根肿病菌侵染时期与浓度对寄主生长特性及抗性的影响

周金华，肖亚楠，来航线2，李云驹*

根肿病菌侵染时期与浓度对寄主生长特性及抗性的影响

周金华1，肖亚楠1，来航线2，李云驹1*

（1. 云南磷化集团有限公司/国家磷资源开发利用工程技术研究中心，云南 昆明 650600；2. 西北农林科技大学 资源环境学院，陕西 杨凌 712100）

【目的】为探讨根肿病菌接种浓度与时期对寄主发病的交互作用及根肿病菌侵染后寄主的抗性响应。【方法】通过苗期盆栽试验，系统地研究了接种根肿病菌浓度（105、106、107、108cfu/mL）及时期（0、10、20 d）对白菜发病率及防御酶活性的影响。【结果】发病率及病情指数与接种根肿病菌浓度呈正相关，108cfu/mL为最佳侵染浓度，白菜幼苗出现第一片真叶后10 d接种侵染效果最佳。根肿病侵染后，根肿病发病程度与呼吸速率和气孔导度呈正相关，根系活力随病情指数先升高后降低，植株受根肿病侵染后光合作用降低，呼吸作用增强，植物生长受抑制；防御酶POD、PAL、PPO与发病率呈负相关，丙二醛含量与发病率呈正相关，植株抵抗病害能力降低。【结论】研究为根肿病的侵染和防控提供参考。

侵染浓度；侵染时期；发病率；光合作用；抗性响应

【研究意义】根肿病是由鞭毛菌亚门芸薹根肿菌(Woron)侵染引起的一种土传真菌病害，专门侵染十字花科植物的根部[1-4]，使根部膨大，形成肿瘤，阻碍根部对水分和营养的吸收，导致植株萎蔫矮化，生长缓慢，产量锐减，造成巨大的经济损失。

【前人研究进展】不同时期种植白菜对根肿病的发病率和病情指数有重要影响｡胡琼等[5]通过对直播和移栽两种模式下根肿病的受侵染情况进行研究，结果显示移栽较直播发病轻，秧苗移栽时处于6叶期，避开根肿休眠孢子囊的最适侵染时期。同时，土壤根肿病原含量也是影响根肿病侵染的重要条件，黄蓉等[6]研究发现，病原菌接种浓度存在极限值，处于极限值范围内，接种浓度越高，发病效果越好。根肿病侵染植株以后，植株的生理生化特性、生长特性都将会受到影响。卢晓霞等[7]研究表明感病油菜植株的光合速率显著降低；姚建中[8]发现油菜感染根肿病后，死苗率升高，成株率降低，且植株的株高、角果数、千粒质量和产量都较未感病植株显著降低。

根肿病侵染也会对其寄主的抗性响应产生影响，诱导抗性响应并产生一些主动防卫反应[9]，其中包括植物细胞内活性氧的积累与清除､抗病信号的产生与转导､防卫反应的表达与调控以及细胞过敏性坏死､植保素､酚类､醌类物质等次生产物的合成、寄主细胞壁的加强和修饰（如木质素的积累）等[10]｡在这一复杂的过程中，超氧化物歧化酶[11]（SOD）、过氧化氢酶[12]（CAT）、过氧化物酶[13]（POD）、苯丙氨酸解氨酶[14]（PAL）、多酚氧化酶[15]（PPO）等防御酶系起重要的调控作用｡此外，土壤中病原菌含量及接种时期对根肿病发生的相互关系研究较多[6,16]，但主要对病原菌含量或接种时期单一因素进行研究，鲜有对病原含量与接种时期交互作用的研究，对交互作用下植物抗性响应的研究也较少。

【本研究的切入点及拟解决的关键问题】本研究以白菜为实验材料，通过盆栽试验研究根肿病的接种浓度和侵染时期对白菜光合作用、呼吸作用、发病情况及抗病相关酶活性的影响，旨在探讨多因素交互作用下根肿病的发病规律及白菜的抗病性响应，为根肿病的研究和防控提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试病原 供试根肿病菌分离于陕西省太白县塘口村感病大白菜的新鲜膨大根肿，将病根洗净，晾干水分置于塑封袋中密封，在-20 ℃冰箱保存。接种时将根肿肿块加入10倍无菌水打成匀浆，六层纱布过滤后稀释至不同浓度，5 mL移液枪等量接种病原10 mL。

