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西洋参土传病害病原菌和酚酸类自毒物质作为西洋参连续种植过程中主要的障碍因子,严重影响了西洋参的产量与质量,而木霉作为目前在农作物栽培过程中应用最广泛的生防真菌,已经被证明可以有效缓解多种作物的连作障碍问题。本研究的主要内容是探究西洋参两种连作障碍因子之间的相互关系,并从实验室保存的209株生防木霉中筛选出对病原菌具有良好抑制效果且能高效降解酚酸的木霉菌株,最后利用盆栽实验探究在不同类型的土壤中,生防木霉对西洋参生长过程中各项生理指标的影响,以及对西洋参根际微生物群落的作用,从土壤微生物群落的角度探究生防木霉对连作障碍因子的消除机制,以期为西洋参连作障碍问题的解决提供一些思路。实验取得了如下成果:(1)通过高效液相色谱法(HPLC)确定了不同连作年限西洋参根际土壤中酚酸的含量变化,结果表明,在单作西洋参根际土壤中,对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸和苯甲酸总含量呈现先下降后稳定的趋势,其在无西洋参种植历史土壤和西洋参单作1年、2年、3年的根际土壤中的含量分别为29.28μg/g、25.38μg/g、13.31μg/g和16.58μg/g。(2)通过外源添加法探究了不同浓度酚酸对西洋参4种土传病害病原菌菌丝生长的影响,结果表明,(1)单一对香豆酸在2.5-10 mg/L浓度下抑制腐皮镰刀菌(Fusarium solani),毁灭柱孢菌(Cylindrocarpon destructans),尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的生长,促进立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的生长,其抑制和促生作用在5-10 mg/L浓度下对所有病原菌都是显著的。(2)酚酸混合物在2.5-10 mg/L浓度下能促进腐皮镰刀菌,毁灭柱孢菌和立枯丝核菌的菌丝生长,但是抑制尖孢镰刀菌菌丝生长,其促生作用在5-10 mg/L浓度下对腐皮镰刀菌是显著的。(3)西洋参连作3年的土壤浸提液对四种病原菌的菌丝生长都表现出了促进效果,并且对腐皮镰刀菌和毁灭柱孢菌的菌丝生长具有显著促生作用。(3)平板对峙结果表明,共有16株木霉菌株对毁灭柱孢菌的菌丝生长展现出显著的抑制效果,其中20111、LTR-2、21969、C61、22124在培养4 d时抑制率就达到100%,20015、20045、20581、22033、22133、23315、23272在培养5 d时抑制率达到100%,20741、20225、22000在培养6 d时达到100%。共有18株木霉菌株对腐皮镰刀菌的菌丝生长展现出显著的抑制效果,其中C61在培养4 d时抑制率达到100%,20111、LTR-2在培养5 d时抑制率达到100%,23315在6 d时的抑制率达到100%。(4)通过溴甲酚绿法和高效液相色谱法(HPLC)筛选了对6种酚酸具有良好降解效果的生防木霉菌,并计算了其对每种酚酸的降解率。初筛结果表明,木霉菌株LTR-2、C61、23424、20111、20137、23455在筛选培养基中培养7d时,可以有效降解酚酸,通过高效液相色谱法进一步计算降解率,结果表明上述木霉对酚酸混合物的平均降解率分别为95.03%、71.57%、73.08%、71.25%、53.58%、92.35%。通过酚酸降解和病原菌抑制率2个指标,筛选到3株高效木霉菌株:C61、LTR-2、20111。(5)通过盆栽土培的方法,研究了C61、LTR-2、20111对西洋参生长生理指标的影响,结果表明,在西洋参单作3年土壤(S),无西洋参种植历史土壤(T)以及林下土壤(F)中,3株生防木霉可以提高西洋参出芽率、株高、叶片叶绿素含量、根鲜重、根系活力等生理指标,并能降低西洋参根腐病的发病率。(6)通过高通量测序和生物信息学方法,分析了木霉对连作障碍因子的消除机制,结果表明,对于真菌群落:无西洋参种植历史土壤(T)中施入木霉会使真菌Chao指数增加,而单作3年土壤(S)和林下土(F)中,施入木霉会使真菌Chao指数降低,在所有类型土壤中都能增加真菌群落Shannon指数,此外,施入木霉会降低西洋参根际土壤中主要致病菌属例如镰刀菌属(Fusarium sp.)的相对丰度,使真菌群落结构发生显著改变。细菌群落:无西洋参种植历史土壤(T)和林下土(F)中施入木霉会使细菌Chao指数增加,而在单作3年土壤(S)中,施入木霉会使细菌Chao指数降低,此外,木霉使所有类型土壤中的细菌群落Shannon指数增加,细菌群落结构变得更加稳定。