1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
意义:菌根真菌能够提高植物的抗性,本课题通过研究嫁接对西瓜根际菌根真菌生物多样性的影响,能够进一步深入认识嫁接防控连作生物障碍的机制,从土壤学和土壤微生物学角度揭示嫁接对菌根真菌群落的影响及在提高西瓜抗性方面的作用[1],为今后指导西瓜生产提供理论支持。
国内外研究概况:近年来国内外关于嫁接的研究较多,但是大多只是集中于对地上部生理指标以及根系分泌物的研究[2],对嫁接对根际菌根真菌多样性的研究还相对较少,缺乏综合评价报道。有研究发现嫁接可以改变根际土壤微生物的群落结构,而根际微生物群落结构的不同将导致植物对病原菌的抗性差异及品种差异[3]。而且前人已经证明,根际土壤微生物组成和数量与植物对土传病害的抗性密切相关,抗病品种根际土壤的真菌和放线菌数量明显多于感病品种[4]。其中,丛枝菌根(am)真菌可以与作物根系形成互惠共生体,这不仅能提高作物产量,也可在病害防治上起到一定作用。大量研究表明,am真菌可以直接影响植物矿质营养、生长发育、抗逆性、抗病性等方面的生理机能,并通过对土壤结构和生物群落结构的影响间接影响寄主植物生长。应用菌根真菌诱导植物抗病性越来越成为近年化学生态学和病害生物防治研究的热点[5]。
应用前景:嫁接作为克服土传病害,消除连作障碍的一项有效技术措施,在西瓜生产上已得到广泛应用[6]。在今后的农业生产中,能够通过因地制宜的使用嫁接技术,充分发挥菌根真菌的作用,以提高作物的抗病能力,促进作物生长,达到高产稳产的目的,从而获得经济效益和生态效益。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标和内容为:本课题通过对嫁接西瓜根际菌根真菌种群数量的变化及根际菌根真菌与致病菌的群落结构变化的研究,阐明嫁接西瓜根际菌根真菌种群结构与防控土传病害的关系,旨在从根际微生物角度进一步揭示嫁接西瓜的抗病机理。
拟解决的关键问题:旨在揭示嫁接对西瓜根际菌根真菌生物多样性的影响及嫁接对提高作物抗病性的土壤微生物学基础,为利用微生态防病提供理论依据。
3. 研究的方法与方案
研究方法:文献归纳法、对比分析法、田间试验法。
技术路线及实验方案:
本项目拟采用南京蔬菜所推荐的砧木(小叶瓠子)嫁接西瓜苗,该砧木嫁接的西瓜苗抗枯萎病较强,对西瓜品质的影响较小。西瓜品种采用南京横溪地区瓜农广泛采用的品种早佳84-24。
4. 研究创新点
由于目前在嫁接对菌根真菌群落的影响方面鲜有报道,本课题利用Mesiq高通量测序技术对西瓜根际土壤微生物群落结构多样性进行分析,系统的研究了嫁接与西瓜根际菌根真菌生物多样性之间的关系,以进一步确定菌根真菌在提高植物抗性方面的作用,以及嫁接对防控西瓜连作生物障碍的机理,为今后进一步开展有关方面的研究奠定基础。
5. 研究计划与进展
2015年1月至2016年3月查阅文献、撰写论文理论基础部分;
2016年4月进行实验,获得数据并进行数据预处理;
2016年5月处理数据,分析成果,完成论文。
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