连作大豆土壤AM真菌菌群结构分析及其与根腐病病原菌相互关系的研究

大豆是我国重要的油料作物之一。近年来，大豆种植存在大面积连作现象，根腐病发病愈演愈烈，大豆根腐病已成为威胁黑龙江乃至我国大豆生产的主要病害，导致大豆大幅减产。在国内大豆市场供需矛盾日益突出的今天，降低根腐病危害，提高大豆产量以满足不断增长的市场需求已迫在眉睫。有关丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza，AM）真菌的接种效应已在不同农作物的研究中得到证实，但接种AM真菌以降低连作大豆根腐病影响的研究却少有报道。鉴于大豆连作问题的严峻性，本项研究拟将黑龙江省推广面积较大并具有代表性的3个大豆品种种植于连作大豆土壤中，分析AM真菌的多样性，筛选优势AM真菌，通过盆栽及大田接种试验明确其与根腐病致病菌的关系，从而揭示AM真菌对连作大豆土壤中根腐病病原菌的影响，旨在为解决连作大豆根腐病减产问题提供理论依据。本项研究无论在理论和指导生产方面，还是振兴我国大豆产业方面都具有十分重要的意义。

大豆是重要的经济以及油料作物，为人类提供丰富的脂质和蛋白质资源。近年来，由于黑龙江地区大豆种植面积逐年减少，并且我国进口大豆数量逐年递增，进而导致黑龙江地区大豆连作现象日益突出，最终造成根腐病发病率逐年升高。因此，探寻高效、环保型防治根腐病方法迫在眉睫。丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal, AM)真菌被广泛应用于提高植物抗逆性研究中，但接种AM真菌以降低连作大豆根腐病影响的研究较少。因此，本课题将AM真菌引入缓解连作大豆根腐病发生研究中，旨在通过生物修复方法缓解连作大豆根腐病发生。.本研究选用3个大豆品种作为试验材料，并种植于不同连作年限土壤中。一是利用PCR-DGGE技术测定不同连作年限不同大豆品种AM真菌菌群多样性，并筛选连作大豆田优势AM真菌；二是利用高通量测序和PCR-DGGE技术测定不同连作年限不同大豆品种根腐病病原真菌菌群多样性，同时筛选连作大豆田根腐病优势病原真菌；三是通过盆栽接种试验，利用qRT-PCR方法探索连作大豆田优势AM真菌与连作大豆田根腐病优势病原真菌之间的关系；四是通过形态学、生理生化方法统计优势AM真菌对大豆根腐病发病率以及大豆生物量指标的影响情况。.本试验得出以下4方面结果：一是利用PCR-DGGE技术，测定出连作大豆田AM真菌菌群包括Funneliformis sp.、Glomus sp.,其中Funneliformis mosseae为连作大豆田优势AM真菌；二是利用高通量测序以及PCR-DGGE技术，测定出连作大豆田根腐病病原真菌菌群包括Fusarium sp.、Thanatephorus sp.、Alternaria sp.，其中Fusarium oxysporum为连作大豆田根腐病优势真菌；三是通过向不同连作年限大豆田土壤中接种优势AM真菌-F. mosseae以及根腐病优势真菌-F.oxysporum，已证明接种F. mosseae后，可以减少不同连作年限不同大豆品种根系以及根际土壤中F.oxysporum的量；四是通过测定大豆根腐病发病率以及相关大豆理化指标，已验证接种F. mosseae后，可以减少大豆根腐病发病率以及提高大豆品质。.本课题旨在揭示AM真菌对连作大豆土壤中根腐病病原菌具有抑制其生长的作用，为解决连作大豆根腐病减产问题提供理论依据，为生产AM真菌生物菌剂及应用于大豆生产奠定理论基础。