全 文 :园 艺 学 报 2005, 32 (1) : 124~126
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 06 - 17; 修回日期 : 2004 - 09 - 02
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (30370971) ; 国家 ‘863’计划项目 (2004AA247010) ; 辽宁省教育厅研究项目 (2004D206)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: zblaaa@1631com)
嫁接对茄子根际微生物种群数量的影响
王茹华 1 周宝利 13 张启发 2 张凤丽 1 付亚文 1
(1 沈阳农业大学园艺学院 , 沈阳 110161; 2 中国科学院沈阳应用生态研究所 , 沈阳 110016)
摘 要 : 研究了不同砧木、不同土壤茬口条件下嫁接茄子根际微生物的种群数量变化。结果表明 :
嫁接增加了茄子根际放线菌数量 (A) 和真菌的数量 ( F) , 减少了细菌的数量 (B) , A /F比值增高 , B /
F比值降低 ; 同时 , 嫁接茄子根际微生物总量增加。在正茬和重茬两种耕作体系中 , 嫁接处理根际放线
菌数量都极显著高于对照 , 而细菌数量极显著低于对照 ; 连作 (重茬 ) 条件下 , 茄子根际细菌和放线菌
的数量减少 , 真菌的数量增加。
关键词 : 嫁接 ; 茄子 ; 根际微生物
中图分类号 : S 64111 文献标识码 : A 文章编号 : 05132353X (2005) 0120124203
Effects of Grafting on Rh izosphere M icrob ia l Popula tion s of Eggplan ts
W ang Ruhua1 , Zhou Baoli13 , Zhang Q ifa2 , Zhang Fengli1 , and Fu Yawen1
(1 College of Horticu lture, Shenyang A gricultural U niversity, Shenyang 110161, China; 2 Institu te of A pplied Ecology, Chinese
A cadem y of Sciences, Shenyang 110016, China)
Abstract: The changes of rhizosphere m icrobial populations of grafted eggp lants with different rootstocks
and cropp ing system s were studied. The results showed that the populations of rhizosphere actinomyces and
fungi of grafted eggp lants increased; and that bacterial populations decreased. A /F increased and B /F de2
creased. In addition, the total rhizosphere m icrobial numbers of grafted eggp lants increased. In both rotation
cropp ing and monoculture cropp ing, rhizosphere actinomyces populations of grafted eggp lantswere significantly
higher than those of the control at 0101 level, but bacterial populations of the control were significantly higher
than those of grafted eggp lants at 0101 level. In monoculture cropp ing, the ratio of rhizosphere bacteria and
actinomyces of eggp lants decreased, and that of fungi increased.
Key words: Graft; Eggp lant; Rhizosphere m icroorganism
1 目的、材料与方法
随着专业化生产和设施栽培的发展 , 茄子连作普遍 , 致使茄子黄萎病、枯萎病、青枯病等土传病
害逐年加重 , 轻者减产 30% ~40% , 重者绝收。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 , 在生产上已得到广泛应用。周宝利〔1〕、王茹华〔2〕等先后从组织结构、生理生化、诱导抗
性几方面研究了嫁接茄子抗病增产的机理。有研究表明〔3〕, 植物对土传病害的抗性与根际微生物有
密切关系。然而对于嫁接茄子根际微生物与抗土传病害关系方面的研究报道还较少。本文通过对嫁接
茄子根际真菌、放线菌和细菌数量组成的研究 , 旨在进一步阐明嫁接茄子的抗病机理 , 为实现茄子病