1.1.2 感病寄主 白菜品种为金泰（白菜）生产于北京顶好嘉种子有限公司。

1.2 试验设计

试验于2017年7月10日进行，血球计数定量根肿孢子悬浮液的浓度，配制成1×105、1×106、1×107、1×108cfu/mL接种病原菌悬液。采用一次性鱼盆作为盆栽盆，土壤∶基质土∶复合肥=10∶1∶0.06，加适量水混匀后翻土混匀，装盆，每盆6穴，每穴2粒种子，每盆定植4株。从苗子出第一片真叶开始，第0、10、20天接种4种不同稀释度的病原菌悬液4 mL/株。试验设置12个处理，0 d接种1×105（A5）、1×106（A6）、1×107（A7）、1×108cfu/mL（A8）菌悬液，10 d接种1×105（B5）、1×106（B6）、1×107（B7）、1×108cfu/mL（B8）菌悬液，20 d接种1×105（C5）、1×106（C6）、1×107（C7）、1×108cfu/mL（C8）菌悬液。接种自来水作为空白对照，50 d测定光合作用指标，包括叶绿素含量、呼吸速率、蒸腾速率、胞间CO2、气孔导度。60 d采样并测定根系活力，测定PPO、POD、MDA、PAL等抗逆酶系活力，采集根区土进行微生物区系分离分析，收获调查发病情况，探究不同时期接种及不同浓度接种对根肿病病情及相关指标的关系。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 叶绿素含量测定 采用SPAD502叶绿素仪测定。

1.3.2 光合作用测定 采用LI-6800光合仪测定呼吸速率、蒸腾速率、胞间CO2含量、气孔导度。

1.3.3 根系活力测定 称取根尖样品0.5 g，放入10 mL烧杯中，加入0.4% TTC溶液和磷酸缓冲液的等量混合液10 mL，把根充分浸没在溶液内，在37 ℃下暗保温1～3 h，此后加入1 mol/L硫酸2 mL终止反应，研磨后乙酸乙酯萃取485 nm波长分光光度计下比色，查标准曲线，即可求出四氮唑还原量（TTF）[17]。

1.3.4 植物抗逆功能相关的生理生化指标的测定 粗酶液提取：取白菜叶片0.5 g，将所取叶片重叠后用打孔器打出叶饼放于预冷的研钵内，再加入2 mL的0.05 mol/L缓冲液和少许石英砂后研磨成匀浆，并转移至离心管离心(10 000 r/min，20 min，4 ℃)，上清液即为酶液，贮于冰箱备用。SOD、POD、PPO、CAT、MDA等抗逆酶系测定方法参照高俊凤等[17]《植物生理学实验指导》。

1.4 微生物区系分析

参照孙敬祖等[18]的方法采集植株根区土壤样品，称取土样10.0 g，加入到装有90 mL无菌水，160 r/min常温下震荡20 min，制得根区土壤悬液。用稀释平皿涂抹法对样品中的细菌、放线菌、真菌进行分离，其培养基为BPA培养基、GA1培养基、PDA培养基。通过形态特征初步鉴定并计数分离所获得菌株，计算各种类微生物占总微生物数量的比例。

1.5 数据分析

采用Excel、SPSS 19.0软件进行数据统计分析，采用LSD多重比较法进行差异性检验。

2 结果与分析

2.1 不同接种时期及浓度对根肿病发病的影响

通过对发病率和病情指数的计算发现，随接种浓度的升高，发病率和病情指数不断升高，而随接种时期的推后，低浓度（105cfu/mL和106cfu/mL）时根肿病发病率不断升高，而高浓度（107cfu/mL和108cfu/mL）20 d接种发病率和病情指数开始下降。如图1所示，0 d接种，106cfu/mL浓度接种无发病，其余浓度组间差异不显著；出现真叶10 d和20 d接种，发病率及病情指数随接种浓度不断递增。相同接种浓度下，接种时间对发病率及病情指数的影响因接种浓度变化而异。20 d接种较10 d发病率及病情指数先升高后降低，发病率分别先增加10.0%、23.0%，后降低11.0%、2.0%，病情指数增率分别增加2.5%，8.5%，-3.6%，-14.7%。

