本文選題：小麥孢囊線蟲 + 生物防治��； 參考：《河南農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：小麥禾谷孢囊線蟲(Cereal Cyst Nematode,CCN)在我國(guó)的危害日益嚴(yán)重,但是目前生產(chǎn)上主推的小麥品種普遍抗性較差,沒(méi)有高效低毒的化學(xué)殺線劑,休耕及輪作等農(nóng)業(yè)措施在我國(guó)難以實(shí)施,亟需一種經(jīng)濟(jì)有效的防治方法。生物防治是通過(guò)天敵生物控制線蟲的數(shù)量或者減輕線蟲的危害程度,不會(huì)打破生態(tài)平衡,也不會(huì)引起線蟲產(chǎn)生抗性,為防控植物寄生線蟲病害提供了一條新思路。生防菌株的的作用效果取決于施用菌劑的生態(tài)環(huán)境條件和發(fā)生線蟲的種類。因此,篩選出適應(yīng)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的生防菌株,追蹤菌株在土壤中的定殖情況,并通過(guò)研究外源施入生防菌對(duì)土壤中土著微生物菌群的多樣性和群落結(jié)構(gòu)的影響對(duì)生防菌株進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,對(duì)生防菌劑的合理開(kāi)發(fā)和使用具有重要的指導(dǎo)意義。鑒于此,本文主要包括以下研究?jī)?nèi)容:(1)小麥孢囊線蟲生防菌株的鑒定及防效測(cè)定。課題組前期篩選出四株對(duì)小麥孢囊線蟲病有較好防治效果的生防菌株,本文通過(guò)形態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)和生理生化方法對(duì)其進(jìn)行種類鑒定,生防真菌08F04菌株被鑒定為球孢白僵菌(Beauveria bassiana),生防細(xì)菌細(xì)菌09B18菌株被鑒定為蠟質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus cereus),生防細(xì)菌09X01菌株被鑒定為木糖氧化無(wú)色菌(Achromobacter xylosoxidans),生防放線菌S07菌株被鑒定為環(huán)狀鏈霉菌(Streptomyces anulatus),四種生防菌在小麥孢囊線蟲病的生物防治中均是首先發(fā)現(xiàn)和報(bào)道。室內(nèi)盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)08F04麥粒砂處理、S07麥粒砂處理,細(xì)菌09B18和09X01拌種處理在溫室條件下對(duì)菲利普孢囊線蟲都具有較好的防治效果,孢囊減退率都能達(dá)到50%以上。進(jìn)一步在許昌和鄭州小麥孢囊線蟲重發(fā)地塊進(jìn)行了連續(xù)兩年的田間防效試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)08F04麥粒砂處理和S07麥粒砂處理對(duì)小麥孢囊線蟲的田間防治效果的穩(wěn)定性高于細(xì)菌09B18和09X01拌種處理,孢囊減退率都達(dá)到40%以上。并且08F04麥粒砂處理和S07麥粒砂處理對(duì)小麥的鮮重具有較好的促進(jìn)作用和明顯的增產(chǎn)作用。以上結(jié)果說(shuō)明08F04菌株和S07菌株對(duì)小麥孢囊線蟲病的防效比較穩(wěn)定且對(duì)小麥植株相對(duì)安全,具有較好的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。因?yàn)檎婢?8F04菌株具有易培養(yǎng),生長(zhǎng)速度快的優(yōu)點(diǎn),所以篩選出08F04菌株進(jìn)行后續(xù)研究。(2)球孢白僵菌08F04菌株在土壤中的定殖規(guī)律。通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR和稀釋平板計(jì)數(shù)監(jiān)測(cè)sgfp和hph雙基因標(biāo)記的球孢白僵菌株08F04菌株轉(zhuǎn)化子在室內(nèi)盆栽中的消長(zhǎng)規(guī)律,研究08F04菌株在土壤中的定殖情況。首先,對(duì)球孢白僵菌株08F04菌株進(jìn)行農(nóng)桿菌遺傳轉(zhuǎn)化,將含有sgfp和hph基因的真菌表達(dá)載體p CAM-gfp轉(zhuǎn)入08F04菌株中,通過(guò)PCR和southern雜交驗(yàn)證綠色熒光蛋白基因sgfp的表達(dá)元件已經(jīng)穩(wěn)定的整合到了球孢白僵菌株08F04的基因組中且為單拷貝,最終獲得了能夠穩(wěn)定遺傳,菌落形態(tài)、生長(zhǎng)速度以及寄生能力與野生菌株一致的轉(zhuǎn)化子G10。