害的生物防治提供依据。
试验于 2003年在沈阳农业大学蔬菜基地日光温室内进行。茄子 (S olanum m elongena L. ) 品种为
西安绿茄 , 采用 9个砧木品种 (托鲁巴姆、赤茄、刺茄、刚果茄、毛粉、沈粉、嘉禾、金海丰、樱
桃 ) 分别与西安绿茄 (接穗 ) 嫁接 , 嫁接苗处理用其砧木名称表示 ; 以西安绿茄自根苗处理为对照。
不同土壤茬口试验 (包括正茬和重茬 ) 选用对照、托鲁巴姆为试材。所有供试品种均由沈阳农业大
1期 王茹华等 : 嫁接对茄子根标微生物种群数量的影响
学园艺学院提供。2003年 1月 18日播种砧木 , 2月 12日播种接穗 , 当砧木苗长至 4~5片真叶时采
用劈接法嫁接。嫁接苗成活后 , 一部分定植于日光温室内 , 用于不同砧木嫁接茄子根际微生物组成的
研究。另一部分 (包括对照、托鲁巴姆 ) 转入内径为 2015 cm瓦盆中栽培。盆栽土壤设两个处理 :
1. 连续多年种植茄子的重茬土 ; 2. 同一地块未种植过茄子的正茬土。重茬土和正茬土处理均为土 ∶
马粪 = 3∶1 (土、粪分别过筛 , 按比例混匀后装盆 )。
根际土壤的取样和分离 : 定植 1个月后 , 采用洗涤法取样 , 即先将 2 cm表土轻轻除去 , 再挖出
全部根系 , 轻轻抖落根系上的多余土壤、剪下根系 , 每个处理取 3株根 , 放入装有定量无菌水的三角
瓶中 , 在振荡器上振荡 30 m in, 取出根并用定量无菌水冲洗 3次 , 沥净水分 , 将三角瓶内水溶液摇匀
后即成根际土壤悬浮液。根际真菌、细菌、放线菌分别采用马丁氏培养基、牛肉膏蛋白胨培养基和改
良高氏 1号培养基进行稀释分离 , 每次各处理分离 3种微生物 , 每种微生物各分离 4皿 (4次重复 ) ,
求平均值。稀释分离后放入 25℃温箱内培养 , 每天注意观察菌落生长情况 , 及时计数。根际土壤质
量采用烘干法测定 : 取 50 mL混匀的土壤悬浮液 , 放入蒸发皿内烘干 , 计算出每 mL土壤悬浮液中根
际土壤质量。最后计算出每 g干土中根际微生物的数量。
2 结果分析与讨论
211 不同砧木嫁接茄子根际微生物的数量组成
嫁接换根能在很大程度上改变茄子根际微生物的组成 (表 1)。从真菌的数量来看 , 除刚果茄比
对照减少 43109% , 其余嫁接处理增加 1189% ~63111% ; 从放线菌的数量来看 , 所有嫁接处理均高
于对照 , 增幅 154198% ~366196% , 差异显著或极显著 ; 从细菌数量来看 , 对照高于所有嫁接处理
7116% ~50157% , 差异也达到了显著或极显著水平。总的来说 , 嫁接增加了茄子根际放线菌数量
(A) 和真菌的数量 ( F) , 减少了细菌的数量 (B ) , A /F比值增高 , B /F比值降低。同时 , 嫁接茄子
根际微生物总量增加。
表 1 不同砧木嫁接茄子根际 (土壤干样 ) 微生物的数量组成
Table 1 Effects of eggplan t rootstocks on rh izosphere m icrob ia l popula tion ( ×105 / g DM)
嫁接株 Rootstock 真菌 Fungi( F) 放线菌 Actinomyces(A) 细菌 Bacterium (B) A / F B /F
对照 Control 24137 abA 342 dB 14810 aA 1410 607
托鲁巴姆 Solanum torvum 33140 abA 1084 abcAB 8800 bcB 3215 264
赤茄 Solanum integriflium 24183 abA 948 bcAB 8540 bcB 3812 344
刚果茄 Solanum sisym briifolium 13187 bA 872 cdAB 8560 bcB 6219 617
刺茄 Ciqie 25156 abA 1245 abcAB 7810 cB 4817 306
嘉禾 J iahe 39175 aA 1597 aA 13750 aA 4012 346
金海丰 J inhaifeng 35111 abA 1204 abcAB 8920 bcB 3413 254
樱桃 Yingtao 31123 abA 1077 abcAB 7320 cB 3415 235
沈粉 Shenfen 30193 abA 1508 abA 10190 bB 4818 329
毛粉 Maofen 26127 abA 1115 abcAB 7490 cB 4214 285
注 :表中数据均为同一处理 4次重复的平均值 ,数据后大小写字母分别表示与对照之间存在 P = 0101和 P = 0105水平显著性差异。
对照为西安绿茄自根苗 ,下同。
Note: Data are mean value of four repetitions in the same treatment, the little and cap ital letter mean differences from control at 0105 and 0101
levels respectively. Control is non2grafted eggp lant‘Xipianlüqie’. The same below.