图1 病原接种时期与浓度对白菜根肿病发病率的影响

由图2A可知，0 d接种，其发病无规律，且发病数量较少，发病程度不均。而出现真叶10 d接种，发病主要集中于3级，其中B7、B8发病最为严重，分别占该处理发病总株数的69.2%、50.0%，出现真叶20 d接种，发病主要集中于4级，其中C6、C8最为严重，分别占该处理总发病株数的50.0%、50.0%。由图2B三维散点图所示，发病率随接种时期及接种浓度的增加，发病率增加。接种时期、接种浓度与发病率存在一定的相关性，出现第一片真叶开始，20 d内接种根肿病的发病随接种时期的推后其发病的比例上升，随接种浓度的增加而上升。

图2 不同接种处理对根肿病发病病级的影响

2.2 不同接种时期及浓度对生理学指标的影响

不同处理下，叶绿素含量与根系活力随接种时期和浓度的变化相似，根系活力和叶绿素含量逐渐降低。如图3A所示，0 d、20 d接种根系活力随浓度增加先升高后降低，A6、C6为组内最大，较对照分别增加3.6%、14.6%，10 d接种B6为组内最低，较对照降低13.6%，其余组内差异不显著。如图3B所示，相同接种时间下，0 d、10 d接种叶绿素含量随浓度增加先升高后降低，106cfu/mL接种为组内最大，较对照差异不显著，B5较对照降低7.2%（0.05），20 d接种C5较其他组内处理显著提高，较对照增加4.2%（<0.05），C6较对照降低3.6%。

图3 不同接种时期及接种浓度对根系活力及叶绿素含量的影响

2.3 不同接种时期及浓度对光合作用及呼吸作用的影响

光合作用是作物生长的基础，是植物赖以生长和生物量递增说必须的重要生理过程，它的强弱对于植物生长、产量及其抗逆性都具有十分重要的影响，因而可以作为判断植物生长和抗逆性大小的指标。植物感染病菌后，呼吸作用急增，一方面病原微生物强烈的呼吸作用引起呼吸作用的增强，另一方面是寄主植物受损伤，致使呼吸速率加快。感病引起呼吸代谢途径发生变化，糖酵解和三羧酸途径减弱，而磷酸戊糖途径加强，引起寄主植物呼吸的酶系统发生变化。

不同接种时期及接种浓度的呼吸速率，接种根肿病原菌处理后其呼吸速率均大于对照，如图4所示，0 d接种处理与10 d接种处理，其呼吸速率随接种浓度的增大而增大，20 d接种随接种浓度增加呈下降趋势。A6、A7、A8及B7较对照蒸腾速率增加，差异达到显著水平（<0.05）。0 d接种处理较对照增加，增率分别为-1.4%、29.2%、32.9%、26.8%（<0.05），10 d接种处理，蒸腾速率先增加后减小，增率分别为3.1%、12.2%、29.0%、13.9%（<0.05），20 d接种处理，蒸腾速率随接种浓度增大而逐渐降低，增率分别为9.2%、-9.1%、-0.1%、-11.9%。胞间CO2含量，A6、B5、B8较对照无明显变化，差异不显著，20 d接种较对照降低，且4个接种浓度呈下降趋势，均达到显著水平（<0.05），其增率分别为-42.9%、-55.3%、-46.5%、-67.8%。而气孔导度，A6、A7、A8、B7较对照提高，且差异达到显著性水平（<0.05），分别提高5.30%、6.22%、5.20%、5.54%，0 d接种、10 d接种，气孔导度随接种浓度先升高后降低，107cfu/mL浓度接种达到该接种时期峰值。20 d接种随接种浓度升高，气孔导度呈下降趋势，较105cfu/mL，0 d接种，A6、A7、A8分别增加5.30%、6.22%、5.20%（<0.05），10 d接种B6、B7、B8分别增强2.35%、5.54%、2.80%（<0.05）。白菜侵染根肿病后，植株光合作用能力降低，呼吸速率、蒸腾速率、气孔导度升高，胞间CO2含量降低。

