花生是我國重要的油料和經濟作物,產量世界第一,種植面積世界第二。由于我國的另外一個油料作物大豆產業(yè)受到國外沖擊很大,所以花生的高產和穩(wěn)產對于我國食用油產業(yè)的穩(wěn)定及其在世界上的競爭力具有重要的意義。由于我國可耕地有限,農民常在同一塊地上多年連續(xù)種植花生,因此,在我國許多花生老產區(qū),花生連作障礙已成為制約花生產量的重要問題。長期的花生連作造成出苗率降低、結果數減少、產量下降,并且這種制約作用隨著連作年限的延長而加重。造成花生連作障礙的主要因素包括土壤化感物質積累、酶活力下降和土壤微生物區(qū)系惡化。針對這個問題,國內外學者進行了大量研究。目前緩解花生連作障礙的方法主要包括輪作、土壤消毒、施加有機肥和施加有益微生物等。但是,由于受到地域、傳統(tǒng)和技術的限制,目前這些方法仍不能被廣泛用于克服花生連作障礙。前期我們課題組從重陽木的莖內皮分離得到一株內生真菌,命名為楓香擬莖點霉(Phomopsis liquidambari)。盆栽實驗發(fā)現上壤接種P.liquidambari能夠增加土壤酶活性、改善土壤微生物區(qū)系,有助于緩解花生連作障礙。進一步的分析發(fā)現內生真菌P.liquidambari接種后花生產量的...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 花生連作障礙概述
    1.2 花生連作障礙產生的主要原因
        1.2.1 連作土壤酚酸類化感物質的積累影響花生生長
        1.2.2 連作土壤微生物區(qū)系惡化影響花生生長
        1.2.3 連作土壤酶活性降低影響花生生長
        1.2.4 連作土壤養(yǎng)分失衡影響花生生長
    1.3 連作土壤結瘤和固氮降低導致花生連作障礙
    1.4 花生連作障礙防治的一般措施
    1.5 內生真菌用于緩解花生連作障礙
    1.6 內生真菌通過增加結瘤固氮緩解花生連作障礙的研究進展
    1.7 論文科學假說與研究內容
    1.8 參考文獻
第2章 內生真菌P.liquidambari對抑制慢生根瘤菌生長的酚酸類化感物質的降解機制
    2.1 材料和方法
        2.1.1 供試材料與菌株
        2.1.2 酚酸類化感物質對慢生根瘤菌生長、生物膜形成和nodC基因表達的影響
        2.1.3 酚酸類化感物質對花生結瘤的影響
        2.1.4 P.liquidambari對酚酸類化感物質降解的最適濃度
        2.1.5 p.liquidambari對酚酸類化感物質的降解
        2.1.6 p.liquidambari對酚酸類化感物質的代謝產物檢測
        2.1.7 檢測降解酶活性
        2.1.8 檢測代謝酶基因的表達
        2.1.9 漆酶抑制實驗
        2.1.10 P.liquidambari在土壤條件下對酚酸類化感物質的降解潛力
        2.1.11 數據處理
    2.2 結果與分析
        2.2.1 酚酸對慢生根瘤菌生長、生物膜形成、nodC基因表達和花生結瘤的影響
        2.2.2 不同酚酸初始濃度對P.liquidambari降解的影響
        2.2.3 最適濃度下P.liquidambari對酚酸的降解
        2.2.4 鑒定P.liquidambari對酚酸降解的中間代謝產物
        2.2.5 P.liquidambari對酚酸降解的代謝途徑
        2.2.6 代謝產物和降解酶活性的動態(tài)變化
        2.2.7 降解酶的轉錄水平
        2.2.8 內生真菌漆酶在酚酸降解中的作用
    2.3 討論
    2.4 參考文獻
第3章 內生真菌P.liquidambari通過增強H₂O₂和NO信號途徑增加花生結瘤和固氮
    3.1 材料和方法
        3.1.1 實驗菌株和土壤
        3.1.2 植物材料、預發(fā)芽和體外接種
        3.1.3 檢測內生真菌P.liquidambari在花生根中的侵染和定殖
        3.1.4 化學試劑和處理
        3.1.5 花生結瘤和固氮參數分析
        3.1.6 提取H₂O₂和NO
        3.1.7 RNA提取和qRT-PCR
        3.1.8 盆栽實驗
        3.1.9 數據分析
