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施氮量对间作小麦蚕豆根系分泌槲皮素和橙皮素的影响

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中国农业科学 2017年第16期50卷 3092-3100页

作者：刘英超肖靖秀汤利郑毅云南农业大学资源与环境学院云南省教育厅

【目的】系统探讨间作条件下,不同施氮水平不同生育期小麦和蚕豆根系分泌槲皮素和橙皮素的动态变化及累积特征,为进一步探明间作增产控病机制提供依据。【方法】通过盆栽试验,采用小麦与蚕豆根系尼龙分隔(MB)和塑料分隔(PB)两种间作种... 详细信息

【目的】系统探讨间作条件下,不同施氮水平不同生育期小麦和蚕豆根系分泌槲皮素和橙皮素的动态变化及累积特征,为进一步探明间作增产控病机制提供依据。【方法】通过盆栽试验,采用小麦与蚕豆根系尼龙分隔(MB)和塑料分隔(PB)两种间作种植模式,测定间作小麦蚕豆不同氮水平(低氮1/2N:常规施氮量的一半;常规施氮N;高氮3/2N:常规施氮量的1.5倍)条件下,不同生育期根系分泌槲皮素和橙皮素数量。【结果】施氮水平和间作体系根系不同分隔方式影响作物生物量和根冠比。随着施氮量增加,小麦和蚕豆生物量增加45%—62.5%和3.2%—18.9%,根冠比降低33.8%—47.3%和11.8%—26.9%;与塑料分隔相比,相同施氮水平条件下,作物生长60 d时,尼龙分隔小麦和蚕豆生物量分别提高4.2%—25%、19%—38.6%,随生长天数增加差异逐渐不显著。间作根系不同分隔方式和施氮量均能影响小麦蚕豆根系槲皮素和橙皮素的分泌量。随施氮量增加,小麦蚕豆槲皮素和橙皮素分泌量减少,与低氮条件相比,常规施氮和高氮条件下,小麦槲皮素分泌量减少了23.4%和62.3%,橙皮素分泌量减少了32.2%和64.5%;蚕豆槲皮素分泌量减少了35.4%和44.1%,橙皮素减少了11.9%和23.9%。相同氮水平条件下,尼龙分隔小麦蚕豆槲皮素和橙皮素分泌量高于塑料分隔,低氮和常规施氮条件下,尼龙分隔小麦槲皮素的分泌量分别高于塑料分隔15.3%和27.1%,橙皮素的分泌量分别高于塑料分隔21%和13.7%;蚕豆根系尼龙分隔槲皮素分泌量高于塑料分隔34.6%和56.6%,橙皮素高于塑料分隔16.9%和5.1%;高氮条件下两种根系分隔方式之间差异不显著。【结论】间作根系不同分隔方式影响小麦和蚕豆根系槲皮素和橙皮素的分泌,但这种影响受施氮水平的调控,低氮和常规施氮条件下,尼龙分隔小麦和蚕豆根系槲皮素和橙皮素分泌量高于塑料分隔,高氮条件下差异不显著。

关键词：普通小麦蚕豆间作施氮槲皮素橙皮素

施氮对不同分隔方式间作蚕豆根系分泌柚皮素的影响

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植物生理学报 2017年第6期53卷 1097-1103页

作者：刘英超肖靖秀汤利郑毅云南农业大学资源与环境学院昆明650201

合理间作可以促进豆科植物结瘤,促进与之间作作物氮素的固定和利用。柚皮素作为能被根瘤菌识别的重要根系分泌物质,在豆科作物根瘤的形成过程中具有十分重要的作用,但施氮量和根系分隔方式对间作蚕豆根系分泌柚皮素的变化尚不清楚。本... 详细信息

