本文關(guān)鍵詞：受根結(jié)線蟲侵染的煙草根際細(xì)菌群落特征及南方根結(jié)線蟲伴生細(xì)菌多樣性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《云南大學(xué)》 2015年

受根結(jié)線蟲侵染的煙草根際細(xì)菌群落特征及南方根結(jié)線蟲伴生細(xì)菌多樣性研究

曹毅  

【摘要】：根結(jié)線蟲(Root-knot nematode)是世界范圍內(nèi)最具危害的植物病原,可侵染如糧食、煙草、蔬菜、水果等幾乎所有栽培作物,是當(dāng)前農(nóng)作物可持續(xù)生產(chǎn)的主要限制因子之一。根結(jié)線蟲在根際環(huán)境中完成其主要生活史和侵染循環(huán),處于同一生態(tài)位的根結(jié)線蟲、根際微生物和植物存在緊密的互作關(guān)系。本論文揭示了自然條件下感染根結(jié)線蟲和健康煙草根際細(xì)菌的多樣性、構(gòu)成特征及其主要環(huán)境影響因子。此外,還對(duì)南方根結(jié)線蟲不同生活史階段伴生細(xì)菌的組成和多樣性進(jìn)行研究,主要結(jié)果如下： 1.大尺度地理生境下煙草根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)、多樣性和優(yōu)勢(shì)菌群 從我國(guó)10個(gè)省市28個(gè)植煙區(qū)采集65份根際土壤樣品(其中感染根結(jié)線蟲的煙草根際土壤28份,健康根際土壤27份,其他植物根際土壤10份),采用羅氏454GS FLX測(cè)序平臺(tái)對(duì)根際土壤細(xì)菌16S rDNA的V1—V3區(qū)擴(kuò)增子進(jìn)行高通量測(cè)序,對(duì)獲得的464879條序列進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,比較了不同地區(qū)煙草根際細(xì)菌菌群結(jié)構(gòu)、組成和多樣性,分析了煙草根際土壤優(yōu)勢(shì)菌群。結(jié)果表明：(1)煙草根際菌群主要由細(xì)菌域的變形菌門、厚壁菌門、酸桿菌門、放線菌門、擬桿菌門,候選門WS3、TM7等23個(gè)門和分類地位未知的細(xì)菌組成,其中以酸桿菌門、變形菌門、放線菌門、擬桿菌門、厚壁菌門和候選門WS3為主。不同地理來(lái)源的煙草根際土壤樣品細(xì)菌組成種類及數(shù)量類似,但相對(duì)豐度差異較大。(2)不同地區(qū)煙草根際細(xì)菌多樣性(alpha多樣性)差異明顯,同一地區(qū)樣本間菌群組成較相似(Beta多樣性)。(3)Rhizobium、Streptomyces、Sphingomonas、Singulisphaera等16個(gè)屬的細(xì)菌類群構(gòu)成了煙草根際微生物的優(yōu)勢(shì)種群(相對(duì)豐度1%)。 2.環(huán)境和土壤理化性質(zhì)的相互作用決定了煙草根際細(xì)菌群落 對(duì)不同地理來(lái)源,土壤pH、有機(jī)質(zhì)、主要礦物元素等12個(gè)理化因子與根際土壤細(xì)菌菌群的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)：(1)不同地理來(lái)源樣品的根際土壤細(xì)菌菌群組成差異明顯,且根際土壤菌群的聚類與地理來(lái)源有較好的相關(guān)性。(2)土壤pH與地理來(lái)源、細(xì)菌組成具有相關(guān)性；其他理化因子與地理來(lái)源、細(xì)菌組成無(wú)明顯相關(guān)性。結(jié)果表明,環(huán)境因子,如地理格局和土壤pH值等可能通過(guò)相互作用決定了煙草根際細(xì)菌在空間尺度上的構(gòu)成,而相互作用取決于環(huán)境的不同。 3.根結(jié)線蟲侵染對(duì)煙草根際細(xì)菌菌群的影響 通過(guò)比較感染根結(jié)線蟲和健康煙草根際細(xì)菌的組成和多樣性,發(fā)現(xiàn)患病和健康煙草根際細(xì)菌菌群間的α多樣性、β多樣性和根際優(yōu)勢(shì)菌群的分布存在一定差異,表明線蟲侵染在一定程度上影響了寄主植物根際細(xì)菌菌群。進(jìn)一步對(duì)患病和健康根際菌群共存模式(co-occurrence pattern)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)感染根結(jié)線蟲和健康煙草根際細(xì)菌中顯著關(guān)聯(lián)共存菌群的種類和數(shù)量明顯不同。