芽孢桿菌作為一類重要的生防菌株,對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)作用與其防病促生作用是否相關(guān)尚不明確。番茄黃化曲葉病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)是近幾十年來(lái)影響番茄生產(chǎn)最具破壞性的病害之一,有關(guān)芽孢桿菌對(duì)番茄黃化曲葉病毒病(Tomato yellow leaf curl disease,TYLCD)的防治效果及機(jī)制研究也未見(jiàn)報(bào)道。本文以實(shí)驗(yàn)室保存的11株芽孢桿菌為研究對(duì)象,通過(guò)皿內(nèi)發(fā)芽和拮抗試驗(yàn)篩選具有促生、拮抗效果的優(yōu)良菌株,對(duì)其進(jìn)行形態(tài)學(xué)、生理生化和分子生物學(xué)鑒定,且通過(guò)盆栽試驗(yàn)研究了芽孢桿菌對(duì)番茄促生及TYLCD的防治效果,并進(jìn)一步探究芽孢桿菌對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)的調(diào)整作用與其促生及抗病毒作用之間的關(guān)系。主要結(jié)果如下:(1)篩選出4株具有顯著促生及拮抗功能的潛在生防芽孢菌株Bs10、Ba13、Ba12和Bl10。(1)Ba13的拮抗促生性能綜合表現(xiàn)最優(yōu),對(duì)13株供試植物病原真菌均具有拮抗作用,使小白菜和番茄種子的簡(jiǎn)明活力指數(shù)分別增加13.6%和40.8%;(2)菌株Bs10促生效果最顯著,使小白菜和番茄種子簡(jiǎn)明活力指數(shù)分別增加18.6%和43.0%,但對(duì)病原真菌無(wú)拮抗作用;(3)菌株Ba12和Bl10也表現(xiàn)出一定的促生及拮抗作用,Ba12對(duì)10種病原真菌具有拮抗作用,而B(niǎo)l10未表現(xiàn)出拮抗效果。綜合以上結(jié)果,菌株Ba13和Bs10可作為潛在生防菌株進(jìn)行進(jìn)一步研究,Ba12和Bl10綜合效果次之,進(jìn)行相應(yīng)研究。(2)通過(guò)16S rDNA序列分析確定所篩選菌株Bs10、Ba13、Ba12和Bl10的分類地位,其中菌株Ba13與Bacillus amyloliquefaciens RD7-7(CP016913)相似度最高,達(dá)99.90%,為解淀粉芽孢桿菌。菌株Bs10與Bacillus subtilis KCTC 13429(GCA000332645)親緣關(guān)系最近,相似度達(dá)99.70%,為枯草芽孢桿菌。菌株Ba12與Bacillus amyloliquefaciens DSM 7(000196735.1)的相似度達(dá)99.87%,為解淀粉芽孢桿菌。菌株Bl10與Bacillus sonorensis NBRC(AYTN01000016)的相似度達(dá)99.81%,為索諾拉沙漠芽孢桿菌。進(jìn)一步結(jié)合形態(tài)學(xué)和生理生化指標(biāo)對(duì)Ba13和Bs10進(jìn)行綜合的鑒定。(3)通過(guò)盆栽試驗(yàn)研究3株芽孢桿菌Bs10、Ba12和Bl10對(duì)番茄的促生作用及其對(duì)番茄根際微生物群落結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)作用。結(jié)果表明:(1)3株芽孢桿菌對(duì)番茄植株的生長(zhǎng)均具有顯著的促生作用。Bs10、Ba12和Bl10處理植株根系總長(zhǎng)度、總面積和總體積分別增加25.6%~104.5%、10.4%~76.2%和7.9%~63.3%,其中Bs10的促生效果最為明顯,各指標(biāo)均達(dá)顯著水平;(2)芽孢桿菌施入后可改善番茄根際可培養(yǎng)微生物群落結(jié)構(gòu),Bs10、Ba12及Bl10接種后番茄根區(qū)、根表的B/F分別增加213.0%和271.0%,115.0%和236.0%以及54.0%和106.0%,B/F提高表明土壤抗病能力的提升;(3)番茄根際土壤優(yōu)勢(shì)菌中有益菌數(shù)量增加,如Bacillus methylotrophicus大幅增加,有害菌Fusarium solani和Fusarium oxysporum顯著減少,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)菌B.methylotrophicus對(duì)小白菜也具有顯著的促生作用。結(jié)果表明芽孢桿菌對(duì)根系微生物群落結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)作用是其發(fā)揮促生作用的重要機(jī)制之一。(4)通過(guò)番茄植株生物量及生理指標(biāo)、病級(jí)及葉片病毒含量、抗性相關(guān)基因及相關(guān)酶活、根際微生物群落結(jié)構(gòu)的影響等指標(biāo),系統(tǒng)研究了B.amyloliquefaciens Ba13對(duì)TYLCD的防治效果及機(jī)制。結(jié)果表明:(1)Ba13可顯著降低植株感染率、病級(jí)及葉片病毒含量,接種病毒14 d和28 d防效分別達(dá)51.8%和48.4%,且番茄葉片綠色度、根系發(fā)育及地上部分生物量也有顯著增加。(2)Ba13可顯著提高番茄系統(tǒng)抗性相關(guān)基因PR1、PR2、PR3表達(dá)及相關(guān)酶PAL、PPO、POD、β-1,3葡聚糖和幾丁質(zhì)酶活性。(3)對(duì)番茄根際微生物群落結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),Ba13可改善番茄根際可培養(yǎng)微生物群落結(jié)構(gòu),使根際土壤B/F顯著增加,優(yōu)勢(shì)菌中有益細(xì)菌數(shù)量如Bacillus velezensis B_3等比例大幅增加,病原真菌F.solani F_1和F.oxysporum F_2顯著減少,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)菌B_3也具有促生和提升番茄系統(tǒng)抗性的潛力。本研究表明Ba13可通過(guò)直接對(duì)系統(tǒng)抗性的誘導(dǎo)作用及提高根際有益菌數(shù)量從而間接影響植物系統(tǒng)抗性,綜合實(shí)現(xiàn)對(duì)TYLCD的防治作用。綜上所述,本文篩選出4株優(yōu)良的孢菌株Bs10、Ba13、Ba12和Bl10;Bs10、Ba12和Bl10對(duì)番茄具有顯著的促生作用,且其對(duì)根系微生物群落結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)作用是其發(fā)揮促生作用的重要機(jī)制之一;Ba13可通過(guò)對(duì)系統(tǒng)抗性的誘導(dǎo)作用及提高根際有益菌數(shù)量從而間接影響植物系統(tǒng)抗性,綜合實(shí)現(xiàn)對(duì)TYLCD的防治作用。本研究為植物病害的微生物防治提供了潛在優(yōu)良菌株,也為芽孢桿菌生防機(jī)制的揭示提供新的理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S641.2;S436.412.11
【部分圖文】：