合理间作可以促进豆科植物结瘤,促进与之间作作物氮素的固定和利用。柚皮素作为能被根瘤菌识别的重要根系分泌物质,在豆科作物根瘤的形成过程中具有十分重要的作用,但施氮量和根系分隔方式对间作蚕豆根系分泌柚皮素的变化尚不清楚。本文通过盆栽和水培试验,采用尼龙分隔(MB)、塑料分隔(PB)、无分隔(NB)三种分隔方式,研究了小麦蚕豆间作在不同氮水平条件下,蚕豆根系柚皮素分泌量及分泌速率。结果表明,低氮条件下,与塑料分隔(PB)相比,尼龙分隔(MB)柚皮素分泌量提高了34.1%,分泌速率提高了31.1%;无分隔(NB)柚皮素分泌量提高了54.6%,分泌速率无明显差异。推荐施氮条件下,尼龙分隔(MB)和无分隔(NB)柚皮素的分泌量提高了67%和24.6%,不同根系分隔方式对蚕豆柚皮素的分泌速率没有明显影响。高氮条件下,三种分隔方式间差异不显著,但分泌速率较低氮和推荐施氮条件明显减小。总之,施氮和间作根系分隔方式能影响蚕豆植物根系柚皮素的分泌。

关键词：氮分隔方式蚕豆柚皮素

肉桂酸对蚕豆枯萎病发生的影响及间作缓解机制

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土壤学报 2017年第2期54卷 503-515页

作者：董艳董坤杨智仙朱锦惠汤利郑毅云南农业大学资源与环境学院昆明650201 云南农业大学食品科技学院昆明650201 云南大学图书馆昆明650091 西南林业大学国家高原湿地中心昆明650224

采用盆栽试验,研究了肉桂酸不同浓度(C0(0.0 mg kg^(-1))、C1(14.0 mg kg^(-1))、C2(28.0 mg kg^(-1))和C3(56.0 mg kg^(-1)))处理对蚕豆枯萎病发生的影响及小麦与蚕豆间作对肉桂酸自毒效应的缓解机制。结果表明:(1)蚕豆单作条件下,肉... 详细信息

采用盆栽试验,研究了肉桂酸不同浓度(C0(0.0 mg kg^(-1))、C1(14.0 mg kg^(-1))、C2(28.0 mg kg^(-1))和C3(56.0 mg kg^(-1)))处理对蚕豆枯萎病发生的影响及小麦与蚕豆间作对肉桂酸自毒效应的缓解机制。结果表明:(1)蚕豆单作条件下,肉桂酸处理显著降低了根系的过氧化物酶(POD)活性并增加了丙二醛(MDA)含量,导致根系脂质过氧化伤害加剧;肉桂酸处理降低了根际微生物的活性(AWCD值)、香农(Shannon)多样性指数(H)和丰富度指数(S)并改变了微生物群落结构;肉桂酸处理显著增加蚕豆根际土壤中镰刀菌数量,提高了枯萎病病情指数并降低根系干重。(2)肉桂酸胁迫下,与单作蚕豆相比,小麦与蚕豆间作提高了蚕豆根系的POD活性,降低了MDA含量,提高了根际微生物对碳源的利用能力及根际微生物的H和S,明显改变了根际微生物群落结构;间作显著降低了蚕豆根际土壤中镰刀菌数量及枯萎病病情指数,显著增加了蚕豆地上部干重和根系干重。表明小麦与蚕豆间作一方面提高蚕豆对枯萎病菌的生理抗性,另一方面有效调节根际微生物活性和多样性,从而缓解了肉桂酸引起的枯萎病危害,促进了蚕豆生长,但间作减轻枯萎病危害的效果受肉桂酸处理浓度的影响。因此,利用非寄主作物小麦的化感效应而采取的间作模式是缓解蚕豆自毒效应的有效措施。

关键词：肉桂酸蚕豆枯萎病间作微生物代谢功能多样性抗氧化酶活性

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间作缓解蚕豆连作障碍的根际微生态效应

生态学报 2016年第4期36卷 1010-1020页

作者：胡国彬董坤董艳郑毅汤利李欣然刘一鸣云南农业大学资源与环境学院昆明650201 云南农业大学食品科技学院昆明650201 西南林业大学昆明650224

通过田间小区试验,研究了3个品种蚕豆(92-24、云豆324、凤豆6号)与小麦间作对蚕豆产量、枯萎病病情指数、根际镰刀菌数量、根际真菌代谢功能多样性和土壤酶活性的影响。结果表明:与单作蚕豆相比,云豆324与小麦间作(YD324/W)和凤豆6号与... 详细信息

