【摘 要】
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连作造成的大豆根腐病病情危害愈来愈严重,丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF）因为其得天独厚的共生力和能够生长出庞大的菌丝网络优势成为缓解连作障碍的一种有益真菌。本试验将根腐病致病菌尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum,F.oxysporum）接种到灭菌的连作3年大豆土壤中,以黑农48为主要种植品种,模拟大豆连作障碍,并将AMF摩西管柄嚢霉（F
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连作造成的大豆根腐病病情危害愈来愈严重,丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF）因为其得天独厚的共生力和能够生长出庞大的菌丝网络优势成为缓解连作障碍的一种有益真菌。本试验将根腐病致病菌尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum,F.oxysporum）接种到灭菌的连作3年大豆土壤中,以黑农48为主要种植品种,模拟大豆连作障碍,并将AMF摩西管柄嚢霉（Funneliformis mosseae,F.mosseae）接种当中,对照组不接F.mosseae,与此同时设置一组空白对照CK（不接F.mosseae,也不接F.oxysporum）。通过形态观察法等对连作大豆根腐病发病指数、大豆生物指标进行统计和测定。利用转录组学和蛋白质组学测序技术筛选F.mosseae和F.oxysporum互作过程中大豆所产生的差异基因及蛋白。从转录和翻译水平筛选出与抗病和促进大豆生长发育相关的基因及蛋白。大豆的根腐病病情随着生长而愈加严重,接种F.mosseae后病情得到明显的缓解,并且生物量增加、品质明显提升。转录组测序结果表明,CK vs F组中差异表达基因共有10104个,其中4376个基因显著上调,5728个基因显著下调,F vs AF差异表达基因共有11562个,在接种F.mosseae后有4477个基因显著上调的,7085个基因显著下调。这些差异基因大都参与大豆的代谢过程、苯丙烷类生物合成、植物-病原菌互作、植物激素信号转导等通路中。蛋白质组测序结果表明,PCK vs PF处理中共鉴定到256个差异表达蛋白,其中上调表达差异蛋白82个,下调表达差异蛋白174个;PF vs PAF处理中共有651个差异蛋白,325个上调表达,326个下调表达。这些差异蛋白被富集到氨基酸代谢、内质网加工、次生代谢生物合成、苯丙烷代谢、植物-病原菌互作等代谢通路中,在接种F.mosseae后苯丙氨酸解氨酶、热休克70k Da蛋白、分子伴侣、钙依赖性蛋白激酶、PTO-互作蛋白、RPM1-互作蛋白1和4、几丁质诱导子受体激酶1、生长素应答型GH3、BR-信号激酶、茉莉酸-氨基合成酶等抗病及促生长的酶都呈现上调表达趋势。几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶活性及丙二醛含量在大豆感病时被诱导,接种F.mosseae后几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶活性和丙二醛含量有回落趋势。并且苯丙氨酸解氨酶活性显著增高,说明F.mosseae能够缓解连作大豆的根腐病病情。本试验结果为阐明F.mosseae促进大豆生长和提高大豆根腐病防御性提供理论基础。
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