內(nèi)生真菌擬莖點(diǎn)霉增加花生結(jié)瘤的機(jī)理及其緩解連作障礙的潛力研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-11 02:43
花生是我國(guó)重要的油料和經(jīng)濟(jì)作物,產(chǎn)量世界第一,種植面積世界第二。由于我國(guó)的另外一個(gè)油料作物大豆產(chǎn)業(yè)受到國(guó)外沖擊很大,所以花生的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)對(duì)于我國(guó)食用油產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定及其在世界上的競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的意義。由于我國(guó)可耕地有限,農(nóng)民常在同一塊地上多年連續(xù)種植花生,因此,在我國(guó)許多花生老產(chǎn)區(qū),花生連作障礙已成為制約花生產(chǎn)量的重要問題。長(zhǎng)期的花生連作造成出苗率降低、結(jié)果數(shù)減少、產(chǎn)量下降,并且這種制約作用隨著連作年限的延長(zhǎng)而加重。造成花生連作障礙的主要因素包括土壤化感物質(zhì)積累、酶活力下降和土壤微生物區(qū)系惡化。針對(duì)這個(gè)問題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)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(jī)肥和施加有益微生物等。但是,由于受到地域、傳統(tǒng)和技術(shù)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(yáng)木的莖內(nèi)皮分離得到一株內(nèi)生真菌,命名為楓香擬莖點(diǎn)霉(Phomopsis liquidambari)。盆栽實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)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(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn)內(nèi)生真菌P.liquidambari接種后花生產(chǎn)量的...
【文章頁(yè)數(shù)】:160 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(chǎn)生的主要原因
1.2.1 連作土壤酚酸類化感物質(zhì)的積累影響花生生長(zhǎng)
1.2.2 連作土壤微生物區(qū)系惡化影響花生生長(zhǎng)
1.2.3 連作土壤酶活性降低影響花生生長(zhǎng)
1.2.4 連作土壤養(yǎng)分失衡影響花生生長(zhǎng)
1.3 連作土壤結(jié)瘤和固氮降低導(dǎo)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(nèi)生真菌用于緩解花生連作障礙
1.6 內(nèi)生真菌通過增加結(jié)瘤固氮緩解花生連作障礙的研究進(jìn)展
1.7 論文科學(xué)假說與研究?jī)?nèi)容
1.8 參考文獻(xiàn)
第2章 內(nèi)生真菌P.liquidambari對(duì)抑制慢生根瘤菌生長(zhǎng)的酚酸類化感物質(zhì)的降解機(jī)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(zhì)對(duì)慢生根瘤菌生長(zhǎng)、生物膜形成和nodC基因表達(dá)的影響
2.1.3 酚酸類化感物質(zhì)對(duì)花生結(jié)瘤的影響
2.1.4 P.liquidambari對(duì)酚酸類化感物質(zhì)降解的最適濃度
2.1.5 p.liquidambari對(duì)酚酸類化感物質(zhì)的降解
2.1.6 p.liquidambari對(duì)酚酸類化感物質(zhì)的代謝產(chǎn)物檢測(cè)
2.1.7 檢測(cè)降解酶活性
2.1.8 檢測(cè)代謝酶基因的表達(dá)
2.1.9 漆酶抑制實(shí)驗(yàn)
2.1.10 P.liquidambari在土壤條件下對(duì)酚酸類化感物質(zhì)的降解潛力
2.1.11 數(shù)據(jù)處理
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 酚酸對(duì)慢生根瘤菌生長(zhǎng)、生物膜形成、nodC基因表達(dá)和花生結(jié)瘤的影響
2.2.2 不同酚酸初始濃度對(duì)P.liquidambari降解的影響
2.2.3 最適濃度下P.liquidambari對(duì)酚酸的降解
2.2.4 鑒定P.liquidambari對(duì)酚酸降解的中間代謝產(chǎn)物
2.2.5 P.liquidambari對(duì)酚酸降解的代謝途徑
2.2.6 代謝產(chǎn)物和降解酶活性的動(dòng)態(tài)變化
2.2.7 降解酶的轉(zhuǎn)錄水平
2.2.8 內(nèi)生真菌漆酶在酚酸降解中的作用
2.3 討論
2.4 參考文獻(xiàn)
第3章 內(nèi)生真菌P.liquidambari通過增強(qiáng)H2O2和NO信號(hào)途徑增加花生結(jié)瘤和固氮
3.1 材料和方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)菌株和土壤
3.1.2 植物材料、預(yù)發(fā)芽和體外接種
3.1.3 檢測(cè)內(nèi)生真菌P.liquidambari在花生根中的侵染和定殖
3.1.4 化學(xué)試劑和處理
3.1.5 花生結(jié)瘤和固氮參數(shù)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(shí)驗(yàn)
3.1.9 數(shù)據(jù)分析
3.2 結(jié)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(jié)瘤和固氮
