摘要
近些年，由于大面积的连作种植及缺乏科学管理导致设施菜田生态环境恶化，土传病害尤为严重，由土传病原菌西瓜专化型尖孢镰刀菌[Fusariumoxysporumf.spniveum(E.F.Smith)Snyder&Hansen](FON)引发的枯萎病成为限制西瓜生产流通的主要因素之一。在国家蔬菜生产“双减”战略的要求下，针对西瓜枯萎病的传统化学农药防治必受到越来越严格地限制，植物源防控药剂的研发将成为热点。前期研究表明源于植物根系分泌物及秸秆腐解产物的棕榈酸(PA)对FON具有显著的抑制作用，且能够降低西瓜枯萎病发病率及病情指数。但外源PA对西瓜抗性方面影响尚不清楚，其机理亟待研究。 本试验以西瓜[Citrulluslanatus(Thunb.)Matsum&Nakai]为研究对象，8年的西瓜连作土为试验材料，采用盆栽试验方式，在土壤中添加不同浓度的)外源PA[0.25mM(mmol·kg)、0.5mM和1mM]，并以不添加(0 mM)作为对照，在3种不同土壤条件下(连作土壤、灭菌连作土壤接种和不接种FON)测定外源PA对枯萎病病害和根系形态的影响;西瓜根系相关抗逆生理指标和抗病基因转录的变化;PA在土壤中滞留的程度及其差异代谢物质成分，以探明外源PA提升西瓜对枯萎病害的抗性机理，为西瓜枯萎病的生态防治、新型植物源药剂的研发提供一定的理论依据和方法参考。 主要结果如下: (1)与对照相比，在连作土壤和灭菌连作土壤且接种FON条件下，0.5mM和1mM外源PA均显著降低了西瓜枯萎病发病率和病情指数，其中0.5mM在两种条件下防控效果均较好，发病率分别降低了27.6％和18.75％，病情指数分别降低了60.9％和20.30％。在连作土壤条件下，0.5mM外源PA显著提高了西瓜根系长度、根尖数以及根系在0-0.5mm下的根系长度、表面积和体积;而在另两种条件下(即灭菌连作土壤接种和不接种FON条件下)，0.5mM外源PA则显著抑制了根系长度、根系表面积以及根系直径在0.5-0.2mm或0-0.5mm下的根系长度、表面积和体积。 (2)与对照相比，在三种条件下，0.5mM外源PA均显著提高了西瓜根系SOD、POD、PPO及β-1，3-葡聚糖酶的酶活力，降低其MDA的含量，并促进其总酚和木质素的生成。 (3)与对照相比，在三种条件下，0.5mM外源PA均显著上调了西瓜根系SA(ICS)和JA(LOX和AOS)重要合成基因、防御相关基因(NPR1、CHI、PR1、PR2、PDF2.1和PDF2.4)以及木质素重要合成基因(POD、DAHPS、CCR和CCOMT)的相对转录水平并提前了峰值出现的时间。 (4)在连作土壤条件下，0.5mM外源PA代谢较快，半衰期为0.76d;而在在灭菌连作土壤条件下，0.5mM外源PA在土壤中代谢较慢，半衰期为5.95d。在连作土壤条件下，在0.5mM外源PA处理后3d时，检测出有14种成分经校正后峰面积响应值显著高于对照，其中有五种新产生的物质，分别为壬二酸二甲酯、9-甲基-十四烷酸甲酯、(E)-9-十六碳烯酸甲酯、2-辛基-环丙烷辛酸-甲酯和二十二烷酸甲酯。 综上所述，外源PA在有无微生物的参与下，均可以上调西瓜根系相关抗病基因的转录、提高相关防御酶的酶活力以及促进抗病物质生成，增强其对FON的抗性，进而抑制了枯萎病病害。
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