通過分析黃芪根腐病病株和健株根圍微生物菌群的變化,探究根腐病的發(fā)病機理,尋找預(yù)警病害發(fā)生的生物指示因子,為土壤微生態(tài)的生物調(diào)控提供依據(jù)。試驗通過菌落計數(shù)、PCR-DGGE和16S rRNA V3區(qū)基因測序的方法,分析不同年限下黃芪根圍病/健土中微生物區(qū)系、多樣性及群落結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果表明:細菌作為黃芪根圍土中的優(yōu)勢種群,是影響病土中微生物數(shù)量升高的關(guān)鍵因子,其多樣性降低是影響病害加重的主要原因之一。假單胞菌屬Pseudomonas和無色桿菌屬Achromobacter為土壤中的優(yōu)勢菌群,健土中的1號和4號特異條帶分別為未培養(yǎng)的假單胞菌Uncultured Pseudomonas sp.和熒光假單胞菌P.fluorescens;6號未培養(yǎng)假單胞菌Uncultured Pseudomonas sp.的豐度與根腐病發(fā)病率負相關(guān),16號無色桿菌Achromobacter sp.的豐度則在3年生土壤中顯著升高,隨后急劇下降。上述4個菌可作為潛在的土壤健康或發(fā)病指示因子進一步研究。 

【文章來源】：植物保護. 2020,46(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

各土壤樣品細菌多樣性的PCA分析

表1 黃芪根圍病/健土中各類群數(shù)量及其所占微生物總量的比例1)Table 1 The quantities of three microbial groups and their proportions in total microbes present in diseased and healthy root zone soils of Astragalus membranaceus 年限Year 土壤健康狀況Soil health situation 細菌 Bacterium 真菌 Fungus 放線菌 Actinomycetes 數(shù)量/×105cfu·g-1Quantity 占總數(shù)比例/%Proportion of total 數(shù)量/×103cfu·g-1Quantity 占總數(shù)比例/%Proportion of total 數(shù)量/×104cfu·g-1Quantity 占總數(shù)比例/%Proportion of total 1年One year 健土 6.08±0.23 92.09 6.67±1.20 1.01 4.56±0.46* 6.90 病土 7.57±0.15** 94.86 6.11±0.51 0.77 3.49±0.89 4.37 2年Two years 健土 3.56±0.21 91.73 7.61±0.35 1.96 2.44±0.20 6.31 病土 4.59±0.46* 93.76 7.22±0.67 1.48 2.33±0.13 4.77 3年Three years 健土 2.69±0.27 86.70 10.72±1.02** 3.45 3.06±0.33* 9.85 病土 11.56±0.86** 97.15 7.17±0.93 0.60 2.67±0.18 2.25 4年Four years 健土 2.87±0.21 83.31 14.22±2.39** 4.13 4.33±0.76* 12.57 病土 5.11±0.18** 92.69 7.56±1.46 1.37 3.27±0.49 5.94 1) *和**分別表示在0.05水平和0.01水平上,同一年限下病土中微生物數(shù)量與健土相比差異顯著。* and ** indicate significant differences between the microorganisms quantities in healthy and diseased soils in the same year at 0.05 and 0.01 levels, respectively.根據(jù)圖譜中每條條帶的信息,綜合分析樣品中細菌的豐富度指數(shù)(S)、均勻度指數(shù)(J)和多樣性指數(shù)(H′)。物種豐富度指一個群落或生境中物種數(shù)目的多少,物種均勻度指一個群落或生境中全部物種個體數(shù)目分配的均勻程度,而物種多樣性是物種豐富度和物種均勻度的綜合指標。結(jié)果顯示,1～6年生黃芪根圍病土與健土的豐富度指數(shù)無顯著差異;1年生黃芪根圍病土與健土的均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)也均無顯著差異;2～5年生病土中除3年生的均勻度指數(shù)和健土持平外,2、4、5年生均顯著小于健土;此期間香農(nóng)多樣性指數(shù)則全部小于健土,且2年和5年生病健土之間差異顯著;6年生黃芪根圍病土均勻度和多樣性指數(shù)均略有恢復(fù)并高于健土,但差異不顯著(表2)。結(jié)合發(fā)病情況分析可知,2～5年生黃芪發(fā)病率逐年上升,病土中的細菌多樣性指數(shù)隨之逐漸降低,而6年時發(fā)病率開始降低,多樣性又有所回升,說明細菌多樣性的降低是根腐病發(fā)生加重的原因之一。此外,病土中細菌的多樣性低于健土,其原因主要在于某些細菌的分配均勻度發(fā)生了改變。

將17個條帶的測序結(jié)果進行BLAST比對,與比對菌株同源性大于98%的暫定為相似種,大于90%而小于98%的暫定為潛在新種[10,16]。結(jié)果顯示條帶8、9、10、11、12和13的序列比對同源性大于90%但小于98%,可能為潛在新種。構(gòu)建其他11個條帶的系統(tǒng)發(fā)育樹,除15號外均屬于變形桿菌門Proteobacteria,且主要分布于γ-變形桿菌綱的假單胞菌屬Pseudomonas、寡養(yǎng)單胞菌屬Stenotrophomonas和β-變形桿菌綱的無色桿菌屬Achromobacter(圖3)。在鑒定出的細菌中,7株屬假單胞菌屬Pseudomonas,2株屬無色桿菌屬Achromobacter,1株屬寡養(yǎng)單胞菌屬Stenotrophomonas。上述菌株的數(shù)量隨發(fā)病程度變化而不同。其中,6號未培養(yǎng)假單胞菌Uncultured Pseudomonas sp.和16號無色桿菌Achromobacter sp.在各樣品中均有分布。將這二者的豐度與黃芪發(fā)病率進行相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)6號未培養(yǎng)假單胞菌的豐度與發(fā)病率呈顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.819(P<0.05);16號無色桿菌的豐度與發(fā)病率無相關(guān)性,但3年生豐度較1～2年生顯著升高,呈現(xiàn)特異性變化,4～6年時豐度則又顯著下降(表3)。此外,對于健土中的特異條帶,1號經(jīng)鑒定為未培養(yǎng)的假單胞菌Uncultured Pseudomonas sp.,4號為熒光假單胞菌Pseudomonas fluorescens。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3215125