1植物能够通过释放低分子量根系分泌物募集根际微生物，根系分泌物在调节根际细菌群落组成中起重要作用。本文研究了不同类别碳源（糖类、有机酸、氨基酸和酚酸类）制成的模拟根系分泌物连续外源添加对土壤细菌群落组成和青枯病发病率的影响。结果表明，不同类别的碳源模拟根系分泌物能显著影响土壤细菌群落组成，其中氨基酸类物质的影响最大，其次是有机酸和酚酸类物质，糖类物质对土壤细菌群落组成的影响最小。氨基酸类物质是促进番茄青枯病发生的重要根系分泌物组分。在不同类别碳源添加背景下，土壤细菌群落丰富度与青枯病发病率呈显著负相关。
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引言
引言 在自然条件下，植物与土壤微生物之间联系紧密。土壤微生物是定殖在土壤中细菌、真菌、古菌、原生动物和病毒等微小生物的总称。土壤微生物具有高度多样性，每克土壤中仅细菌就有600050000种，总量可达1091010个[1]。土传植物病害是全球作物生产的重要限制因子之一。病原菌在入侵寄主根部前必须突破由土壤微生物群落组成的防线，因此土壤微生物群落对于维持植物健康有着重要意义[2]。
植物将大量的光合合成的碳以根系分泌物（低分子量物质的混合物）的形式释放到根际当中[3]。根系分泌物不仅在调节植物与土壤微生物的相互作用关系中发挥着重要的作用，而且对土壤微生物群落组成具有重要影响[4]。破坏拟南芥（Arabidopsis thaliana）中响应病原菌入侵的茉莉酸信号通路，可以改变拟南芥的根系分泌物组成以及根际细菌和古菌群落组成，这一研究结果表明根系分泌物的变化是植物响应病原菌侵染策略中不可缺少的组成部分[4]。
根系分泌物包含高度多样的低分子量物质，如氨基酸、有机酸、酚酸和糖类等[3]。根系分泌物在募集根际微生物过程中发挥重要作用，例如，拟南芥分泌的苹果酸能特异性的聚集芽孢杆菌[5]，此外，植物根系分泌物能调节微生物群落组成。例如，Zhou and Wu[6]以及Qu and Wang[7]发现不同酚酸物质能显著影响土壤微生物群落组成，其影响程度与物质浓度有关。
通过调控土壤微生物群落结构从而实现降低植物病害的发生一直以来都是微生物生态领域的重大研究目标[8]。植物根系的自然分泌物成分受很多因素影响，如植物和微生物的相互作用、植物生长时期和植物基因型等[9]，这使得研究 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
自然的植物根系分泌物具有很大的难度。为避免这一问题，许多学者采用化学标准品模拟根系分泌物，并外源添加到土壤中的方法研究根系分泌物与土壤微生物群落组成的相互关系。例如，Eilers[10]发现外源添加的柠檬酸对土壤中Betaproteobacteria的影响要大于葡萄糖和甘氨酸。但是，目前采用模拟根系分泌物外源添加方法研究根系分泌物与土壤细菌群落组成的报道大多仅限于一种或少数几种根系分泌物组分，不仅物质种类有限且模拟根系分泌物的物质多样性很低。此外，尚不清楚外源添加模拟根系分泌物的碳源类别是否可以直接或通过改变土壤微生物群落组成间接影响植物健康。
番茄青枯病（致病菌：Ralstonia solanacearum；青枯菌）是一种致死性的土传维管束病害，严重制约了全球的番茄生产。本研究以番茄青枯病为病害模型并选择48种根系分泌物组分（12种糖类物质、12种氨基酸、12种有机酸和12种酚酸），以碳含量为基础配制成模拟根系分泌物。然后将其连续添加到未种植番茄植株的土壤中，并采用16S rRNA基因扩增子测序方法研究模拟根系分泌物对土壤细菌群落的影响。外源添加模拟根系分泌物的土壤随后用作基质培养番茄，并研究该土壤对青枯菌发病率（植物健康）的影响（图1），以期为外源添加低分子量物质调控土壤微生物群落组成以实现植物发病率的降低提供借鉴。
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图1 试验设计示意图
1 材料方法
1.1 供试土壤及模拟根系分泌物的制备
本章试验采用的土壤采集于南京市麒麟镇后村（118°57’E, 32°03’N）该田块番茄连作时间超过10年，是青枯病自然发病土壤。将采集到的土壤自然风干后过筛（< 4 mm）并混匀，随后将混匀的土壤转移到盆钵中，每个盆钵（35 cm× 25 cm×10 cm）装填600 g（干重）土壤。土壤类型为黄棕壤，pH 5.4，有机质含量 24.6 g kg1，总氮6.3 g kg1，速效磷172.9 mg kg1，速效钾178 mg kg1。
模拟根系分泌物采用48种碳源物质（12种糖类物质、12种氨基酸、12种有机酸和12种酚酸）进行制备（表1），本章选用的碳源物质依据以往报道，大多来自于番茄根系分泌物或组织[1113]。为避免物质溶解性对结果产生影响，模拟根系分泌物成分采用20%甲醇（甲醇:无菌去离子水= 20:80;v:v）促进溶解特别是促进酚酸类物质的溶解性[6,7]。
表1 用于制备模拟根系分泌物的碳源物质
类别
编号
中英文名称
类别
编号
中英文名称
糖
1
D半乳糖 DGalactose
氨基酸
25
瓜氨酸 Citrulline
2
蜜二糖 Melibiose
26
谷氨酰胺 LGlutamine
3
蔗糖 Sucrose
27
L亮氨酸 LLeucine
4
鼠李糖 LRhamnose
28
L丝氨酸 LSerine
5
D甘露醇 DMannitol
29
β丙氨酸 βAlanine
6
D核糖 DRibose
30
L甲硫氨酸 LMethionine
7
D木糖 DXylose
31
L脯氨酸 LProline
8
D甘露糖 DMannose
32

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