基于黄连化感物质与微生物群落结构变化的连作障碍机制研究

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1、学位论文某于蒂连化感物鹿与微牛物群落结构巧化的连作障碍机制研究ＴｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｒｏｉｎｇｏｂｓｔａｃｌｅｉｎｐｐＣ．ｏ口ｆ／ｓｃ片ｚＶｚｅ灼５７Ｓｂｙａｌｌｅｌｏａｔｈｙｃｏｍｐｏｕｎｄｓａｎｄｃｈａｎｇｅｓｏｆｐｍｉｃｒｏｂｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅ张丹指导教师姓名：钟国跃教授／博±江西中巧药大学申请学位级别：博±专业名称；中巧学论文提交时间：２０１５．０４论文答辩时间．０５：２０

2、１５二〇—五年五月中文摘要一嘗科植物黄连黄连是最常用中药材之，来源于毛（味连）Ｃｏ舶ｓｃＷｎｅｗｂ／Ｆ■ｒａｎｄ、．Ｙ．ＣｈｔＨｉ）ｉＨ角叶黄连（雅连）Ｃｏ如５成化成ａＣｅｎｇｅｓａｏ和云连（云连Ｃｏｐ化ｆｅｅｔｏＷａｌｌ．的根茎，目前市场上的药材均来自栽培生品种Ｗ味连为主。重庆石柱为黄连药材道地产区，黄连药材产量约占全国总产量的４０％，石柱黄连－直被视为药材中的上品连的栽培过程存在严重的连作障碍，但黄，若重巻种植－则病虫害严重，甚至绝产，因此常需休地或轮作其他作物４５年。国内外目前仅有几篇关于黄连

3、不同部位及±壌提取液对黄连及豆类植物存在化感作用的研究一报道，尚未有黄连连作障碍的相关研巧报道，为克服或解决黄连连作障碍这生。产问题，关于其连作障碍的发生机制亟需阐明－王壌－本研究基于植物微生物互作关系，设计盆栽实验结合田间实验，主要Ｌｉ：ｌ正茫黄连和捏荒连地为研兜对象，辅Ｗ模拟连作黄连，采用紫外分光光度法、高效液相色谱法－－、液相色谱质谱联用法和气相色谱质谱联用法等现代技术分析方法，，鉴定了黄连根系分泌物中具有化感作用的酪酸类化合物考察了龄酸类化、±合物壤微生物和±壤理化性质的变化规律，结合生产实践，综爸分析探

4、讨黄连连作障碍发生机制ｉ；，得到＾＾ｌ下结果－１采用高效液相色谱质谱联用技术结合种子发芽模型，分析鉴定了黄连根际止壤中８种具有化感作用的齡酸类化合物，分别是原儿茶酸、对控基苯甲酸、香草－、酸香兰素、阿魏酸、水杨酸、肉桂酸和４香豆酸，遁过盆栽试验验证确定香草－酸、阿魏酸与４香豆酸来源于黄连根系分泌物。－２综合利用、紫外分光光度法高效液相色谱法和液相色谱质谱联用法等技术，测定分析了酪酸类化合物在正盡黄连及摆荒连地王壤中的动态变化规律，表现为、在正蒂黄连根际±壌中，随黄连生长年限的増加，总酌酸对餐基苯甲酸、香草

5、酸和阿魏酸的含量呈现增加趋势－，而４香豆酸呈现先降低后升高的趋势；在搭荒－连地主壤中，，除４香豆酸不具有明显的变化规律外其余酪酸的含量随休地时间的延长而降低，黄连栽培３年后±壤总酌酸处于较高水平。１３采用磯脂脂肪酸图谱分析技术测定了正珪黄连及擇荒连地±壤中的微生物，对测定结果进行主成分分析，微生物的总量Ｗ及细菌、真菌、革兰民阳性菌和革兰氏阴细茜的数量是影响±壤微生物群落结构的主要影响因素。正巷黄连根际主壤微生物总量、细菌和真菌的数量随栽培年限的增加而显著下降，栽培３年后微生物多样性降低，微生物区系失衡。休地过

6、程中微生物的总量、细菌和真菌的数量随年份的増加均呈现増高趋势，±壤微生态环境逐步改善。４应用常规理化分析技术测定了正若黄连及搭荒连地主壤中的有机质、大量元素、ｐＨ与电导率等止壤理化指标，正巻黄连根际±壤中，除全氮的含量无明显变化，其余有机质、全稱、速效磯和有效棚的含量Ｗ及Ｈ与电导率随栽培年限的增加ｐ具有显著的增高庭势，其中速效憐和有效测甚至増加数倍！＾上。休地±壤中速效、Ｈ和电导率磯有效棚的含量化及ｐ均随休地时间的增加而呈现下降趋势，其余指标变化不明显。５建立敢酸类化合物、±壌微生物和主壤理化性质呈者之间的关

7、联性，通过相关一、王性分析可知，酶酸类化合物壤微生物和王壤理化性质存在着定的相关性，特别是酪酸类化合物与部分止壌理化性质具有显著的相关性。综合Ｗ上研究结果，推测可能由于黄连根系所分泌敵酸类化含物的诱导作用，，引起了主壤微生物区系失衡和±壤理化性质的改变导致连地上壤环境的改变，加之酌酸类化合物的化感作用，Ｈ者的综合效应是黄连发生连作障碍的机制一之。本研究从根系分泌物醋酸、主壤微生物和主壤营养Ｓ方面的角度探讨了黄连连作障碍的机制，为解决黄连的连作障碍问题提供了基本的资将和实验数据支一撑，并为下步建立黄连连作障

8、碍的修复措施研究提供了研究思路。关键词：黄连连作障碍联酸±壤微生物主壤理化性质２Ａｂｓ化ａｃｔＯｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｄｉｆｉｃｕｌｔｉｅｓｉｎｃｕｈ