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地黄(Rehmannia glutinosa L.)是玄参科多年生草本药用植物,其块根药用价值高,但其栽培过程中也存在十分严重的连作障碍问题。前人研究认为,根际土壤微生物群落结构变化与植物的生长发育关系密切。土壤是个极其复杂的黑箱,土壤中的微生物间存在复杂的互作关系,如群体感应(Quorum sensing,QS)与群体感应淬灭(Quorum quenching,QQ)现象。然而,有关群体感应与群体感应淬灭在地黄连作障碍形成过程中的作用与角色,至今鲜有报道。故本研究以不同连作年限地黄根际土壤为研究对象,借助群体感应检测工程菌、96孔液体培养法等,系统分析地黄连作下群体感应菌、群体感应淬灭菌菌群动态变化,并进一步通过滴定法、OD值测定法等分析关键化感物质对特异群体感应与淬灭细菌生长的影响,分析植物—微生物互作关系,以期阐明群体感应与群体感应淬灭在地黄连作障碍形成中的作用机制。具体研究结果如下:头茬地黄根际土壤随机挑选出的200株单菌落中有65株群体感应(QS)菌,主要以假单胞菌属(58.5%)为主,重茬地黄病土中随机挑选出的200株单菌落中有34株群体感应菌,主要以肠杆菌属(73.5%)为主。OD值测定发现,地黄根系分泌物中酚酸类物质对潜在的群体感应有益菌如油菜假单胞菌SZ50等表现出较强的抑制作用,而对潜在的群体感应病原菌如路德维希肠杆菌BT23等表现出较强的促进作用。进一步,采用96孔液体培养法对有益群体感应菌-油菜假单胞菌的淬灭菌进行筛选及统计分析,结果表明能够淬灭油菜假单胞菌的群体感应淬灭菌的数量随着连作年限的增加而增加。分子鉴定发现,重茬土壤和重茬病土中的淬灭菌主要以不动杆菌属为主。并且发现酚酸类物质对特异群体感应淬灭菌如不动杆菌属、肠杆菌属均有显著的促进作用。致病性验证还发现这些群体感应淬灭菌对地黄组培苗均有较强的致病性。总而言之,地黄连作对根际群体感应菌和群体感应淬灭菌的菌群种类和数量均有影响。群体感应有益菌如油菜假单胞菌的数量下降不仅与地黄根系分泌物中酚酸类物质的抑制作用有关,而且与连作环境下特异群体感应淬灭病原菌增加有关。推测正是由于地黄连作下群体感应菌、群体淬灭菌菌群的平衡关系破坏加剧了土壤微生态结构的失衡,从而引发地黄的连作障碍问题。本项目研究初步阐明了群体感应与群体感应淬灭在地黄连作障碍形成过程中的角色与作用,为系统阐明地黄连作障碍的形成机理及其探索有效的消减措施提供了理论基础。