3.2.3 P.liquidambari誘導(dǎo)的結(jié)瘤和固氮增加涉及H2O2的增加
3.2.4 P.liquidambari誘導(dǎo)的結(jié)瘤和固氮增加涉及NO的增加
3.2.5 P.liquidambari誘導(dǎo)的結(jié)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(dǎo)的NO依賴于H2O2的產(chǎn)生
3.2.7 不同處理中共生相關(guān)基因SymRK和CCaMK的轉(zhuǎn)錄響應(yīng)
3.2.8 盆栽條件下P.liquidambari誘導(dǎo)的結(jié)瘤和固氮增加通過增強(qiáng)H2O2和NO信號(hào)途徑
3.3 討論
3.4 參考文獻(xiàn)
第4章 內(nèi)生真菌P.liquidambari共生誘導(dǎo)的根系分泌物有助于改善連作紅壤固氮微生物的群落結(jié)構(gòu)
4.1 材料和方法
4.1.1 內(nèi)生真菌、花生品種和實(shí)驗(yàn)土壤
4.1.2 檢測(cè)P.liquidambari侵染和定殖、收集花生根系分泌物
4.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1.4 土壤化學(xué)和生物學(xué)特性分析
4.1.5 DNA提取和qRT-PCR
4.1.6 檢測(cè)CLPPs
4.1.7 PCR擴(kuò)增和變性梯度凝膠電泳(DGGE)
4.1.8 PCR產(chǎn)物克隆測(cè)序
4.1.9 盆栽實(shí)驗(yàn)
4.1.10 花生根系分泌物分析
4.1.11 數(shù)據(jù)分析
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 內(nèi)生真菌P.liquidambari在花生根系的侵染和定殖
4.2.2 土壤化學(xué)和生物學(xué)特性
4.2.3 土壤細(xì)菌、真菌、AOB、AOA和固氮菌的豐度
4.2.4 土壤中微生物對(duì)碳源利用動(dòng)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(duì)應(yīng)分析(CCA)
4.2.8 DGGE條帶的克隆測(cè)序分析
4.2.9 P.liquidambari共生增加花生結(jié)瘤和固氮
4.2.10 根系分泌物組分
4.3 討論
4.4 參考文獻(xiàn)
第5章 田間條件下接種內(nèi)生真菌P.liquidambari對(duì)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(zhǔn)備
5.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和取樣
5.1.3 檢測(cè)P.liquidambari的定殖
5.1.4 檢測(cè)土壤微生物數(shù)量和活性
5.1.5 變性梯度凝膠電泳(DGGE)
5.1.6 檢測(cè)土壤酶活性和酚酸濃度
5.1.7 養(yǎng)分分析
5.1.8 檢測(cè)花生發(fā)病率和農(nóng)藝指數(shù)
5.1.9 花生品質(zhì)分析
5.1.10 數(shù)據(jù)分析
5.2 結(jié)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(duì)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(zhì)濃度
5.2.7 接種P.liquidambari對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的影響
5.2.8 花生疾病防控和農(nóng)藝指數(shù)分析
5.2.9 皮爾森相關(guān)系數(shù)分析
5.2.10 接種P.liquidambari對(duì)花生品質(zhì)的影響
5.3 討論
5.4 參考文獻(xiàn)
第6章 全文總結(jié)與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 研究展望
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
在讀期間所獲榮譽(yù)
致謝
本文編號(hào):3813998
【文章頁(yè)數(shù)】:160 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(chǎn)生的主要原因
1.2.1 連作土壤酚酸類化感物質(zhì)的積累影響花生生長(zhǎng)
1.2.2 連作土壤微生物區(qū)系惡化影響花生生長(zhǎng)
1.2.3 連作土壤酶活性降低影響花生生長(zhǎng)
1.2.4 連作土壤養(yǎng)分失衡影響花生生長(zhǎng)
1.3 連作土壤結(jié)瘤和固氮降低導(dǎo)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(nèi)生真菌用于緩解花生連作障礙
1.6 內(nèi)生真菌通過增加結(jié)瘤固氮緩解花生連作障礙的研究進(jìn)展
1.7 論文科學(xué)假說與研究?jī)?nèi)容
1.8 參考文獻(xiàn)
第2章 內(nèi)生真菌P.liquidambari對(duì)抑制慢生根瘤菌生長(zhǎng)的酚酸類化感物質(zhì)的降解機(jī)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(zhì)對(duì)慢生根瘤菌生長(zhǎng)、生物膜形成和nodC基因表達(dá)的影響
2.1.3 酚酸類化感物質(zhì)對(duì)花生結(jié)瘤的影響
2.1.4 P.liquidambari對(duì)酚酸類化感物質(zhì)降解的最適濃度
2.1.5 p.liquidambari對(duì)酚酸類化感物質(zhì)的降解
2.1.6 p.liquidambari對(duì)酚酸類化感物質(zhì)的代謝產(chǎn)物檢測(cè)
2.1.7 檢測(cè)降解酶活性
2.1.8 檢測(cè)代謝酶基因的表達(dá)
2.1.9 漆酶抑制實(shí)驗(yàn)