图4 不同接种时期及接种浓度对呼吸速率、蒸腾速率、胞间CO2及气孔导度的影响

2.4 不同接种时期及浓度对酶学指标的影响

生物或非生物胁迫促使植物体内的抗氧化酶系统和MDA清除程序启动，不同时期接种不同浓度根肿菌处理在感染根肿病菌后产生相应的变化，叶片中的POD、PAL及PPO的活性受到不同程度的影响，根肿病菌侵染将显著降低PAL及PPO活性，POD活性随发病程度先升高后降低。根肿病侵染导致抗氧化酶系统受抑制和MDA清除程序受破坏，丙二醛含量增高。

图5 不同接种时期及接种浓度对POD、PPO、PAL及MDA的影响

不同接种时期及接种浓度处理下，POD活性A7、B6较对照升高，且达到显著性水平，如图5A所示，增率为50.4%、32.9%。105cfu/mL浓度接种，POD活性与对照均低于对照，A5、B5、C5降幅分别为6.5%、8.4%、12.1%。不同时期接种，POD活性随接种浓度增大，先增强后降低，0、10、20 d接种，分别在A7、B6、C7达到峰值，增率分别为50.4%、32.9%、18.0%。

PPO活性随接种浓度的增加不断降低，如图5B所示，在出现第一片真叶后0 d接种，不同接种浓度与对照无显著性差异。10、20 d接种，105cfu/mL浓度接种PPO活性最大，分别为6 035 U/(gFW·h)、5 831 U/(gFW·h)，较对照降低12.0%、15.0%。且10、20 d接种处理，随根肿病原菌接种浓度增大，PPO活性逐渐降低，B6、B7、B8较B5降幅分别为29.3%、35.7%、40.6%，C6、C7、C8较C5降幅分别为37.8%、43.5%、47.7%，较对照差异均达到显著性水平。

不同接种时期及接种浓度处理的PAL活性，不同时期105浓度接种较对照增强，在相同的接种时期，其PAL活性随接种浓度的升高逐渐减低。如图5C所示，0 d时期接种，106、107、108cfu/mL较105cfu/mL降低0.2%、2.4%、8.6%，10 d时期接种降低-9.9%、13.7%、14.5%，20 d时期接种降低-4.7%、8.1%、8.5%。

不同接种时期及接种浓度处理的丙二醛含量，A6、A8、C5低于对照，降幅分别为17.9%、9.1%、6.5%，A6达到显著性差异。如图5D所示，0 d、10 d时期接种，A5、A7、B5、B6、B7、B8较对照增大，增率分别为94.8%、71.5%、61.6%、88.5%、60.0%、82.2%，且达到显著性差异。20 d时期接种，随接种浓度逐渐升高，较对照差异不显著，增率为-6.5%、30.7%、22.9%、40.5%。

2.5 根肿病发病与各指标相关性分析

由图1可知，根肿病侵染后的发病程度与接种浓度及接种时间存在极为显著的相关关系，随根肿菌浓度增大，发病程度及发病数量逐渐增强，随接种时期的推后，根肿菌侵染由低感染→高感染（升高）→高感染（稳定），六叶期以后根肿病感染几率降低[5]。根肿病侵染以后，白菜的抗性响应也将会随根肿病感染而发生变化，不同的生理生化指标及酶学指标对根肿病侵染后的响应强度存在着一定的差异性，不同指标与根肿病发生相互联系、相互影响，不同的指标之间也存在着相关关系。

