花生是我国主要油料作物、经济作物和为数不多的具出口创汇优势农产品,富含不饱和脂肪酸、植物蛋白质和矿物质等,在我国农业生产和出口贸易中具有重要的地位。然而花生在生产至消费的各环节易受黄曲霉毒素污染,严重影响我国花生消费安全和限制产业发展。花生黄曲霉毒素污染可分为收获前污染和收获后污染,其中收获前田间污染过程既是花生黄曲霉毒素污染的主要原因,也是储藏期污染的源头。田间黄曲霉毒素污染是黄曲霉、土壤微生态环境与花生相互作用的结果。本研究在前期对我国花生黄曲霉毒素污染分布研究基础上,选择我国花生黄曲霉毒素污染水平不同的地区—江西樟树、山东临沂、辽宁阜新—设置定点试验点,并配以盆栽试验,采用高通量的微生物多样性测序技术等,研究了花生土壤微生态环境(土壤的理化性质、微生物菌群结构)对花生黄曲霉毒素污染的影响,以期为我国田间生产环节花生黄曲霉毒素污染预警与精准防控提供技术支撑,主要研究结果如下。1.初步锁定了影响田间花生黄曲霉毒素污染主要土壤微生态环境因子:土壤交换性钙含量和微生物菌群结构。通过连续5年主产区花生及土壤重金属镉和黄曲霉毒素污染数据分析,以及江西樟树、山东临沂、辽宁阜新等3个定点试验点花生果际土壤的重金属镉、有机质、全氮、有效磷、交换性钙、铜、微生物菌群结构等12因素试验结果显示,土壤交换性钙含量和微生物菌群结构与我国不同产区花生黄曲霉毒素污染水平间存在相关性,初步锁定了土壤交换性钙含量和微生物菌群结构为引起江西樟树、山东临沂、辽宁阜新等3个地区花生黄曲霉毒素污染差异的主要土壤微生态环境因子。2.初步探明了土壤交换性钙含量与花生壳、皮、仁中钙含量累积以及花生抗黄曲霉侵染能力的关系对江西樟树、山东临沂、辽宁阜新等3个定点试验点连续2年试验结果和不同梯度土壤交换性钙含量盆栽验证试验结果分析发现,花生果际土壤交换性钙含量与花生壳、皮、仁中钙含量呈强正相关(r≥0.98),土壤交换性钙含量越高,花生各部位富集的钙营养也越多;花生仁和种皮中钙含量与黄曲霉侵染指数存强负相关(r<-0.95),花生仁和皮中钙含量越高,花生仁黄曲霉侵染指数越低,抗侵染能力越强,为我国花生黄曲霉毒素高污染区黄曲霉毒素污染的精准防控提供技术思路。3.分析了花生果际土壤微生物菌群结构与黄曲霉毒素污染的关系通过高通量测序技术结合多元统计学,比较花生果际土壤中细菌16S rDNA基因V4区和ITS1区基因的多样性,研究典型生态区花生果际土壤微生物菌群结构。发现江西樟树、山东临沂和辽宁阜新的花生果际土壤微生物菌群结构、优势菌群种类等差异显著,其中江西樟树的果际土壤细菌α多样性最高,山东临沂次之,辽宁阜新最低;真菌α多样性辽宁阜新高于山东临沂、江西樟树。为进一步探明土壤微生物菌群结构与花生黄曲霉毒素污染的关系,于花生收获前一个月人工接种黄曲霉菌,研究花生果际土壤微生物菌群的结构变化。主成分分析(PCA)和主坐标分析(PCoA)结果显示,人工接种黄曲霉菌后,土壤细菌菌群与真菌菌群组成和丰度均发生显著变化,其中细菌α多样性增加,分布更加均匀,芽孢杆菌、乳球菌、雷尔氏菌等生防菌丰度值增加;真菌α多样性减少,优势度集中。以上研究结果表明,微生物种群α多样性与黄曲霉侵染风险有关,可将土壤细菌和真菌的α多样性值作为黄曲霉侵染风险的预警指标,为我国花生黄曲霉毒素污染大尺度预警模型的建立提供技术支撑。