2.1.10 P.liquidambari在土壤條件下對(duì)酚酸類化感物質(zhì)的降解潛力
2.1.11 數(shù)據(jù)處理
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 酚酸對(duì)慢生根瘤菌生長(zhǎng)、生物膜形成、nodC基因表達(dá)和花生結(jié)瘤的影響
2.2.2 不同酚酸初始濃度對(duì)P.liquidambari降解的影響
2.2.3 最適濃度下P.liquidambari對(duì)酚酸的降解
2.2.4 鑒定P.liquidambari對(duì)酚酸降解的中間代謝產(chǎn)物
2.2.5 P.liquidambari對(duì)酚酸降解的代謝途徑
2.2.6 代謝產(chǎn)物和降解酶活性的動(dòng)態(tài)變化
2.2.7 降解酶的轉(zhuǎn)錄水平
2.2.8 內(nèi)生真菌漆酶在酚酸降解中的作用
2.3 討論
2.4 參考文獻(xiàn)
第3章 內(nèi)生真菌P.liquidambari通過增強(qiáng)H2O2和NO信號(hào)途徑增加花生結(jié)瘤和固氮
3.1 材料和方法
3.1.1 實(shí)驗(yàn)菌株和土壤
3.1.2 植物材料、預(yù)發(fā)芽和體外接種
3.1.3 檢測(cè)內(nèi)生真菌P.liquidambari在花生根中的侵染和定殖
3.1.4 化學(xué)試劑和處理
3.1.5 花生結(jié)瘤和固氮參數(shù)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(shí)驗(yàn)
3.1.9 數(shù)據(jù)分析
3.2 結(jié)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(jié)瘤和固氮
3.2.3 P.liquidambari誘導(dǎo)的結(jié)瘤和固氮增加涉及H2O2的增加
3.2.4 P.liquidambari誘導(dǎo)的結(jié)瘤和固氮增加涉及NO的增加
3.2.5 P.liquidambari誘導(dǎo)的結(jié)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(dǎo)的NO依賴于H2O2的產(chǎn)生
3.2.7 不同處理中共生相關(guān)基因SymRK和CCaMK的轉(zhuǎn)錄響應(yīng)
3.2.8 盆栽條件下P.liquidambari誘導(dǎo)的結(jié)瘤和固氮增加通過增強(qiáng)H2O2和NO信號(hào)途徑
3.3 討論
3.4 參考文獻(xiàn)
第4章 內(nèi)生真菌P.liquidambari共生誘導(dǎo)的根系分泌物有助于改善連作紅壤固氮微生物的群落結(jié)構(gòu)
4.1 材料和方法
4.1.1 內(nèi)生真菌、花生品種和實(shí)驗(yàn)土壤
4.1.2 檢測(cè)P.liquidambari侵染和定殖、收集花生根系分泌物
4.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1.4 土壤化學(xué)和生物學(xué)特性分析
4.1.5 DNA提取和qRT-PCR
4.1.6 檢測(cè)CLPPs
4.1.7 PCR擴(kuò)增和變性梯度凝膠電泳(DGGE)
4.1.8 PCR產(chǎn)物克隆測(cè)序
4.1.9 盆栽實(shí)驗(yàn)
4.1.10 花生根系分泌物分析
4.1.11 數(shù)據(jù)分析
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 內(nèi)生真菌P.liquidambari在花生根系的侵染和定殖
4.2.2 土壤化學(xué)和生物學(xué)特性
4.2.3 土壤細(xì)菌、真菌、AOB、AOA和固氮菌的豐度
4.2.4 土壤中微生物對(duì)碳源利用動(dòng)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(duì)應(yīng)分析(CCA)
4.2.8 DGGE條帶的克隆測(cè)序分析
4.2.9 P.liquidambari共生增加花生結(jié)瘤和固氮
4.2.10 根系分泌物組分
4.3 討論
4.4 參考文獻(xiàn)
第5章 田間條件下接種內(nèi)生真菌P.liquidambari對(duì)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(zhǔn)備
5.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和取樣
5.1.3 檢測(cè)P.liquidambari的定殖
5.1.4 檢測(cè)土壤微生物數(shù)量和活性
5.1.5 變性梯度凝膠電泳(DGGE)
5.1.6 檢測(cè)土壤酶活性和酚酸濃度
5.1.7 養(yǎng)分分析
5.1.8 檢測(cè)花生發(fā)病率和農(nóng)藝指數(shù)
5.1.9 花生品質(zhì)分析
5.1.10 數(shù)據(jù)分析
5.2 結(jié)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(duì)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(zhì)濃度
5.2.7 接種P.liquidambari對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的影響
5.2.8 花生疾病防控和農(nóng)藝指數(shù)分析
5.2.9 皮爾森相關(guān)系數(shù)分析
5.2.10 接種P.liquidambari對(duì)花生品質(zhì)的影響
5.3 討論
5.4 參考文獻(xiàn)
第6章 全文總結(jié)與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 研究展望
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
在讀期間所獲榮譽(yù)
致謝
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