图6 不同接种时期及接种浓度下不同指标的标准化残差的正态P-P图

为进一步探究根肿病发病与各生理生化指标间的关系，对各生理生化指标与发病率进行协方差偏相关分析。由图6所示，标准化后的残差呈正态分布，且实测累积概率与预测累积概率线性相关，所选取生理生化指标中存在部分指标与发病率具有偏相关关系。分别对每个指标跟发病率进行偏回归相关关系线性分析，得到每个指标对白菜发病率的贡献程度，其相关关系如图7-9所示。

叶绿素含量（SPAD）与发病率无相关性，相关性系数2(SPAD)=0.001（2<0.09），根系活力与发病率间的相关性系数为2(根系活力)=0.879（2>0.64），根系活力与发病率间具有强相关性，且根系活力与发病率呈正相关。

呼吸速率、胞间CO2、蒸腾速率与发病率相关性系数2(呼吸速率)=0.131、2(胞间CO2)=0.151、2(蒸腾速率)=0.579，相关性系数2均小于0.64，与发病率呈弱正相关，气孔导度与发病率间相关系数2(气孔导度)= -0.551，与发病率负相关关系。光合作用与根肿病发病有一定相关性，但其关系较弱，一定程度上可以作为发病情况的表征指标。

图7 不同接种时期及接种浓度下发病率与叶绿素、根系活力偏相关关系

图8 不同接种时期及接种浓度下发病率与呼吸速率、胞间CO2、气孔导度、蒸腾速率偏相关关系

防御酶系主要包括POD、PPO、PAL及MDA，POD、PPO及PAL为正向抗逆酶系，当植物受到病原侵染等条件胁迫时，其植物体内含量上升，MDA为植物在逆境条件下，细胞产生的次级代谢产物，当植物细胞受到如病害等疾病胁迫时，丙二醛含量代谢速度减慢，含量增加。POD、PAL、PPO与发病率间的相关性系数2(POD)= -0.852、2(PAL)= -0.944、2(PPO)= -0.367，与发病率呈负相关。而MDA与发病率间的相关性系数为2=0.875，呈正相关。

图9 不同接种时期及接种浓度下发病率与呼吸速率POD、PAL、MDA、PPO偏相关关系

2.6 不同接种时期及浓度对微生物区系的影响

微生物区系分离结果如图所示，微生物区系随根肿病菌接种时期、接种浓度变化。如图10所示，可培养微生物中细菌数量随接种浓度升高不断升高，0、10、20 d不同接种时期，相同接种浓度下细菌数量逐渐增多。放线菌数量随接种浓度升高不断减少，0、10、20 d不同接种时期，相同接种浓度下放线菌数量逐渐增多。真菌数量随接种浓度升高不断升高，0、10、20 d不同接种时期，相同接种浓度下真菌数量逐渐增多。0 d接种，细菌数量较对照增率为8.7%、19.3%、20.5%、32.4%；10 d接种，增率较对照15.0%、21.8%、32.7%、42.3%；20 d接种，增率较对照为23.0%、32.6%、34.0%、45.7%。0 d接种，放线菌数量较对照增率为-10.1%、-4.9%、-6.8%、-9.1%；10 d接种，增率较对照为7.4%、-0.6%、1.3%、1.3%；20 d接种，增率较对照为10.2%、3.1%、0.0%、-3.8%。

图10 不同接种时期及浓度对根际微生物区系（细菌、真菌、放线菌）的影响

3 讨 论

本研究对白菜根肿病菌在不同生长时期，以不同浓度稀释菌悬液进行接种，测定植株的叶绿素含量、及根系活力、光合作用强度、呼吸作用强度，以及抗逆酶系，包括PPO、POD、PAL、MDA等，微生物区系组成的变化，并且调查统计根肿病情况。不同时期接种及不同浓度接种，其根肿病发病存在显著差异，且存在较强的规律性，发病率随接种时期推后先升高后趋于稳定，随接种浓度增大而升高。根肿病的发病率与根系活力呈正相关关系，发病率越大其根系活力越高，与光合作用存在负相关关系，随根肿病发病率升高，其蒸腾速率越高，气孔导度越低。PPO、POD、PAL与发病呈负相关关系，随根肿病发病率的升高逐渐降低，MDA与发病率成正相关关系，随根肿病发病率的升高，植物体内MDA清除程序受到破坏，丙二醛在植株体内富集，对植株产生毒害作用[19]。

