磷、AM真菌与禾草内生真菌对多年生黑麦草离蠕孢叶斑病的影响

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丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae,AM)真菌与禾草内生真菌(Epichlo?)广泛存在于草地农业生态系统中,二者均可与多年生黑麦草(Lolium perenne)建立共生关系,促进植物养分吸收、调节植物生长并增强对病原菌的抗性。磷(P)是植物生长代谢过程所必需的大量元素,可对植物生长与微生物效应产生重要影响。本研究以含有禾草内生真菌(E+)和不含禾草内生真菌(E-)的多年生黑麦草种子为材料,在温室条件下开展了3个盆栽试验:1)研究丛枝菌根真菌幼套球囊霉(Claroideoglomus etunicatum)与禾草内生真菌在不同P水平(0、10、20、30 mg/kg)下对多年生黑麦草生长的影响,筛选出利于植物生长的最优P水平;2)不添加P处理下,接种和不接种AM真菌与禾草内生真菌对多年生黑麦草离蠕孢叶斑病(Bipolaris zeae)的影响;3)在上述研究基础上,探究最优P水平对AM真菌-禾草内生真菌-离蠕孢病原菌互作的影响。以期为高效利用共生微生物,促进牧草生长、提高牧草抗病性提供理论依据。主要结果如下:(1)4个P水平下,20 mg/kg(P20)处理的多年生黑麦草总生物量、养分含量、叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和磷酸酶活性等指标优于其它P水平。AM真菌对植物生长的抑制效应可通过P添加得到缓解。禾草内生真菌增加了多年生黑麦草的生物量和养分含量,并与AM真菌间存在交互效应,抑制AM真菌的侵染。(2)离蠕孢病原菌可有效侵染多年生黑麦草,形成典型的叶斑症状,降低植物生物量。AM真菌与禾草内生真菌增加了β-1,3葡聚糖、苯丙氨酸解氨酶、几丁质、脂肪酸及木质素等抗病相关酶的活性,缓解了病原菌对植物生长的负效应,离蠕孢叶斑病发病率降低6.27%-57.46%。病原菌未显著影响植株根系的AM真菌侵染率(P>0.05)。禾草内生真菌对侵染率的影响因处理条件不同而异,未接种病原菌条件下,禾草内生真菌抑制AM真菌的侵染,侵染率降低28.27%;与病原菌共同作用时,侵染率增加85.21%。表明在病原菌存在的情况下,禾草内生真菌改变了其与AM真菌的互作策略,优先抵御病原菌的侵染。(3)P改变了植物-微生物及微生物-微生物的互作关系,但对多年生黑麦草的发病率和苯丙氨酸解氨酶、几丁质、茉莉酸、木质素等抗病相关酶的活性无显著影响(P>0.05)。与不添加P(P0)相比,P20水平降低了AM真菌对多年生黑麦草生长的抑制作用和禾草内生真菌的促生效果。P0未接种病原菌条件下,禾草内生真菌处理的AM真菌侵染率降低8.41%;接种病原菌时侵染率增加8.57%,P20水平与P0相反,表明P添加也改变了禾草内生真菌-病原菌-AM真菌的互作策略。
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