大量研究表明硅(Si)能够提高多种植物对病害的抗性,但目前已有研究大多集中在叶片病害,并且主要从病理和生理生化的角度对地上部的抗性机理进行研究。然而,青枯病是一种严重的土传病害,Si提高植物对青枯病的抗性也得到证实,但从地下部根际微生态的角度研究其抗性机理则鲜有报道。因此,本研究以地下部根际土壤生态系统为核心,从根际生态学、土壤微生物群落结构,结合转录组学测序及16s rDNA和ITS片段测序技术,探索青枯菌侵染下,Si如何通过调控根际微生态环境,影响土壤微生物结构,以及对青枯菌的直接影响,从而缓解青枯病对番茄的危害。主要结果如下:(1)泥炭土培盆栽试验表明,泥炭土中pH随着外源Si施加量的增加而提高,外源Si施加浓度为2 mM时,泥炭土pH可达达到6.2左右。纯培养实验表明,当pH高于7.0时,青枯菌生长受到显著抑制。(2)16s rDNA和ITS片段测序结果表明,外源Si(pH校正为7.0)施Si并不影响门水平上的土壤细菌和真菌微生物群落结构,但显著影响属水平上细菌群落结构,抑制Fusarium,Pseudomonas等病原菌菌属的生长。(3)外源Si能够显著影响青枯菌的基础代谢和致病过程。Si显著抑制青枯菌关键致病途径-胞外多糖(EPS)合成的多个相关基因eps D,xps R,rip AI,tek,vrg,下游生理实验结果证实EPS合成量和生物膜合成减少。由此可见,外源Si对于青枯菌致病因子的抑制可能是其缓解番茄青枯菌病害的重要原因之一。(4)外源Si显著促进青枯菌DNA修复基因ogt和蛋白修复基因deg P的表达,侧面表明Si对青枯菌具有潜在的毒性。(5)外源Si显著抑制青枯菌运动负反馈调控基因Che Z和Fli N基因并促进下游鞭毛马达相关基因pil E2,pil E,fim T表达,但移动性实验表明,施Si处于与对照,青枯菌移动距离并无显著差异。总之,本研究首次证明Si对土壤微生物群落结构组成具有显著影响,能够抑制土壤中病原微生物的生长。转录组测序首次发现Si能显著抑制青枯菌致病基因的表达,并促进运动相关基因的表达。研究结果为解释Si降低植物土传病害提供新的思路。
...
本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请
点击举报。