对于发病率，发病率与接种浓度和接种时期在20 d及108cfu/mL浓度内正向相关，随着接种浓度的增加，发病率逐渐加重，随着接种时期的推后，发病率先升高后趋于平缓。通过发病数量、病级、PCoA主成分分析，10 d接种，发病程度集中于3级，20 d接种发病程度集中于4级，对处理与病级进行对应分析，3级发病所占不同处理发病植株的数量最多，其次是4级、2级、1级，发病率与接种时期及接种浓度线性相关，最佳感病时期介于出现第一片真叶10 d接种至20 d接种，接种浓度108cfu/mL接种发病率最高。

为进一步探究不同处理所得的不同发病率下的白菜植株的生理学指标的关系，本研究测定了叶绿素含量、根系活力、呼吸速率、气孔导度、蒸腾速率等，发病率随接种浓度升高而降低，随接种时期先降低后升高，根系活力与发病率具有强相关性，根系活力随根肿发病情况活力增强，根肿病发病，使养分由主要供给叶片生长转为供给根系生长，根系活力增强，叶片光合作用能力减弱，植株同化养分能力减弱[20]。在10 d前接种，白菜幼苗抵抗外界逆境胁迫的能力较弱，受到外界胁迫时受影响程度较大，20 d接种及20 d以后接种，白菜幼苗抵抗外界逆境胁迫的能力增强，受外界胁迫影响程度减弱。接种根肿病原菌后白菜呼吸速率较对照升高，0、10 d接种，呼吸速率随接种浓度升高，20 d接种较10 d接种下降且随接种浓度呈下降趋势。蒸腾速率、胞间CO2、气孔导度与呼吸速率的变化规律相似，0、10 d接种，呼吸速率随接种浓度升高；20 d接种，随接种浓度呈下降趋势。发病率与根系活力、气孔导度及蒸腾速率具有较强的相关性。

植物防御酶系是当受到病原侵染等环境胁迫的重要指示指标[21]，PPO、POD、PAL与发病呈负相关关系，随根肿病发病率的升高逐渐降低，MDA与发病率成正相关关系。PPO、POD及PAL均为植物防御酶系，当其活性较高时能提高植物抵御病原侵染等逆境胁迫，当植物逆境胁迫超出植株的承受能力，其活性逐渐降低，对逆境的抵抗能力下降，易感病和受其他逆境胁迫，影响植株的正常生长[22]。0 d接种105cfu/mL浓度与107cfu/mL浓度发病率最高，其丙二醛相应高于其他接种浓度，10 d接种、20 d接种，丙二醛含量随接种浓度升高而升高，与发病率具有相同的变化趋势。丙二醛是膜脂过氧化最重要的产物之一[23]，它的产生会加剧膜的损伤，因此在植物衰老生理和抗性生理研究中MDA含量是一个常用指标。丙二醛的积累加速植物细胞膜的损伤和减弱其对病原侵染等的抵抗能力。植物防御酶系中POD和PAL与发病率呈强正相关关系，MDA与发病率呈强负相关关系，是良好的病原对植株的胁迫程度指示指标。

微生物区系中，根肿菌的侵染处理能显著增加土壤中细菌和真菌的比例，降低放线菌的比例。土传病害主要以真菌及细菌为主[24]，真菌及细菌数量上升，受真菌性病害及细菌性病害侵染几率上升。放线菌数量随接种时期推后呈上升趋势，随接种浓度升高呈降低趋势。根肿菌的接入对放线菌群落数量有一定的降低作用，早期接种病原悬液，放线菌群落结构不稳定，对其影响较大，随接种时期推后接种，放线菌数量总体呈上升趋势，但A/B、A/F下降显著，根肿病发病严重。根肿病菌的引入改变微生物区系，增加真菌与细菌的数量，降低放线菌数量，降低了植物对病害的抵抗能力，增加了白菜受根肿病及其他病害侵染的风险。

