大蒜化感物质二烯丙基二硫对黄瓜生长及肉桂酸和枯萎病胁迫缓解的效应

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黄瓜是重要的蔬菜作物,在我国设施生产中连作自毒和土传病害枯萎病问题十分突出。大蒜是化感效应显著的园艺作物。与大蒜间套作或轮作不仅可以减少受体植物病虫害,还可以促进受体植物的生长。二烯丙基二硫(DADS)是大蒜的主要化感物质,研究表明DADS对番茄生长及根系结构具有低促高抑的剂量效应,但对黄瓜的化感效应机理和对自毒作用和枯萎病的缓解效应尚不明确。本试验观察了DADS处理下黄瓜种子萌发和芽苗生长,分析了芽苗根系活力、激素水平、根尖分生区显微结构和有丝分裂相关基因的表达,测试了DADS对黄瓜尖孢镰刀菌(FO)的离体抑制作用和对枯萎病的控制效果,探索了DADS处理对黄瓜自毒物质肉桂酸胁迫的缓解效应。取得以下主要结果:1.DADS对黄瓜的生长整体表现为低促高抑的现象,低浓度(≤600μl/l)促进根系生长,而高浓度(≥1000μl/l)抑制生长;低浓度的DADS可以调控黄瓜根系结构,促进主根伸长;DADS通过诱导CDKA和CDKB基因的表达和调节根系IAA,GA3,ABA和CTK等激素平衡调控黄瓜根系结构,促进根系生长。2.DADS具有很强的生物活性,对黄瓜尖孢镰刀菌(FO)菌丝的生长有显著地抑制作用,且随着浓度的增大抑制作用增强。高浓度的DADS使黄瓜尖孢镰刀菌孢子和菌丝形态发生异常,可直接杀死该菌。DADS处理降低接种尖孢镰刀菌所引起的黄瓜根系和叶片中过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性及丙二醛(MDA)的含量的升高,提高接种FO所引起的超氧化物歧化酶(SOD)活性的降低至对照水平,表明DADS可能通过消除活性氧,降低膜脂过氧化,提高黄瓜对土传病害枯萎病的抵抗力,从而减轻发病率和病情指数,改善黄瓜生长。3.黄瓜自毒物质肉桂酸在水培条件下对黄瓜幼苗具有毒害作用,而基质栽培条件则未表现出明显毒害作用;低浓度的DADS(200μl/l)处理对黄瓜幼苗生长具有一定的促进作用,并能在一定程度上缓解较低浓度自毒物质肉桂酸对黄瓜的自毒伤害,但尚不能缓解高浓度的肉桂酸对黄瓜的伤害。
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