通过田间小区试验,研究了3个品种蚕豆(92-24、云豆324、凤豆6号)与小麦间作对蚕豆产量、枯萎病病情指数、根际镰刀菌数量、根际真菌代谢功能多样性和土壤酶活性的影响。结果表明:与单作蚕豆相比,云豆324与小麦间作(YD324/W)和凤豆6号与小麦间作(FD6/W)处理均显著提高了蚕豆地上部干重、籽粒产量和百粒重。YD324/W和FD6/W处理使蚕豆枯萎病发病初期病情指数分别降低57.14%和41.67%,镰刀菌数量分别降低32.06%和29.88%,而92-24与小麦间作(92-24/W)处理蚕豆产量、枯萎病病情指数和镰刀菌数量与单作蚕豆均无显著差异。YD324/W和FD6/W处理显著提高了蚕豆根际真菌的多样性指数和丰富度指数,并使蚕豆根际真菌的AWCD值分别比单作蚕豆提高了61.75%和46.49%;YD324/W和FD6/W处理明显改变了蚕豆根际真菌的群落结构。而92-24/W处理对蚕豆根际真菌的多样性指数、丰富度指数和AWCD值均无显著影响,也未明显改变真菌的群落结构。不同发病时期,YD324/W和FD6/W处理均显著提高了蚕豆根际土壤的蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性;而92-24/W处理蚕豆根际蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性与单作蚕豆均无显著差异。总之,小麦与不同品种蚕豆间作改变了蚕豆根际的真菌群落结构,提高了蚕豆根际真菌的活性、多样性和丰富度,提高土壤酶活性并改善蚕豆生长,增加了蚕豆产量。表明小麦与蚕豆间作改善了根际土壤的微生态环境,降低了镰刀菌的数量,缓解了蚕豆连作障碍,但蚕豆品种的差异影响间作控病效果。

关键词：间作蚕豆品种蚕豆枯萎病真菌代谢功能多样性土壤酶活性

对羟基苯甲酸胁迫下间作对蚕豆枯萎病发生和根系抗氧化酶活性的影响

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核农学报 2017年第5期31卷 987-995页

作者：刘一鸣杨智仙董艳云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201 云南大学云南昆明650504

连作障碍是限制蚕豆生产的重要因素,利用植物间化感作用的间作栽培模式是解决连作障碍的有效手段。为了探究对羟基苯甲酸胁迫下蚕豆与小麦间作对蚕豆生长和枯萎病发生的影响及其生理响应,通过盆栽土培试验研究不同浓度[C0(0 mmol·L^(-... 详细信息

连作障碍是限制蚕豆生产的重要因素,利用植物间化感作用的间作栽培模式是解决连作障碍的有效手段。为了探究对羟基苯甲酸胁迫下蚕豆与小麦间作对蚕豆生长和枯萎病发生的影响及其生理响应,通过盆栽土培试验研究不同浓度[C0(0 mmol·L^(-1))、C1(0.36 mmol·L^(-1))、C2(0.72 mmol·L^(-1))和C3(1.45 mmol·L^(-1))]对羟基苯甲酸处理下,小麦与蚕豆间作蚕豆生长、枯萎病发生、抗氧化酶(POD和CAT)活性和膜质过氧化程度(MDA含量)的影响,从生理抗性角度探讨小麦与蚕豆间作缓解对羟基苯甲酸自毒效应的机制。结果表明,随着对羟基苯甲酸处理浓度提高,蚕豆生物量呈先增加后降低的趋势;C1和C2提高了蚕豆根系POD和CAT活性,降低了镰刀菌的数量,减轻了枯萎病的发生;C3降低了根系POD和CAT活性,增加了镰刀菌的数量,促进了枯萎病发生;随对羟基苯甲酸处理浓度增加,MDA含量显著增加,证实了对羟基苯甲酸是导致蚕豆连作障碍形成的主要自毒物质。与单作相比,对羟基苯甲酸胁迫下间作显著提高了根系POD活性(4.17%~22.22%)和CAT活性(10.53%~11.11%),显著降低了MDA含量(11.20%~52.80%);镰刀菌数量降低4.63%~23.65%,病情指数降低13.33%~50.00%,蚕豆干重显著增加15.73%~20.63%。综上,小麦与蚕豆间作通过提高蚕豆的生理抗性而减轻对羟基苯甲酸引起的枯萎病危害,促进蚕豆生长,是缓解对羟基苯甲酸自毒效应的有效措施。本研究结果为间作缓解连作障碍中的自毒效应提供了理论论据。