構(gòu)建G10轉(zhuǎn)化子的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)體系,然后通過(guò)室內(nèi)盆栽試驗(yàn)測(cè)定接種G10菌株0-6周后每克土壤中sgfp基因的拷貝數(shù),并通過(guò)稀釋涂板法調(diào)查含潮霉素的平板上的菌落數(shù)(CFU),結(jié)果顯示,土壤中sgfp基因的拷貝數(shù)和平板上的菌落數(shù)的變化趨勢(shì)一致,且呈一定的線性關(guān)系,擬合方程為y=0.398+0.91x(R2=0.7995,y-基因拷貝數(shù),x-平板上生長(zhǎng)的菌落數(shù))。08F04菌株的生物量在土壤中呈先增加后減少的趨勢(shì),接種后第3周其在土壤中的定殖量達(dá)到最大(3.8×105 copies/g)。所以,為了獲得最優(yōu)的防治效果,可以在播種后第3周補(bǔ)施生防菌。(3)球孢白僵菌08F04菌株對(duì)土壤微生物多樣性的的影響。為了研究球孢白僵菌08F04菌株對(duì)小麥不同生育期的根際土壤中微生物多樣性的影響,利用第二代高通量測(cè)序技術(shù)分別測(cè)定了鄭州和許昌病田中施入08F04菌株后,土著真菌菌群和細(xì)菌菌群的變化情況。結(jié)果顯示,外源施用08F04菌株對(duì)土壤中真菌的物種總數(shù)沒(méi)有顯著影響,雖然前期對(duì)土壤真菌的多樣性有一定的抑制作用,但是后期處理樣品中微生物的多樣性恢復(fù)到了正常水平。而外源生防菌株08F04的施用對(duì)土壤中細(xì)菌菌群的物種數(shù)和多樣性都沒(méi)有顯著影響。另外PCA結(jié)果顯示,小麥不同生育期對(duì)微生物多樣性的影響大于生防菌株的施用對(duì)其的影響。高通量測(cè)序結(jié)果發(fā)現(xiàn)球孢白僵菌株08F04菌株對(duì)鄭州和許昌兩地土壤中角擔(dān)菌(Ceratobasidium)和鏈格孢(Alternaria)的豐度有明顯的減少作用,角擔(dān)菌(Ceratobasidium)是小麥紋枯病病原菌立枯絲核菌的有性態(tài),鏈格孢(Alternaria)是引起小麥黑胚病和葉枯病的病原菌,由此可以推測(cè),球孢白僵菌株08F04菌株在防治小麥孢囊線蟲病的同時(shí),還能夠抑制多種小麥真菌病害的發(fā)生。另外,施用球孢白僵菌株08F04菌株增加了土壤中粘帚霉屬(Clonostachys)的豐度,而粘帚霉屬(Clonostachys)是植物寄生線蟲的一種重要生防菌,在土壤中可能會(huì)與球孢白僵菌株08F04菌株協(xié)同抑制小麥孢囊線蟲病的發(fā)生與危害。以上結(jié)果說(shuō)明球孢白僵菌株08F04菌株對(duì)土壤微生態(tài)環(huán)境是相對(duì)安全的,投入自然環(huán)境中不會(huì)破壞生態(tài)平衡,在防治小麥孢囊線蟲病方面具有較大開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。
[Abstract]:This paper mainly includes the following research contents : ( 1 ) identification and prevention of nematode disease in wheat sporocyst nematode . The effect of biological control is to control the ecological balance and to prevent nematode from producing resistance , and to provide a new idea for preventing and controlling parasitic nematode disease of wheat . A real - time fluorescence quantitative PCR assay was used to detect the colonization of G10 transformants in soil . The results showed that the number of copies of gfp gene and the number of colonies on the plate were consistent with the results of the experiment . In order to obtain the optimal control effect , the effect of strain 08F04 strain on microbial diversity in soil was studied by using the second generation high - throughput sequencing technique .
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S435.12;S476.1;S154.3

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本文編號(hào)：1965708