4 结 论

根肿病菌对白菜幼苗的侵染，跟接种浓度存在一定的关系，随接种浓度的升高，根肿病发病率增高。接种时期与根肿病发病率呈S形增长，子叶期白菜根系虽幼嫩，却未进行根毛分化，根肿病病菌侵染位点少，随着出现真叶开始，根毛分化增强，根肿病侵染位点增多，侵染几率上升，但随根系的不断发育，根肿并侵染进入一个相对的稳定时期，六叶期以后根肿病发病不再随接种时期推后而升高。六叶期之前高浓度发病率趋于稳定，而低浓度的有所提高。通过对不同接种时期及不同接种浓度处理的进一步研究，根肿病的发病与根系活力、气孔导度、蒸腾速率等生理学指标相关，根肿病发病越高，其根系活力、蒸腾速率越大，而气孔导度越低。防御酶系POD、PAL、PPO与发病率成反比，接种浓度越高发病率越高，相应的防御酶系统遭到破坏，其活性随之降低，而丙二醛含量则与发病率成正比，接种浓度高，其细胞膜受胁迫越强，丙二醛累积，加速植物细胞膜的损伤和降低对病原侵染等的抵抗能力，易受其他病害的侵染。在低浓度侵染时，对根肿病的抗性系统响应提高，而随着根肿病菌接种浓度的升高，抗性系统遭受损害，抗性降低。此研究所得结论对根肿病的研究和防治具有重要的指导意义。

[1] Dixon G R.The occurrence and economic impact ofand clab root disease[J]. Journal of plant growth regulation, 2009, 28(3): 194-202.

[2] Donald C, Poter I.Integrated control of clubroot[J]. Journal of plant growth regulation, 2009, 28(3): 289-303.

[3] Wallenhammar A C.Prevalence ofin a spring oilseed rape growing area in central Sweden and factors influencing soil infestation levels[J]. Plant pathology, 1996, 45: 710-719.

[4] Wallenhammar A C. Almquist C, Soderstrom M, et al. Infield distribution of Plasmodiophora brassicae measured using quantitative real-time PCR[J]. Plant pathology, 2012, 61(1): 16-28.

[5] 胡琼, 郑东颖, 檀根甲, 等. 影响油菜根肿病发生流行的因子分析[J].植物保护, 2014, 40(3): 157-160.

[6] 黄蓉, 黄瑞荣, 华菊玲, 等. 小白菜根肿病的接种方法及条件研究[J]. 中国农学通报, 2012, 28(31): 252-255.

[7] 卢晓霞, 康晓慧, 付菊梅, 等.油菜根肿病对油菜光合作用及酶活性的影响[J]. 广东农业科学, 2013(24): 71-81.

[8] 姚建中.油菜根肿病对油菜产量的影响及其防治措施[J]. 安徽农学通报, 2009, 15(15): 93-94.

[9] 朱红芳, 李晓锋, 朱玉英, 等.根肿病对不结球白菜的生长及生理生化物质和活性氧代谢的影响[J]. 西北植物学报, 2015, 35(12): 2469-2476.

[10] 何晨阳, 王金生. 植物过敏反应中的生理生化变化[J]. 植物生理学通讯, 1996, 32(2): 150-154.

[11] 朱友林, 刘纪麟. 受玉米大斑病菌侵染后玉米抗感近等基因系SOD动态变化的研究[J]. 植物病理学报, 1996, 26(2): 133-137.

[12] Matsuyama N. Time-course alteration of lipid peroxidation and the activities of superoxide dismutase, catalase and peroxidase in blast-infected rice leaves[J]. Ann phytopathol soc jpn, 1983, 49: 270.

[13] 魏颖颖, 王凤龙, 钱玉梅, 等. 烟草与黄瓜花叶病互作中过氧化氢酶活性的动态变化[J]. 植物病理学报, 2005, 35(4): 359-361.