关键词：蚕豆间作枯萎病对羟基苯甲酸氧化酶活性

玉米与马铃薯间作对根际微生物群落结构和多样性的影响

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作物学报 2015年第6期41卷 919-928页

作者：覃潇敏郑毅汤利龙光强云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201 西南林业大学云南昆明650224

设置3个种植处理(玉米单作、马铃薯单作和玉米马铃薯间作),通过田间试验和盆栽试验,采用Biolog技术分析了玉米马铃薯根际微生物的群落结构和功能多样性的变化情况。结果表明,与单作相比,间作处理使玉米和马铃薯根际微生物对31种碳源的... 详细信息

设置3个种植处理(玉米单作、马铃薯单作和玉米马铃薯间作),通过田间试验和盆栽试验,采用Biolog技术分析了玉米马铃薯根际微生物的群落结构和功能多样性的变化情况。结果表明,与单作相比,间作处理使玉米和马铃薯根际微生物对31种碳源的平均利用率(AWCD)分别增加17.36%、7.38%和3.76%、32.21%,其中间作马铃薯的AWCD值最高,单作玉米最低。间作玉米和间作马铃薯根际微生物群落的Shannon指数(H)、Simpson指数(D)、均匀度指数(E)、丰富度指数(S)均高于单作,但在间作和单作之间差异不显著。根际微生物对6类碳源的利用强度以糖类、羧酸类和氨基酸最高,并存在一定的差异。主成分和聚类分析表明,玉米与马铃薯间作改变了根际微生物的群落组成,糖类、羧酸类和氨基酸类碳源是区分单间作处理差异的敏感碳源。说明玉米马铃薯间作改变了根际微生物群落结构组成,提高了根际微生物群落功能多样性。

关键词：玉米/马铃薯间作根际微生物群落功能多样性

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云南8个地区食蚊鱼种群的遗传结构分析

西南林业大学学报（自然科学） 2017年第4期37卷 113-119页

作者：秦凯波仇玉萍郑毅西南林业大学国家高原湿地研究中心云南昆明650224 云南省教育厅云南昆明650223

利用线粒体细胞色素b基因序列对云南8个不同地理种群食蚊鱼的遗传结构进行了分析,并对8个地理种群共计210个样本进行PCR扩增;采用分子方差分析方法,对种群的遗传变异进行分析。结果表明:获得了786 bp的基因片段序列,共检测到5个多态位点... 详细信息

利用线粒体细胞色素b基因序列对云南8个不同地理种群食蚊鱼的遗传结构进行了分析,并对8个地理种群共计210个样本进行PCR扩增;采用分子方差分析方法,对种群的遗传变异进行分析。结果表明:获得了786 bp的基因片段序列,共检测到5个多态位点,定义了5种单倍型,其中单倍型H1由7个地理种群的156个样本共享(占样本总量74.3%),单倍型H2由7个地理种群的52个样本共享(占样本总量24.8%)。碱基频率含量(A+T)为53.2%,大于(G+C)46.8%。核苷酸多态性以东大河种群最高,其他7个群体较低。种群间的基因流较小为0.28。种群间遗传变异占总变异的52.74%,种群内的遗传变异占总变异的47.26%,种群间的变异是总变异的主要来源,云南地区的食蚊鱼种群整体较为稳定。

关键词：食蚊鱼线粒体DNA 单倍型基因种群遗传变异

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小麦-蚕豆间作对根系分泌糖和氨基酸的影响

生态环境学报 2015年第11期24卷 1825-1830页

作者：肖靖秀郑毅汤利董艳云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201 西南林业大学云南昆明650224

