根结线虫(Meloidogyne spp.)病作为为害蔬菜生产的主要土传病害之一,对设施番茄(Solanum lycopersicum)生产造成的后果极其严重。由于人们对生态健康型农业的关注和对蔬菜产品质量的追求,生态安全的农艺型根结线虫防治技术已经成为研究热点。间套作(伴生)是防控土传病害最好的农艺措施之一,前期研究发现,分蘖洋葱伴生能减轻番茄根结线虫病害,但机理尚不清楚。因此,本研究采用盆栽试验,以分蘖洋葱(Allium cepa var.agrogatum Don.)、油菜(Brassica campestris L.)、薄荷(Mentha haplocalyx Briq.)和茴香(Foeniculum vulgare Mill.)等19种植物为试材,筛选出对根结线虫具有抑制作用的伴生植物;采用外源添加根系分泌物的方式明确伴生植物根系分泌物对根结线虫和番茄抗性的影响,旨在探明伴生减轻番茄根结线虫病害是否与根系分泌物直接抑制作用以及提高番茄抗性有关,为农艺型防控根结线虫病害技术的发展与应用,提供理论依据和技术支撑。主要研究结果如下:1.采用盆栽试验,从19种植物中筛选出了对番茄根结线虫有显著抑制作用的4种伴生植物,分别为分蘖洋葱、油菜、薄荷和茴香。2.采用外源添加伴生植物根系分泌物试验,结果表明,分蘖洋葱和油菜根系分泌物对根结线虫虫卵孵化的抑制作用最强;薄荷和茴香根系分泌物对根结线虫的趋向性显著降低;分蘖洋葱、油菜、薄荷和茴香4种植物根系分泌物均对根结线虫有较强的毒杀作用。3.通过分析添加伴生植物根系分泌物对番茄抗性影响的结果表明,分蘖洋葱、油菜、薄荷和茴香根系分泌物显著提高了接种根结线虫初期(1 d)后番茄根系防御酶SOD、PPO、PAL的活性,增加了总酚和木质素的含量,降低了番茄根系MDA含量。在接种根结线虫初期(1 d),抗病相关蛋白PR1、多酚氧化酶(PPO)基因以及脂氧合酶(LOX)基因的相对表达量显著增加。4.通过对添加根系分泌物后接种线虫的番茄根系进行转录组分析表明,苯丙烷合成途径、内质网中的蛋白质加工途径、MAPK信号通路途径、植物激素信号转导途径以及植物-病原体相互作用途径等的相关基因得到显著富集。尤其在接种线虫1 d,抗病蛋白(酶)基因、木质素合成相关基因、植物激素代谢和转录因子相关基因等显著上调表达,表明番茄对根结线虫的抗性加强。综上所述,分蘖洋葱、油菜、薄荷和茴香伴生减轻番茄根结线虫病的根系分泌物机理为:一方面伴生植物根系分泌物通过抑制线虫卵的孵化、影响趋化性以及提高毒杀能力,直接抑制了根结线虫的侵染和繁殖;另一方面伴生植物根系分泌物通过提高番茄根系防御酶活性和上调抗病相关基因的表达,进而提高番茄对根结线虫的抗性。