在健康煙草根際土壤細(xì)菌中有分屬于7個(gè)門的32個(gè)細(xì)菌類群共存,共存的菌群主要分布于Proteobacteria(13個(gè)類群)、Actinobacteria(7個(gè)類群)、Planctomycetes(4個(gè)類群)和Firmicutes(3個(gè)類群)；在感染根結(jié)線蟲的煙草根際土壤中有分屬于10個(gè)門的42個(gè)細(xì)菌類群共存,共存類群在Proteobacteria增加為22個(gè),Firmicutes和Actinobacteria分別減少2個(gè)和1個(gè),同時(shí)Bacteroidetes(3個(gè)類群)、Nitrospirae(1個(gè)類群)和Gemmatimonadetes(1個(gè)類群)只在患病煙草根際土壤共存。利用不同統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法對(duì)患病和健康根際細(xì)菌菌群的比較分析發(fā)現(xiàn),Rhizobium、Novosphingobium與根結(jié)線蟲患病顯著相關(guān)。 對(duì)根結(jié)線蟲侵染和土壤理化因子的相關(guān)性分析顯示,單一土壤理化因子與是否感染根結(jié)線蟲沒有相關(guān)性。進(jìn)一步以樣品是否感染根結(jié)線蟲為響應(yīng)變量,地域?yàn)殡S機(jī)效應(yīng),各項(xiàng)理化指標(biāo)為固定效應(yīng),構(gòu)建廣義線性混合模型評(píng)估土壤理化因子和是否感染根結(jié)線蟲的關(guān)系,結(jié)果顯示當(dāng)用大量營(yíng)養(yǎng)元素(N、P、K和有機(jī)質(zhì))和pH作固定效應(yīng)時(shí),鉀的含量與是否感染根結(jié)線蟲具有顯著負(fù)相關(guān)；當(dāng)用微量營(yíng)養(yǎng)元素(Cu, Zn, Mn, Fe, Mg)做固定效應(yīng)時(shí),銅和錳含量與是否感染根結(jié)線蟲具有顯著負(fù)相關(guān)。當(dāng)用有機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素做固定效應(yīng)時(shí),鉀的含量與是否感染根結(jié)線蟲具有顯著負(fù)相關(guān)。上述結(jié)果表明,以土壤鉀含量為主的土壤理化因子和生物因素的交互作用影響了煙草根結(jié)線蟲病的發(fā)生。 4.不同生活史階段南方根結(jié)線蟲伴生細(xì)菌多樣性 利用454高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)不同生活史階段(卵塊、雌蟲和二齡幼蟲)南方根結(jié)線蟲的伴生菌多樣性進(jìn)行研究,結(jié)果表明變形菌門、放線菌門、擬桿菌門和擬桿菌門細(xì)菌為南方根結(jié)線蟲伴生菌的優(yōu)勢(shì)菌群,其中以變形菌門細(xì)菌豐度最高。線蟲三個(gè)生活史階段存在核心伴生菌群,但各生活史階段線蟲伴生菌群組成和多樣性略有不同,可能與線蟲不同生活史階段的棲居環(huán)境和線蟲生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)。一些被認(rèn)為是根結(jié)線蟲潛在生防因子的細(xì)菌,如放線菌和假單胞菌在線蟲卵塊的豐度和多樣性較高,但在二齡幼蟲和雌蟲中數(shù)量急劇減少；同時(shí),一些在其他植物寄生線蟲和自由生活線蟲中已鑒定的伴生菌,如Pedobacter也同時(shí)存在于南方根結(jié)線蟲中。結(jié)果表明,根結(jié)線蟲伴生著多樣的細(xì)菌,這些伴生細(xì)菌可能對(duì)線蟲具有重要的作用,某些細(xì)菌可能是線蟲潛在的生物防治因子或靶標(biāo)。 本論文的結(jié)果有助于解析根結(jié)線蟲—植物—根際細(xì)菌間的相互關(guān)系,為闡明根結(jié)線蟲的發(fā)病機(jī)理提供參考數(shù)據(jù),同時(shí)也可為根結(jié)線蟲的生物防治提供新思路。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S435.72
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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7 武揚(yáng);鄭經(jīng)武;;浙江省根結(jié)線蟲群體的形態(tài)學(xué)與分子鑒定[A];中國(guó)植物病理學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

8 楊樹軍;雷麗萍;祝明亮;夏振遠(yuǎn);李云華;;煙草根結(jié)線蟲生物防治方法應(yīng)用研究[A];云南省作物學(xué)會(huì)2000—2003年優(yōu)秀論文選集[C];2004年