根系分泌物在植物-土壤-微生物互作中充当信号物质,其对植物根际过程影响重大。糖和氨基酸是根系分泌物中两类最主要的物质,目前有关这两类分泌物的研究颇多,但在间作系统中尚缺乏系统研究,人们对间作系统中根系碳和氨基酸的分泌特征尚... 详细信息

根系分泌物在植物-土壤-微生物互作中充当信号物质,其对植物根际过程影响重大。糖和氨基酸是根系分泌物中两类最主要的物质,目前有关这两类分泌物的研究颇多,但在间作系统中尚缺乏系统研究,人们对间作系统中根系碳和氨基酸的分泌特征尚不清楚。为探讨间作对根系糖和氨基酸分泌的影响,通过盆栽试验分析比较了不同生育期单作、间作小麦(Tricumaestivum L.cv.Yunmai42)、蚕豆(Vicia faba L.cv.Yundou 8363)的根系质量、根冠比、根系中糖和氨基酸的含量及其分泌速率。研究结果表明,(1)与单作小麦相比,间作提高了拔节期(98d)小麦根系总糖和蔗糖含量,分别提高75.78%和114.5%;在拔节期(98d)、孕穗期(120d)和灌浆期(142d),间作提高了根系总糖分泌速率,分别提高126.9%,34.9%和59.8%;其中,3个时期间作蔗糖分泌速率分别是单作的2.37、1.41和2.0倍。间作对蚕豆根系糖含量及糖的分泌没有影响。(2)与单作相比,在蚕豆分枝期(57d)、结荚期(120d)、籽粒膨大期(142d),间作提高了蚕豆氨基酸分泌速率,分别提高了75.9%、41.5%、39.6%;间作对小麦根系氨基酸含量及根系氨基酸分泌无影响。总之,间作种植提高了作物根系糖含量,促进了根系糖和氨基酸的分泌,但作物种类不同、生育期不同,间作对根系分泌影响并不相同。

关键词：小麦-蚕豆间作根系分泌糖氨基酸分泌速率

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蚕豆根系分泌物中氨基酸含量与枯萎病的关系

土壤学报 2015年第4期52卷 919-925页

作者：董艳董坤汤利郑毅李欣然胡国彬刘一鸣云南农业大学资源与环境学院昆明650201 云南农业大学食品科技学院昆明650201 西南林业大学国家高原湿地中心昆明650224

通过田间试验研究不同品种蚕豆枯萎病病情指数的差异,并通过水培试验鉴定蚕豆根系分泌物中氨基酸组分并测定氨基酸的含量,分析各氨基酸组分与蚕豆枯萎病病情指数的相关性。结果表明:根系分泌物中氨基酸总量随着蚕豆枯萎病抗性的降低而... 详细信息

通过田间试验研究不同品种蚕豆枯萎病病情指数的差异,并通过水培试验鉴定蚕豆根系分泌物中氨基酸组分并测定氨基酸的含量,分析各氨基酸组分与蚕豆枯萎病病情指数的相关性。结果表明:根系分泌物中氨基酸总量随着蚕豆枯萎病抗性的降低而升高。感病品种和中抗品种中检出15种氨基酸,而抗病品种中检出14种,组氨酸只存在于中抗品种中,脯氨酸仅在感病品种中检测到,3个蚕豆品种根系分泌物中均未检出精氨酸。丝氨酸(Ser)、蛋氨酸(Met)和赖氨酸(Lys)与枯萎病病指呈负相关关系,以Ser的相关系数最高,其他13种氨基酸含量与蚕豆枯萎病的病情指数呈正相关。蚕豆根系分泌物中Ser、Met和Lys含量及Ser/Gly、Ser/Ala比值高能抑制枯萎病的发生与发展,而天门冬氨酸(Asp)、苏氨酸(Thr)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、酪氨酸(Tyr)、苯丙氨酸(Phe)含量高时能促进枯萎病的发生。不同蚕豆品种根系分泌的氨基酸含量与组分的差异是影响蚕豆对枯萎病抗性差异的重要原因之一。

关键词：蚕豆枯萎病根系分泌物氨基酸