枯草芽胞杆菌施用对粉蕉根际微生物群落组成的影响
香蕉枯萎病是一种重要的土传病害，严重影响了香蕉产业的健康发展。土壤微生物及其多样性与香蕉枯萎病的发病之间存在相关性。枯草芽胞杆菌R31和TR21是珠海市现代农业发展中心分离的2株可以用于香蕉枯萎病防控的生防菌，在大田通过灌根或叶腋喷施表现出防治效果。为了探索2株芽胞杆菌的不同施用方式获得的防治效果与根际微生物尤其是根际芽胞杆菌之间的关系，本文收集了R31可湿性粉剂灌根处理和TR21可湿性粉剂叶腋喷施处理的中粉1号不同抗性表型植株的根际土壤样本，采用稀释平板法统计了健康和发病植株根际细菌、真菌、放线菌、芽胞杆菌和镰刀菌的含量，并对分离的芽胞杆菌和镰刀菌开展了鉴定和群落组成分析，以揭示R31灌根和TR21喷叶对抗性水平不同的粉蕉根际可培养微生物的影响规律，以及对根际芽胞杆菌和镰刀菌组成的影响。并通过根际芽胞杆菌群落组成、优势种和生物多样性分析，揭示根际芽胞杆菌与枯萎病发病之间的关系，为进一步阐释R31和TR21的防治机理以及利用生防菌开展香蕉枯萎病防治提供理论依据。 R31灌根处理对具有较高抗性红杆表型中粉1号的防治效果高于感病青杆表型，防效分别为56.14％和23.00％。R31施用可以增加2种表型粉蕉根际细菌总量，减少根际真菌、放线菌和镰刀菌总量。R31施用对红杆表型中粉1号根际芽胞杆菌总数影响不明显，但可以显著增加青杆表型根际芽胞杆菌的总量。 TR21叶腋喷施处理对红杆表型中粉1号的防效达到69.88％，对青杆表型的防效没有统计结果。TR21喷施后显著减少了红杆表型根际细菌总量，但显著增加了青杆表型根际细菌的总量;TR21喷施后显著增加了红杆表型根际真菌的含量，但显著减少了青杆表型根际真菌的含量;TR21喷施后显著减少了青杆和红杆表型根际放线菌的总量;TR21喷施后显著减少了红杆表型根际镰刀菌的总量，但显著增加了青杆表型根际镰刀菌的含量。TR21喷施对青杆和红杆根际芽胞杆菌的含量没有显著影响。淹水减少了2种表型根际细菌、真菌和放线菌和镰刀菌的含量，但增加了根际芽胞杆菌的含量。 从粉蕉根际分离了33株可培养的芽胞杆菌，并通过gyrB基因对芽胞杆菌开展了鉴定。33株芽胞杆菌中可以鉴定到种的有29株，另有类芽胞杆菌属1株、短小芽胞杆菌属2株和芽胞杆菌属1株不能鉴定到种。这些分离芽胞杆菌不同菌株之间的生物学特性存在差异。 根据菌株对病原菌的拮抗活性、平板扩散能力和与R31释放信息的互作，定义了重要功能芽胞杆菌、弱功能芽胞杆菌、无拮抗活性芽胞杆菌和负功能芽胞杆菌。其中重要功能芽胞杆菌指具有强拮抗活性、强的平板扩散能力和与R31互作能力的菌株;弱功能芽胞杆菌指具有广谱拮抗活性，但自身游动能力比较弱或与R31的互作比较弱的菌株;无拮抗活性芽胞杆菌指对病原菌2个生理小种都没有活性或活性非常弱的菌株;负功能芽胞杆菌指对病原菌没有拮抗活性，但具有强的游动能力和与R31互作能力的芽胞杆菌。 R31减少了红杆和青杆品系根际芽胞杆菌的生物多样性。通过优势种和功能芽胞杆菌分析发现，R31主要通过增加根际重要功能芽胞杆菌种类、均衡各种重要功能芽胞杆菌在根际的定殖量，并减少无拮抗活性或负功能芽胞杆菌的比重来影响根际芽胞杆菌的组成。聚类分析显示TR21叶腋喷施处理也引起了根际芽胞杆菌群落发生变化，并增加了根际芽胞杆菌的生物多样性。通过优势种分析和功能芽胞杆菌分析发现，TR21喷叶也是通过促进重要功能芽胞杆菌在根际的定殖和减少负功能芽胞杆菌定殖来调节根际芽胞杆菌的。在对照中，根际芽胞杆菌中负功能芽胞杆菌的比重和含量与植株的健康与否关系更加密切。 R31处理能够降低红杆中粉1号根际镰刀菌的生物多样性，但增加了青杆中粉1号的生物多样性。TR21处理降低了红杆中粉1号根际可培养镰刀菌的生物多样性，增加了青杆中粉1号根际镰刀菌生物多样性。利用可培养镰刀菌和PCR-DGGE的数据开展的聚类分析显示，R31和TR21处理对红杆中粉1号根际镰刀菌群落组成调控明显，对青杆中粉1号根际镰刀菌的组成调控不明显。R31和TR21对抗感品种根系芽胞杆菌和镰刀菌的调控能力与枯萎病防效间表现出相关性。
香蕉枯萎病;枯草芽胞杆菌;根际微生物群落;优势种;生物多样性;生物防治
华中农业大学
硕士
微生物学
程萍
2015
中文
S436.67;S476.1
130
2015-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）