花生白绢病对花生根际细菌的影响及生防细菌的分离应用研究

来源 :河南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kdkd03
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花生白绢病是由齐整小核菌(Sclerotium rolfsii Sacc.)引起的一种土传真菌病害。近年来,由于花生种植面积不断扩大、连作重茬和秸秆还田等耕作方式日益普遍,加上气候变暖、水肥条件改善和有机肥施用量减少,导致花生白绢病在我国各花生产区普遍发生。目前花生白绢病已成为河南省花生生产的重要威胁。本研究从河南郑州、开封和新乡随机选择12块花生白绢病病田,五点取样法采集健康植株和染病植株的根际土壤样品,采用高通量测序方法研究花生白绢病菌对花生根际微生物的影响;利用稀释涂布法从根际土壤中分离细菌;采用平板对峙法筛选对花生白绢病菌有拮抗作用的细菌并鉴定;通过振荡培养的方法研究发酵滤液与高温灭菌滤液对花生白绢病菌菌丝生长的影响;采用牛津杯法观察拮抗细菌发酵液对菌丝形态的影响;利用含菌PDA平板测试拮抗细菌对菌核萌发的影响;在温室条件下测定拮抗细菌发酵液对花生白绢病的防效和对花生植株的促生效果。主要研究结果如下:1.采用高通量测序的方法研究了花生白绢病菌侵染后对花生根际微生物的影响。Alpha多样性分析表明染病花生根际细菌的丰度高于健康花生,Beta多样性分析表明两个处理的群落组成间存在差异。在门水平上,染病植株根际土壤菌群变形菌门(Proteobacteria)的丰度增加了2.97%,拟杆菌门(Bacteroidota)增加了3.19%;在属水平上,健康植株根际土壤菌群norank_f__norank_o__Vicinamibacterales属增加了1.71%,norank_f__Vicinamibacteraceae增加了1.12%,假单胞菌属(Pseudomonas)增加了1.09%,芽孢杆菌属(Bacillus)增加了1.63%。功能预测分析结果表明,根际土壤中细菌功能主要集中在化能异样和有氧化能异样,花生白绢病的发生使花生根际土中细菌的硫化物暗氧化、蓝藻和含氧光能自养等功能的丰度提高。2.从根际土壤中共分离得到570株细菌,通过与花生白绢病菌进行皿内对峙培养,根据抑菌活性时间的长短和重复性筛选出4株优势细菌HNZZ-23、HNKF-5、HNXX-14和HNXX-169,菌丝生长抑制率分别为77.04%、78.48%、72.79%和71.10%。经分子生物学和生理生化鉴定,确定HNZZ-23为萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeuse),HNKF-5为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus),HNXX-14为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),HNXX-169为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。3.测定拮抗细菌发酵液对花生白绢病菌生长速率、菌丝形态和菌核萌发的影响。通过振荡培养的方法测定拮抗细菌发酵液对菌丝生长速率的影响,结果表明,4株拮抗细菌的发酵滤液与高温灭菌滤液均能明显抑制菌丝的生长,处理组菌丝生长速度缓慢,对菌丝生长的抑制率普遍达70%以上。HNZZ-23发酵滤液高温灭菌后对菌丝生长的抑制效果无明显变化,其余三株拮抗细菌发酵滤液高温灭菌后对菌丝生长的抑制效果有轻微下降,但总体抑制率在70%以上。采用牛津杯法观察拮抗细菌发酵液对菌丝形态的影响。结果表明,对照组菌丝纤长,粗细均匀,菌丝生长旺盛;四个处理组的菌丝异常,菌丝变短,分支增多且纤细,抑菌圈交界处菌丝密度增加。利用含菌PDA平板研究拮抗细菌对菌核萌发的影响。结果表明,4株拮抗细菌均能明显抑制菌核萌发,且细菌浓度越大,对菌核萌发的抑制效果越强。4.在温室条件下测定了拮抗细菌发酵液的盆栽防效。结果表明,HNZZ-23和HNXX-14在温室条件下对花生白绢病有一定的防效,分别为30.50%和25.73%,HNKF-5和HNXX-169对花生的防治效果较差,分别为3.84%和4.79%。5.在温室条件下测定了4株拮抗细菌发酵液对花生的促生效果。通过测量花生植株地上部与地下部的长度、鲜重和干重,结果表明,HNZZ-23发酵液灌根处理的地上部和地下部的长度和重量均显著高于CK,对花生植株的生长有显著的促进效果,对根长、茎长、根鲜重、茎鲜重、根干重和茎干重的增效分别为20.46%、14.47%、13.20%、19.28%、9.78和18.39%。HNKF-5、HNXX-14和HNXX-169发酵液灌根处理对花生植株的生长没有促进效果。以上结果表明,花生白绢病菌的侵染增加了花生根际细菌的丰度与多样性,并提高了硫化物暗氧化、蓝藻和含氧光能自养等功能的丰度。从花生根际土中分离筛选得到的4株拮抗细菌在离体条件下对白绢病菌菌丝生长和菌核萌发的抑制作用强,结合盆栽试验结果,表明HNZZ-23是一株对花生白绢病有防治效果以及对花生植株有促生作用的生防菌株。通过分析花生白绢病对花生植株根际微生物群落多样性与功能的差异,并测定4株拮抗细菌的离体活性与盆栽防效,为花生白绢病的防治提供新的思路。
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