了解植物抗病机制是提高病害防控手段、保护农作物生产的基础。根系分泌物是植物-病原菌“根际对话”的化学媒介,是植物潜在的重要防御机制之一,对其调控根际土壤、病原菌及微生物的复杂网络进行解析,不仅能增进对植物抗病机制的理解,还有助于新的病害防控策略和技术的设计。本论文基于烟草(Nicotiana tabacum L.)?黑胫病菌(Phytopthora nicotianae van Breda de Haan)互作体系,以烟草黑胫病抗病品种革新三号和感病品种小黄金1025为供试植物材料,系统比较抗感品种根系分泌物在生物活性、化学组成及微生态效应等方面的差异,分析根系分泌物参与烟草抗病作用的可能机制,获得以下结果:1.抗感品种根系分泌物对黑胫病菌的影响明显不同。离体和活体生测结果表明,抗病品种根系分泌物能够显著抑制黑胫病菌菌丝生长和游动孢子萌发,减少根际土壤病原菌的数量,减轻病害发生程度;感病品种根系分泌物则对黑胫病菌菌丝生长和游动孢子萌发没有显著影响,能促进根际土壤病原数量的增加,加重病害发生程度。2.抗感品种根系分泌化学物质的种类和组成存在显著差异。LC-MS、GC-MS和SPME GC-MS分析结果发现,烟草根部能分泌酒石酸、阿魏酸、月桂酸、丁香酚、愈创木酚等潜在抗菌物质,释放水杨酸、不饱和脂肪酸、6-羟基己酸和茉莉酮等抗病信号分子。与感病品种相比,抗病品种根系分泌的抗病相关物质种类更多、含量更丰富。抑菌活性测定和盆栽试验结果表明,对羟基苯甲酸、4-叔丁基苯酚、丁香酚、邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯、酒石酸、阿魏酸和月桂酸等7种化合物抑菌活性较强,其中,水杨酸、丁香酚、阿魏酸和月桂酸具有较好的防病潜力。3.抗感品种的根际土壤微生态特征存在显著差异。与感病品种相比,抗病品种根际土壤速效磷含量高、土壤蔗糖酶活性强,真菌数量多,细菌和放线菌数量少。根际土壤BIOLOG ECO微平板法发现,抗病品种对酚酸类碳源底物利用能力高于感病品种。4.抗、感品种间根际土壤细菌和真菌群落多样性无显著性差异,但群落结构显著不同。根际土壤细菌16S rRNA基因V3-V4区和真菌ITS1区高通量测序分析结果显示,抗病品种根际土壤鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、Jatrophihabitans、青霉属(Penicillium)和黑孢壳属(Melanospora)占优势,感病品种则富集马赛菌属(Massilia)、枝孢属(Cladosporium)和毛霉属(Mucor)。抗感品种轮作显著增加根际土壤真菌多样性与丰富度,同时鞘氨醇单胞菌属、Jatrophihabitans、链霉菌属(Streptomyces)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、德沃斯氏菌属(Devosia)、Pseudolabrys、假裸囊菌属(Pseudogymnoascus)等菌属相对丰度显著提高。5.综合比较抗病品种革新三号和感病品种小黄金1025在生物活性、化学组成及微生态效应等方面的差异,推测抗病烟草植株根系分泌物通过一个复杂的网络为植物提供直接和间接的防御机制,包括直接抑菌作用、激活植物自身防御系统、根际微生物群落重塑及促进土壤养分释放等。