    3.2 結果與分析
        3.2.1 P.liquidambari在花生根中的侵染和定量
        3.2.2 P.liquidambari增加花生結瘤和固氮
        3.2.3 P.liquidambari誘導的結瘤和固氮增加涉及H₂O₂的增加
        3.2.4 P.liquidambari誘導的結瘤和固氮增加涉及NO的增加
        3.2.5 P.liquidambari誘導的結瘤和固氮增加中H₂O₂和NO生物合成的相互作用
        3.2.6 P.liquidambari誘導的NO依賴于H₂O₂的產生
        3.2.7 不同處理中共生相關基因SymRK和CCaMK的轉錄響應
        3.2.8 盆栽條件下P.liquidambari誘導的結瘤和固氮增加通過增強H₂O₂和NO信號途徑
    3.3 討論
    3.4 參考文獻
第4章 內生真菌P.liquidambari共生誘導的根系分泌物有助于改善連作紅壤固氮微生物的群落結構
    4.1 材料和方法
        4.1.1 內生真菌、花生品種和實驗土壤
        4.1.2 檢測P.liquidambari侵染和定殖、收集花生根系分泌物
        4.1.3 實驗設計
        4.1.4 土壤化學和生物學特性分析
        4.1.5 DNA提取和qRT-PCR
        4.1.6 檢測CLPPs
        4.1.7 PCR擴增和變性梯度凝膠電泳(DGGE)
        4.1.8 PCR產物克隆測序
        4.1.9 盆栽實驗
        4.1.10 花生根系分泌物分析
        4.1.11 數據分析
    4.2 結果與分析
        4.2.1 內生真菌P.liquidambari在花生根系的侵染和定殖
        4.2.2 土壤化學和生物學特性
        4.2.3 土壤細菌、真菌、AOB、AOA和固氮菌的豐度
        4.2.4 土壤中微生物對碳源利用動態(tài)和種類的影響
        4.2.5 土壤微生物代謝功能的主成分(PCA)和冗余分析(RDA)
        4.2.6 土壤微生物群落的PCA
        4.2.7 土壤微生物群落的典范對應分析(CCA)
        4.2.8 DGGE條帶的克隆測序分析
        4.2.9 P.liquidambari共生增加花生結瘤和固氮
        4.2.10 根系分泌物組分
    4.3 討論
    4.4 參考文獻
第5章 田間條件下接種內生真菌P.liquidambari對緩解花生連作障礙的綜合作用效果
    5.1 材料和方法
        5.1.1 花生品種和P.liquidambari菌絲接種液準備
        5.1.2 實驗設計和取樣
        5.1.3 檢測P.liquidambari的定殖
        5.1.4 檢測土壤微生物數量和活性
        5.1.5 變性梯度凝膠電泳(DGGE)
        5.1.6 檢測土壤酶活性和酚酸濃度
        5.1.7 養(yǎng)分分析
        5.1.8 檢測花生發(fā)病率和農藝指數
        5.1.9 花生品質分析
        5.1.10 數據分析
    5.2 結果與分析
        5.2.1 P.liquidambari在花生根際土壤和根中的定殖
        5.2.2 根際土壤可培養(yǎng)微生物分析
        5.2.3 土壤微生物活性
        5.2.4 接種P.liquidambari對根際微生物群落的影響
        5.2.5 根際土壤酶活性
        5.2.6 土壤酚酸類化感物質濃度
        5.2.7 接種P.liquidambari對礦質養(yǎng)分的影響
        5.2.8 花生疾病防控和農藝指數分析
        5.2.9 皮爾森相關系數分析
        5.2.10 接種P.liquidambari對花生品質的影響
    5.3 討論
    5.4 參考文獻
第6章 全文總結與展望
    6.1 主要結論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
在讀期間發(fā)表的學術論文及研究成果
在讀期間所獲榮譽
致謝



本文編號：3813998