表 2-4 8 株芽孢桿菌拮抗能力的統(tǒng)計(jì)Table2-4 Statistical analysis of antagonistic capacity of 8 Bacillus strains菌株Strains抑菌數(shù)Number各級(jí)抑菌圈數(shù)量Number of inhibition loops at various levels6-10 mm 4-6 mm 0-4 mmBa12 10 2 3 5Ba13 13 5 6 2Bm10 5 1 0 4Bm12 9 1 2 6Bm13 5 0 3 2Bm14 9 1 2 6Bx1 10 1 0 9Bs11 5 0 2 3

3.2.3 Ba13 和 Bs10 菌落、菌體形態(tài)特征及革蘭氏染色通過(guò)平板稀釋涂布法，對(duì)菌株 Bs10 和 Ba13 進(jìn)行形態(tài)特征的觀察，發(fā)現(xiàn) B的菌落形態(tài)有圓形、不整齊、污白色、不透明和有褶皺等特點(diǎn)；菌株 Bs10 菌表現(xiàn)出圓形、整齊，污白色、不透明等特點(diǎn)，結(jié)果見(jiàn)圖 3-1。通過(guò)掃描電鏡法行了菌株 Bs10 和 Ba13 的菌體和芽孢形態(tài)的觀察，結(jié)果見(jiàn)圖 3-2。

現(xiàn)出圓形、整齊，污白色、不透明等特點(diǎn)，結(jié)果見(jiàn)圖 3-1。通過(guò)掃描電鏡法了菌株 Bs10 和 Ba13 的菌體和芽孢形態(tài)的觀察，結(jié)果見(jiàn)圖 3-2。圖 3-3 Bs10 和 Ba13 菌落（a）和革蘭氏染色（b）Fig.3-3 Colony characteristics (a) and gram staining (b) of Bs10 and Ba13
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫敬祖;薛泉宏;唐明;曹書(shū)苗;邢勝利;;放線菌制劑對(duì)連作草莓根區(qū)微生物區(qū)系的影響及其防病促生作用[J];西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年12期

2 晁紅軍;宋修鵬;孫繼華;申佩弘;武波;;甲基營(yíng)養(yǎng)菌的研究進(jìn)展[J];微生物學(xué)通報(bào);2009年11期

3 張彥杰;羅俊彩;武燕萍;楊合同;;生防枯草芽孢桿菌研究進(jìn)展[J];生命科學(xué)儀器;2009年04期

4 陳雪麗;王光華;金劍;王玉峰;;兩株芽孢桿菌對(duì)黃瓜和番茄根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)影響[J];生態(tài)學(xué)雜志;2008年11期

5 李然;邢介帥;韓立英;竺曉平;趙蕾;;枯草芽孢桿菌胞外蛋白酶突變株的篩選及其拮抗作用[J];應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào);2008年02期

6 姚麗瑾;王琦;付學(xué)池;梅汝鴻;;小麥紋枯病生防芽孢桿菌的篩選及鑒定[J];中國(guó)生物防治;2008年01期

7 劉郵洲;陳志誼;劉永峰;羅楚平;;拮抗菌株C8-8控病促生作用機(jī)制初探[J];中國(guó)生物防治;2007年04期

8 張霞;唐文華;張力群;;枯草芽孢桿菌B931防治植物病害和促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用[J];作物學(xué)報(bào);2007年02期

9 李瓊芳;;不同連作年限麥冬根際微生物區(qū)系動(dòng)態(tài)研究[J];土壤通報(bào);2006年03期

10 于淑池;徐亞茹;;拮抗細(xì)菌產(chǎn)生的活性物質(zhì)及拮抗機(jī)理研究進(jìn)展[J];承德職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2006年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 劉俊;解淀粉芽孢桿菌C06防治桃褐腐病菌的機(jī)制及其產(chǎn)生的γ-多聚谷氨酸在定殖中的作用[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2847827