书目详细信息
： 高山被孢霉菌的功能评价及其在三七根际富集的机制研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 高山被孢霉菌的功能评价及其在三七根际富集的机制研究/.李玥著/.杨敏，朱书生指导 |
| 出版发行项： | 2023.5.24 |
| 载体形态项： | 121页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 植物保护学院, 学号2020210302 |
| 提要文摘： | 三七（Panax notoginseng (Burk.) F. H. Chen）是我国传统的名贵中药材，但三七生产上存在着严重的连作障碍问题。根系分泌物介导植物—土壤负反馈导致根腐病原菌异常积累是三七连作障碍的重要成因。根际微生物是植物的第二基因组，在帮助植物抵御生物或非生物逆境过程中起着重要作用。通过对课题组现有的种植三七不同年限的根际土壤高通量测序数据综合分析发现，三七种植后根际土壤中被孢霉菌的相对丰度显著升高。但三七根际富集的被孢霉菌有何功能？三七根系分泌物中募集被孢霉的关键代谢物是什么？目前均不清楚。本论文首先评价了根际被孢霉对三七生长、诱导抗病性、缓解连作障碍能力的影响，并进一步采用高通量测序的方法明确了外源添加被孢霉对三七根际微生物群落结构和功能的影响；其次，测定了三七总根系分泌物及分泌物中含量较高的25种初生代谢物和8种次生代谢物对被孢霉菌菌丝生长和产孢特性的影响，以明确三七根系分泌物中调控被孢霉菌的关键代谢物。具体研究结果如下： （1）被孢霉菌能促进三七生长并缓解连作障碍。试验从三七根际共分离到4株被孢霉，分别命名为B27、B28、B28-1和NB28，经过形态学特征和ITS序列比对鉴定为高山被孢霉（Mortierella alpina）。4株被孢霉菌均能促进三七生长，增加生物量，且能明显缓解连作障碍。深入研究表明，被孢霉菌对三七主要根腐病菌恶疫霉菌（Phytophthora cactorum）、茄腐镰刀菌（Fusarium solani）、尖孢镰刀菌（F. oxysporum）、雪腐镰刀菌（Monographella cucumerina）均具有拮抗效果。尤其在先接种被孢霉5 d后再接种三七根腐病菌时，被孢霉菌B27和B28菌株对三七根腐病菌拮抗活性显著增加，对三七主要根腐病菌茄腐镰刀菌、尖孢镰刀菌和雪腐镰刀菌的抑制率均超过45%。 （2）被孢霉菌能通过诱导三七增强对叶部黑斑病的抗性。浓度为1.0×105 CFU/mL的4株被孢霉菌株孢子悬浮液灌根后，能显著降低叶部黑斑病的病斑面积。诱导处理48 h后的叶部激素含量测定结果表明，浓度为1.0×105 CFU/mL的B28-1菌株和NB28菌株可显著增加三七叶部生长素（IAA）、茉莉酸异亮氨酸（JA-Ile）和水杨酸（SA）的含量。 （3）被孢霉菌外源添加能促进有益菌的富集来抵御由锈腐病侵染引起的病害。高通量测序分析结果表明，随着外源被孢霉菌液浓度（1.0×105、1.0×106、1.0×107 CFU/mL）的增加，被孢霉菌在真菌属水平上的相对丰度由对照的8.97%分别显著增加至10.53%、15.99%和20.41%。不同浓度的被孢霉菌B28-1菌株对三七根际土壤微生物群落存在显著的调控作用。通过共线性网络分析发现，与被孢霉菌极显著正相关的有假单胞菌属（Pseudomonas）和木霉菌属（Trichoderma），极显著负相关的有土赤壳属（Ilyonectria）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和茎点霉属（Phoma）。进一步对显著相关的可培养微生物进行功能验证发现，3个负相关菌属均能引起三七根部发病，2个正相关菌属不仅对负相关致病菌表现明显的拮抗活性，还能明显改善土赤壳属RS11菌株导致的三七种子出苗率降低。 （4）三七根系分泌物及其关键物质能够募集被孢霉菌。三七根系分泌物能促进被孢霉B27、B28和B28-1菌株的菌丝生长和产孢，其中含量较高的25种初生代谢物和8种次生代谢物对4株被孢霉菌株的生物学特性的影响存在差异。初生代谢物中浓度为0.1和1.0 µg/mL的果糖、1.0和10 µg/mL的麦芽糖、0.1和10 µg/mL的塔罗糖能显著促进被孢霉菌株B28的菌丝生长和产孢，同时还可作为唯一碳源供被孢霉菌生长。次生代谢物中1.0 µg/mL的香草酸能极显著促进被孢霉B28菌丝生长和产孢，同时还可作为唯一碳源供被孢霉生长。 综上所述，三七根系分泌物募集的高山被孢霉能促进三七植株的生长，对三七主要根腐病菌具有拮抗效果，且能一定程度缓解三七连作障碍。被孢霉菌可通过提高叶部内源激素水平，诱导三七植株获得系统诱导性抗性。同时，被孢霉菌还能募集与其显著正相关的假单胞菌属（Pseudomonas）和木霉菌属（Trichoderma）来改善由与被孢霉显著负相关的土赤壳属（Ilyonectria）引起的三七出苗率降低。此外，三七根系分泌物中的糖类物质（果糖、麦芽糖和塔罗糖）和香草酸能显著促进被孢霉的菌丝生长和产孢，可能是被孢霉在三七根际富集的重要原因之一。本研究从植物-微生物互作的角度揭示了三七募集根际有益微生物被孢霉菌的效应，为利用生物防治缓解三七连作障碍提供新的思路，同时为筛选优质被孢霉菌株作为生防菌的开发利用提供重要理论依据。 |
| 并列题名： | Functional evaluation of Mortierella alpina and its enrichment mechanism in the rhizosphere of Panax notoginseng |
| 题名主题： | 被孢霉 根系分泌物 根际微生物 生物防治 学位论文 |
| 中图分类： | S567.236-533 |
| 个人名称等同： | 李玥 著 |
| 个人名称次要： | 杨敏 指导 |
| 个人名称次要： | 朱书生 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |