地黄连作障碍发生的生物机制及其消减措施研究

发布时间：2021-04-22 07:35

　　地黄（Rehmannia glutinosa Libosch.）为玄参科多年生草本植物,块根入药,临床疗效确切,是我国重要的中药材大宗品种,怀地黄作为道地药材“四大怀药”之一,一直被视为药材上品。我国类中药材的连作障碍是一普遍现象,地黄中尤为严重。地黄的连作障碍表现主要为地下块根膨大受阻、须根多、减产严重、商品价值极度降低,首次种植地黄的地块,8～10年后方可再植。随着近来的地黄市场需求不断增加,供需矛盾日趋严重,对保证地黄的用药安全及其相关产业的健康发展产生了巨大影响。因此,研究解决地黄连作障碍的成因和消减技术成为中药资源领域研究的难题和热点。本研究基于“地黄化感物质招募有害微生物,致使根际微生态环境恶化,导致连作障碍发生,植株不能正常生长而死”是地黄连作障碍发生的重要机制,重点研究地黄连作障碍中病原菌和拮抗菌的互作关系,揭示连作障碍发生和缓解的作用机制,通过抑制根际边病原微生物的发生和增殖,创新缓解地黄连作障碍的思路和方法,为开发地黄连作障碍的消减技术策略和产品提供理论和技术支撑。针对地黄连作障碍的发生和消减互作机制,于2016-2019年在河南郑州、焦作等地,对引起地黄连作障碍的... 

【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语表
1 前言
    1.1 研究问题的由来
    1.2 化感作用与连作障碍
        1.2.1 化感作用的定义
        1.2.2 化感自毒作用与连作障碍形成
    1.3 地黄连作障碍研究进展
        1.3.1 地黄化感自毒物质筛选鉴定
        1.3.2 化感自毒物质介导的连作地黄根际灾变机制
        1.3.3 连作胁迫对地黄的生理响应及其伤害机制
        1.3.4 地黄的免疫系统与其连作障碍
        1.3.5 地黄连作障碍的消减策略与防治技术
    1.4 研究的目的和意义
2 材料与方法
    2.1 供试材料
    2.2 病原菌的分离与鉴定
        2.2.1 病原菌的分离纯化
        2.2.2 病原菌菌落形态观察
        2.2.3 病原菌分子生物学鉴定
        2.2.4 ITS区序列系统发育树构建及分析
        2.2.5 病原菌的致病性分析
    2.3 外源添加微生物菌剂实验
        2.3.1 拮抗菌的分离与鉴定
        2.3.2 菌剂的发酵制作
        2.3.3 大田实验
        2.3.4 地黄生物量测定
        2.3.5 地黄品质测定
        2.3.6 地黄土壤理化性质测定
        2.3.7 地黄土壤生物学性状测定
        2.3.8 地黄根际土壤微生物群落结构高通量测序检测
    2.4 土壤强还原实验
        2.4.1 大田实验
        2.4.2 地黄生理生态指标分析
        2.4.3 地黄品质测定
        2.4.4 地黄土壤理化性质测定
    2.5 数据处理
3 结果与分析
    3.1 连作地的地黄病原菌的分离、鉴定
        3.1.1 病原菌的分离和初步鉴定
        3.1.2 病原菌分子生物学检测结果
        3.1.3 ITS区基因系统发育分析
        3.1.4 病原菌的回接
    3.2 尖孢镰刀菌拮抗菌的筛选、分离与鉴定
        3.2.1 拮抗菌的分离与筛选
        3.2.2 尖孢镰刀菌拮抗菌的鉴定
    3.3 特基拉芽孢杆菌对地黄连作障碍的影响
        3.3.1 菌剂对地黄生物量和产量的影响
        3.3.2 菌剂对地黄品质指标的影响
        3.3.3 菌剂对土壤养分状况的影响
        3.3.4 菌剂对土壤生物学性状的影响
        3.3.5 菌剂对根际微生物群落结构的影响
    3.4 土壤强还原处理对地黄连作障碍的影响
        3.4.1 土壤强还原处理对地黄生长及存活率的影响
        3.4.2 土壤强还原处理对土壤理化性质的影响
        3.4.3 土壤强还原处理对地黄产量和品质的影响
4 结论与讨论
    4.1 结论
        4.1.1 尖孢镰刀菌是地黄发生连作障碍的重要病原菌
        4.1.2 特基拉芽孢杆菌对地黄尖孢镰刀菌的生长有显著拮抗作用
        4.1.3 以特基拉芽孢杆菌为主的复合菌剂能有效缓解地黄连作障碍
        4.1.4 土壤强还原处理能够显著改善重茬地的地黄生长状况及品质
    4.2 讨论
        4.2.1 与地黄连作障碍有关的因子和缓解措施的实际应用
        4.2.2 缓解地黄连作障碍措施的关注点
        4.2.3 探索连作障碍的局限性
参考文献
附录 在读期间研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]枯草芽孢杆菌对植烟土壤养分含量与酶活性的影响[J]. 胡亚杰,韦建玉,张纪利,卢健,蒋南,龚湛武,陈力力,李迪秦.  作物研究. 2019(06)
[2]西洋参根腐病与人参皂苷积累关系[J]. 蒋景龙,余妙,李丽,任绪明,焦成瑾,曹小勇,徐皓,彭浩.  中成药. 2019(09)
[3]枯草芽孢杆菌对马铃薯黑痣病和黄萎病的防效及对土壤酶活性的影响[J]. 武建华,吕文霞,刘广晶,胡俊,孙彦敏,刘智慧.  中国马铃薯. 2019(02)
[4]梓醇对高糖致大鼠脑微血管内皮细胞间紧密连接破坏的保护作用研究[J]. 邹利,刘珂,祝慧凤,俸珊.  中国中药杂志. 2018(20)
[5]三七种子带菌检测及致病菌鉴定研究[J]. 赵芝,罗丽芬,郑建芬,何霞红,刘西莉,朱书生,杨敏.  云南农业大学学报(自然科学). 2017(06)
[6]不同施肥处理对马铃薯土壤有机质含量及微生物区系的影响[J]. 张立超,何昌福,张文明,张春红,邱慧珍.  甘肃农业大学学报. 2017(02)
[7]不同林龄桉树人工林的土壤理化性质及脲酶活性[J]. 梁卿雅,王旭,刘文杰,邹耀进,王鑫瑶,李超,唐鹏,程毅康.  热带作物学报. 2017(03)
[8]多元组学背景下地黄连作障碍形成的分子机制研究进展[J]. 李明杰,冯法节,张宝,古力,王丰青,杨艳会,田云鹤,陈新建,张重义.  中国中药杂志. 2017(03)
[9]不同地黄种质连作障碍效应分析[J]. 田云鹤,王丰青,李明杰,索艳飞,李连珍,张宝,张重义.  河南农业科学. 2015(08)
[10]强还原土壤灭菌防控作物土传病的应用研究[J]. 蔡祖聪,张金波,黄新琦,朱同彬,温腾.  土壤学报. 2015(03)

博士论文
[1]基于地黄转录组的EST-SSR标记开发及块根发育机理研究[D]. 李明杰.河南农业大学 2013
[2]自毒物质与病原真菌协同对连作地黄的致害作用研究[D]. 李振方.福建农林大学 2011

硕士论文
[1]微生物菌剂和生物炭对半夏产量、品质及土壤微生态的影响[D]. 唐汉萌.华中农业大学 2019
[2]三七种植土壤细菌的群落结构多样性及动态变化[D]. 孙倩.云南大学 2018
[3]地黄连作障碍形成过程中关键响应基因的筛选与功能分析[D]. 冯法节.福建农林大学 2015
[4]不同农艺措施缓解地黄连作障碍研究[D]. 茹瑞红.河南农业大学 2014
[5]怀地黄连作障碍消减技术研究[D]. 黄剑.河南农业大学 2011
[6]地黄连作的障碍效应与生理生态特性研究[D]. 尹文佳.河南农业大学 2009
[7]地黄连作障碍的差异蛋白质组学研究[D]. 李改玲.福建农林大学 2009
[8]地黄连作对土壤微生物的影响[D]. 陈慧.福建农林大学 2008
[9]地黄连作的自毒作用研究[D]. 齐晓辉.福建农林大学 2008



本文编号：3153397