71(路边);不同密度黄顶菊的茎叶化感潜力顺序为高、中密度区显著大于低密度区,50g.L 1浓度浸提液对多年生黑麦草发芽率化感效应敏感指数分别为3.91(高密度)、4.89(中密度)和0.29(低密度);根部浸提液的化感潜力顺序则相反。不同替代植被下茎叶浸提液的化感效应为混种>单种,而根系浸提液的化感效应敏感指数则差别不大。因此,黄顶菊不同组织器官化感活性物质分配不同,同时其化感效力能够适应环境条件而发生变化,这可能是造成黄顶菊在不同环境中入侵效果差异的原因之一。     

当归营养期的化感作用

为探讨当归(Angelica sinensis)自毒作用与连作障碍的关系并建立合理的轮作制度,利用4个浓度当归营养期根部及茎叶部水浸液对当归及其种植区常见作物油菜(Brassica campestris)、小麦(Triticum aestivum)和燕麦(Avena sativa)的种子和幼苗进行了生物测定。分析结果表明,当归具明显的自毒作用(敏感指数M3=-0.258 3),茎叶部分的自毒效应强于根部,且作用强度随浓度增加而增强;小麦和燕麦对当归的化感作用有一定的耐受能力,综合敏感指数(M)分别为-0.075 5和-0.144 7;而油菜对当归的化感作用较为敏感,综合敏感指数为-0.307 9,这一结果与实际种植情况不符,推断可能与当归化感物质在土壤中的转化导致化感作用降低有关。在种间化感作用的研究中发现根部的化感作用强于茎叶,并有高抑制低促进的浓度效应。试验结果说明当归的自毒作用是造成连作障碍的原因之一;当归对小麦和燕麦的化感作用较弱,可以用于当归轮作体系,缓解因自毒作用而引起的连作障碍。     

黄瓜与西芹间作土壤细菌多样性及其对黄瓜枯萎病发生的影响

本试验以黄瓜与西芹间作种植模式为处理,黄瓜单作和西芹单作种植模式为对照,利用Illumina公司Miseq平台对上述不同处理土壤进行16S rDNA细菌群落多样性高通量测序分析和田间接种黄瓜枯萎病菌,探讨黄瓜与西芹间作模式土壤细菌的多样性及其对田间黄瓜枯萎病发生的影响。16S rDNA测序结果表明,黄瓜与西芹间作土壤的细菌物种总数最多,群落多样性水平最高,与对照相比显著提高了土壤细菌observed species指数、Shannon指数和Chao1指数(P0.05);Beta多样性聚类分析表明,黄瓜与西芹间作土壤的环境群落物种与黄瓜单作和西芹单作有一定差异性。在门分类水平上,共检测到45个菌门,其中变形菌门占明显优势,其次为酸杆菌门和放线菌门等;黄瓜与西芹间作土壤细菌种类所占比例最高,达98.63%。在属水平上,共检测到428类菌属,GP6、GP16、GP4、芽单胞菌属、节细菌属5属的丰度值较大;黄瓜与西芹间作土壤的节细菌属分布比例最高,红游动菌属、鞘氨醇单胞菌属和芽球菌属丰度值较大,为黄瓜与西芹间作土壤细菌明显优势菌属。田间接种黄瓜枯萎病菌试验结果表明,采用上述3种不同种植模式土壤种植黄瓜,在黄瓜苗期接种黄瓜枯萎病菌,黄瓜与西芹间作处理的黄瓜枯萎病的田间发病率较西芹单作和黄瓜单作分别降低57.03%~63.54%和66.95%~72.15%。因此,黄瓜与西芹间作增加了土壤细菌群落多样性,降低了黄瓜枯萎病的发病率,对后茬黄瓜土传病害防控具有一定科学指导意义。     

Sorption of benzoic acid onto soil colloids and its implications for allelopathy studies

The fate of allelochemicals in the soil environment largely determines the expression of allelopathy in the natural environment. In allelopathy research, the sorption of allelochemicals onto soil particles has been less well studied than their degradation. A study was carried out to evaluate the growth of cucumber (Cucumis sativus var Marketmore 76) and radish (Raphanus sativus var Crimson giant) in soil amended with 1, 5, 10 and 20 mg l^–1 benzoic acid as model allelopathic substance. Growth of both cucumber and radish was not inhibited in soil amended with benzoic acid. A labeled study indicates that sorption of benzoic acid onto soil particles increases with concentration. Benzoic acid isotherms of both soils were non-linear, with an N value of 0.875 for a garden soil and 0.891 for a garden soil + sand, and they may explain the reason for the limited allelopathic effect of benzoic acid at concentrations often recorded in natural soil.     

不同种植模式土壤水浸提液对胡麻的化感效应

采用浸提液生物测试法研究了不同种植模式土壤水浸提液对胡麻的化感效应。结果表明:1)不同处理土壤水浸提液对胡麻种子萌发有不同程度的抑制作用,高浓度处理比低浓度处理抑制作用更强,且抑制效应由大到小依次是胡麻连作胡-麦间作撂荒小麦连作,说明胡麻连作更能产生连作障碍,自毒效应明显;2)不同处理土壤水浸提液对胡麻幼苗的苗鲜重、根鲜重、根长有不同程度的抑制作用,且高浓度主要抑制苗鲜重、根鲜重和根长,低浓度主要抑制根鲜重、根长,胡麻连作和撂荒处理对幼苗生长抑制要大于胡-麦间作和小麦连作处理;3)不同处理土壤水浸提液对胡麻影响的综合效应随浸提液浓度的升高而增大,而小麦连作高浓度处理比低浓度处理抑制作用变化不明显,且综合效应由大到小依次是胡麻连作撂荒胡-麦间作小麦连作;4)不同种植模式处理土壤可以减轻胡麻连作产生的化感效应,处理顺序为小麦连作胡-麦间作胡麻连作。综上所述,胡麻连作障碍问题确实存在,合理的作物布局有利于改善由于胡麻自身化感物质积累所造成的连作障碍。