由于根系分泌物的产生 , 使得根系周围几毫米内形成称为 “根际 ”的特殊微域 , 一个不同于土
壤其他部分的特殊的微生态环境。在这个微环境中 , 根系分泌物为微生物提供重要的营养和能量物
质 , 其数量和成分影响着根际微生物的种类和繁殖。嫁接换根无疑会改变茄子根系分泌物的数量和组
成 , 进而影响茄子根际微生物的区系组成 (表 1)。
过去不少研究结果表明 , 植物对土传病害的抗性与根际微生物有密切关系。在微生物丰富的土壤
中发病明显轻于微生物贫乏的土壤 ; 棉花对黄萎病的抗性与根际真菌和放线菌数量呈正相关 , 与根际
线虫数量呈负相关 , 与根际细菌数量无显著相关性 , 抗病品种根际微生物多于感病品种 , 区系组成更
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为复杂〔3〕。本试验也发现 , 在抗性较强的嫁接茄子根际 , 放线菌和真菌数量增加 , 细菌数量减少 ,
而微生物总量增加。当然 , 植物对土传病害的抗性除与根际微生物的数量相关外 , 还与其种类、优势
种及其抑菌作用强弱等有关。
312 不同土壤茬口对嫁接茄子根际微生物的影响
连作也会影响茄子根际微生物的分布 (表 2)。在重茬土栽培条件下 , 对照根际的真菌、放线菌
和细菌数量相对于正茬土而言都减少 , 其中真菌和细菌的数量变化达到了显著和极显著水平 ; 托鲁巴
姆嫁接处理根际的 3类菌数量都增加 , 其中真菌数量的变化达到了极显著水平 ; 重茬使茄子根际细菌
和放线菌的比例降低 , 真菌的比例增加 ; 同时 , 托鲁巴姆嫁接处理根际微生物总量大于对照 , 无论在
何种土壤条件下 , 其根际放线菌数量都极显著高于对照 , 而细菌数量极显著低于对照。
表 2 不同土壤茬口条件下嫁接茄子根际 (土壤干样 ) 微生物的数量组成
Table 2 Effects of cropp ing system on the m icrob ia l popula tion in rh izosphere of eggplan t ( ×105 / g DM)
耕作体系 Cropp ing system 嫁接 Grafting 真菌 Fungi( F) 放线菌 Actinomyces(A)细菌 Bacterium (B) A /F B /F
正茬 Rotation - 6156 bB 4019 bB 13210 aA 612 2010
+ 4195 bcB 12213 aA 990 cC 2417 200
重茬 Monoculture - 4103 cB 1811 bB 4620 bB 415 1150
+ 9108 aA 14216 aA 1710 cC 1517 190
注 : +表示嫁接茄子 ; - 表示非嫁接茄子。
Note: + means grafted eggp lant; - means non2grafted eggp lant.
连作能引起根际微生物区系组成的定向改变 , 有益菌减少 , 有害菌增殖 , 破坏了根际微生物的平
衡 , 减弱或消除了有益菌对有害菌的拮抗作用。有研究报道 , 重迎茬条件下 , 大豆根际微生物数量变
化的主要特征表现在细菌和放线菌数量减少 , 真菌数量增多 ; 在花生连作中土壤与根际微生物区系也
有类似变化。本试验也发现 , 连作使得茄子根际细菌和放线菌的比例降低 , 真菌的比例增加。以上证
明连作使细菌型土壤向真菌型土壤转化 , 这是土壤地力衰竭的标志。而托鲁巴姆嫁接处理在重茬条件
下 , 与对照相比 , 仍能保持较高水平的放线菌数量及微生物总量 , 这可能是连作条件下嫁接茄子抗病
增产的原因之一。
除了嫁接栽培外 , 合理施用高效优质生物有机肥、生物制剂 , 重视轮作、间作和合理的耕作制度 ,
发展生态农业 , 保持土壤微生物多样性的稳定 , 都会有利于土壤肥力的合理利用 , 促进农业的增产。
参考文献 :
1 周宝利 , 林桂荣 , 付亚文. 嫁接茄子防病增产效果与 PPO、SOD、EST同功酶关系的研究. 园艺学进展 (Ⅱ) . 南京 : 东南大学出
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Zhou B L, L in G R, Fu Y W. Effect of graftage in increasing yield and controlling disease and its relationship with PPO, SOD and EST
isozymes in eggp lant. Advances in Horticulture (Ⅱ) . Nanjing: Southeast University Press, 1998. 425~428 ( in Chinese)
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W ang R H, Zhou B L, Zhang Q F, Fu Y W. Physiological characteristics and resistance to Verticillium dahliae in eggp lant / tomato grafted
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