9 魏學(xué)軍;楊文香;劉大群;張汀;;分子技術(shù)在植物根結(jié)線蟲鑒定中的應(yīng)用[A];中國(guó)植物病理學(xué)會(huì)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)暨植物病理學(xué)報(bào)創(chuàng)刊50周年紀(jì)念會(huì)論文集[C];2005年

10 黃文坤;彭德良;賀文婷;;四種主要植物根結(jié)線蟲的快速分子檢測(cè)[A];植物保護(hù)科技創(chuàng)新與發(fā)展——中國(guó)植物保護(hù)學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 國(guó)家蔬菜工程技術(shù)研究中心 周樹春;[N];河北農(nóng)民報(bào);2007年

2 水清;[N];江蘇農(nóng)業(yè)科技報(bào);2008年

3 石家莊市正定縣農(nóng)業(yè)畜牧局 吳艷麗;[N];河北農(nóng)民報(bào);2008年

4 正定縣農(nóng)業(yè)畜牧局 吳艷麗;[N];河北農(nóng)民報(bào);2008年

5 通訊員 張軍;[N];農(nóng)資導(dǎo)報(bào);2008年

6 宋學(xué)春　陳太安 周維維;[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2008年

7 嚴(yán)華;[N];科技日?qǐng)?bào);2004年

8 彭紅;[N];河南科技報(bào);2006年

9 隆堯縣農(nóng)業(yè)局 李現(xiàn)國(guó);[N];河北科技報(bào);2012年

10 河北省植�？傉� 劉光濤 李兵廣;[N];河北農(nóng)民報(bào);2006年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 茆振川;辣椒與根結(jié)線蟲不親和互作相關(guān)基因的分離及功能分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2007年

2 陳儒鋼;番茄和辣椒抗根結(jié)線蟲基因的克隆與鑒定[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

3 肖同建;Bacillus cereus X5的殺線活性及其生物有機(jī)肥對(duì)南方根結(jié)線蟲的防治作用研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

4 曹毅;受根結(jié)線蟲侵染的煙草根際細(xì)菌群落特征及南方根結(jié)線蟲伴生細(xì)菌多樣性研究[D];云南大學(xué);2015年

5 曾慶飛;根結(jié)線蟲拮抗放線菌的篩選及菌株HA10002和DA09202活性物質(zhì)的研究[D];海南大學(xué);2011年

6 茆振川;辣椒抗根結(jié)線蟲基因CaMe、防御線蟲基因CaSn的分離及功能分析[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2009年

7 喬康;1，3-D防治蔬菜根結(jié)線蟲病及其對(duì)土壤細(xì)菌多樣性的影響[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

8 趙衛(wèi)星;植物源殺線蟲劑的研制及其作用機(jī)理的研究[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

9 張春秋;辣椒Me3基因介導(dǎo)抗根結(jié)線蟲WRKY基因CaRKNIF1的分離及其功能分析[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 季健清;海南省根結(jié)線蟲鑒定與北方根結(jié)線蟲的分子鑒定方法[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

2 萬(wàn)新龍;根結(jié)線蟲核糖體DNA序列分析和藥劑對(duì)根結(jié)線蟲生物活性研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

3 耿亞玲;根結(jié)線蟲種群密度對(duì)我國(guó)北方蔬菜生長(zhǎng)的影響[D];河北大學(xué);2013年

4 劉培磊;中國(guó)根結(jié)線蟲群體的同工酶表型和線粒體DNA多態(tài)性分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2002年

5 芮凱;海南島番石榴病原根結(jié)線蟲種類鑒定研究[D];華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

6 李文超;根結(jié)線蟲對(duì)日光溫室黃瓜生理生化特性的影響[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

7 胡永堅(jiān);海南省番木瓜根結(jié)線蟲病病原的鑒定及其檢測(cè)方法的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

8 袁林;根結(jié)線蟲誘導(dǎo)的巨型細(xì)胞研究[D];廈門大學(xué);2007年

9 王燕;大量元素營(yíng)養(yǎng)脅迫對(duì)根結(jié)線蟲誘導(dǎo)的巨型細(xì)胞的影響[D];廈門大學(xué);2007年

10 王鳳攀;敏感型葡萄品種對(duì)根結(jié)線蟲侵染的生理生化響應(yīng)[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：受根結(jié)線蟲侵染的煙草根際細(xì)菌群落特征及南方根結(jié)線蟲伴生細(xì)菌多樣性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：170997