[14] 陈佳华, 李霞, 郑剑英, 等. 低温下不同处理对甘薯生理指标和酚类代谢的影响[J].食品科技, 2018, 43(10): 45-49.

[15] 代丽, 宫长荣, 史霖, 等.植物多酚氧化酶研究综述[J].植物生理科学, 2007, 23(6): 312-316.

[16] 胡琼, 郑东颖, 汪春, 等.油菜根肿病发病条件初探[J]. 江西农业大学学报, 2014, 36(4): 766-771.

[17] 高俊凤. 植物生理学实验指导[M]. 北京：高等教育出版社, 2006.

[18] 孙敬祖, 薛泉宏, 唐明, 等. 放线菌制剂对连作草莓根区微生物区系的影响及其防病促生作用[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2009, 37(12): 153-158.

[19] 孙叶烁. 大白菜种质资源抗菌核病鉴定及其抗病机理研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2019.

[20] 毕凯. 多组学研究揭示根肿菌生长发育与致病的分子机理[D]. 武汉: 华中农业大学, 2017.

[21] 王婷. 霜霉病作用下乌头生理生化及内生和根际放线菌菌群变化特征研究[D]. 成都: 成都中医药大学, 2019.

[22] 李芳乐, 管玲玲, 胡凤荣. 东方百合接种百合灰霉菌后生理生化指标分析[J]. 分子植物育种, 2020, 18(12): 4067-4074.

[23] 张秋芳, 吕春平, 贝昭贤, 等. 野外模拟增温对亚热带杉木叶片膜脂过氧化及保护酶活性的影响[J].植物生态学报, 2016, 40(12): 1230-1237.

[24] 杨珍, 戴传超, 王兴祥, 等. 作物土传真菌病害发生的根际微生物机制研究进展[J]. 土壤学报, 2019, 56(1): 12-22.

Effects ofInfection Time and Concentration on Growth Characteristics and Resistance of the Host

ZHOU Jinhua1, XIAO Yanan1, LAI Hangxian2, LI Yunju1*

(1. Yunnan Phosphate Chemical Group Co. Ltd/National Engineering Research Center of Phosphorus Resources Development and Utilization, Kunming 650600, China; 2. College of Natural Resources and Environment, Northwest A&F University, Yangling, Shaanxi 712100, China)

To inquire into thespores inoculation concentration and period for the host, interaction and the root of the disease resistance ofinfection after the host response.This study based on the seedling pot experiment, systematically studied the concentration of bacteria inoculated spores (105, 106, 107, 108cfu/mL) and period (0 d, 10 d, 20 d) impact on incidence of cabbage and defense enzyme activity.The results showed that there was a positive correlation between the incidence and the disease index and the concentration of inoculated disease spores 108cfu/mL was the best infection concentration, and the infection effect of inoculated Chinese cabbage seedlings was the best 10 days after the first true leaf appeared.After disease spores infection, the incidence of clubrotic disease was positively correlated with respiratory rate and stomatal conductance. Root activity increased and decreased with the disease index first. After disease spores infection, photosynthesis decreased, respiration increased and plant growth was inhibited. Defense enzymes POD, PAL and PPO were negatively correlated with the disease incidence, while malondialdehyde content was positively correlated with the disease incidence, and plant resistance to disease was reduced.This study provided references for Infection and prevention of clubroot disease.

infection concentration; infectious period; disease incidence; photosynthesis; resistance response

S436.341

A

2095-3704（2021）02-0136-10

2021-05-10

2021-05-30

基于根系和共生微生物特征探讨高磷环境中农林复合系统途径的生态修复（3181101535）-Fergus Sinclair 世界农用林业中心（ICRAF）

周金华，硕士，主要从事矿山生态修复与固废资源化利用研究，1043495203@qq.com；*通信作者：李云驹，研究员，博士，332751784@qq.com。

周金华, 肖亚楠, 来航线, 等. 根肿病菌侵染时期与浓度对寄主生长特性及抗性的影响[J]. 生物灾害科学, 2021, 44(2): 136-145.