棘孢木霉FJ035防治黄瓜根腐病及其对土壤微生物群落的影响

来源 :海南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:amaozh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
根腐病是黄瓜设施生产中的一种重要病害,多种病原均可导致根腐病的发生,且单一的连作模式会增加土壤中病原数量、加重病害的发生,造成了严重的经济损失。许多研究均报道木霉(Trichoderma spp.)在生产实践中对黄瓜根腐病良好具有较好的防治效果。为了明确黄瓜根腐病病原,筛选出高效的生防木霉菌株,探究木霉对病害防治机制,本研究对引起黄瓜根腐病的病原进行了分离、纯化与鉴定,分析了病原菌的生物学特性;筛选了拮抗木霉菌株,评价了其防病促生效果;采用扩增子技术研究了木霉对土壤微生物群落的影响。具体研究结果如下:1.采用组织分离法分离获得的菌株SCCFo1,经致病性检测,该菌株引起黄瓜种子和根茎部腐烂,最终导致植株枯死,完成科赫氏法则;经形态学和分子生物学鉴定为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。通过对该菌株生物学特性研究,发现SCCFo1最适生长培养基为PSA;最适生长和萌发温度分别为25℃和30℃;最适生长p H为6~7,最适萌发p H为8;明暗交替有利于孢子萌发。2.通过对峙培养发现38株木霉对尖孢镰刀菌SCCFo1均有一定抑制作用,其中7株木霉对尖孢镰刀菌的拮抗系数为Ⅰ级,且抑菌率均超过75%;通过挥发性和非挥发性物质抑菌测定发现,棘孢木霉(Trichoderma asperellum)FJ035抑菌率最高,分别为59.67%和28.28%;通过盆栽试验,显示该菌株对黄瓜幼苗根腐病的相对防效为78.88%。3.通过木霉在连作条件下对黄瓜根腐病防效测定,发现棘孢木霉FJ035处理后,可显著降低连作土壤(连作8茬,第2茬施入尖孢镰刀菌)黄瓜根腐病的发生,其发病率和病情指数分别为1.67%和1.67,相对防效达到88.57%。然而未经木霉处理的连作土壤其病害的发病率分别为35.00%,病情指数为14.58。这结果表明木霉可以有效防治连作条件的黄瓜根腐病。4.为了深入分析在连作条件下,木霉防治黄瓜根腐病对微生物群落的影响,采用扩增子测序技术分析,发现黄瓜连作增加了细菌和真菌α多样性。在连作7茬后,发现土壤区系中的细菌和真菌α多样性基本保持稳定。5.当连作土壤施入尖孢镰刀菌(在第2茬施入)会影响土壤微生物群落的组成,与连作土壤(未施入尖孢镰刀菌)对照相比,接种尖孢镰刀菌未显著影响土壤中细菌和真菌群落的多样性,其上调了Armatimonadetes和Sphingomonas、担子菌门(Basidiomycota)、青霉属(Penicillium)、Fusarium和Mortierella属相对丰度;下调了芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、Chloroflexi、Planctomycetes、Rokubacteria和Coniosporium的相对丰度。6.当棘孢木霉FJ035(第7茬施入)施入连作土壤时,与黄瓜连作(未施尖孢镰刀菌和木霉)比较,发现可以改变微生物组成,但未改变微生物群落的多样性;进一步对微生物群落组成进行分析,发现棘孢木霉FJ035处理后下调了Planctomycetes、Arthrocladium、Coniosporium和Scolecobasidium的相对丰度。当与施入尖孢镰刀菌SCCFo1(第2茬)连作土壤比较时,棘孢木霉FJ035处理也不影响微生物群落的多样性,但是上调了Rokubacteria和下调了Arthrocladium、Coniosporium、Fusarium、Penicillium、Scolecobasidium的相对丰度。通过比较分析,发现棘孢木霉FJ035上调了12个细菌OTU和5个真菌OTU,其中包括粒状胞菌属(Granulicella)、Phenylobacterium、链霉菌属(Streptomyces)、SWB02、Fusarium、Basidiomycota、Aspergillus、Coniosporium、链格孢属(Alternaria)9个属;通过属水平的分析,发现Actinoallomurus、Chthonomonas、Limnobacter、苯基杆菌属(Phenylobacterium)、短梗霉属(Aureobasidium)、近明球囊霉属(Claroideoglomus)5个属的相对丰度受木霉菌上调。然而,这些微生物的相对丰度却受尖孢镰刀菌显著下调。上述结果表明,在连作条件下棘孢木霉FJ035对黄瓜根腐病具有良好的防治效果,并且对土壤微生物的相对丰度具有调控作用,为揭示木霉防治黄瓜根腐病的机制奠定基础。
其他文献
苦瓜枯萎病是由尖孢镰刀菌苦瓜专化型(Fusarium oxysporum Schl.f.sp.momordicae)引起的一种土传病害,严重危害苦瓜产业发展。间套轮作栽培模式是减轻土传病害的有效方法之一,葱蒜类蔬菜作物的根系分泌物能够通过改善土壤微生态环境,有效减少土传病害的发生,从而缓解连作障碍。根系分泌物作为植物源杀菌剂对环境和人类健康的危害较小,长期以来被认为是化学杀菌剂的理想替代品。本研究
学位
文心兰(Oncidium hybridum)是一种重要的热带兰花,因其独特的颜色而具有很高的观赏价值,在世界花卉市场中占有重要地位。为了深入挖掘文心兰花色和叶色关键调控基因及其功能,本研究收集文心兰花瓣(柠檬黄和雪莲)和叶片(条纹叶片和正常叶片)共12个样本,首次对文心兰花色和叶色两种性状的调控机制同步进行了转录水平分析。本研究的开展为了解文心兰花色和叶色的分子形成机制、调控机制及遗传基础提供了参
学位
辣椒(Capsicum L.),茄科辣椒属一年或多年生草本植物,因果实具辛辣风味,深受大众喜爱,其辣味成分主要为辣椒素(Capsaicinoids),由苯丙烷代谢路径(PMP)及支链脂肪酸代谢路径(BCFMP)反应合成。苯丙烷类代谢路径是植物自身体内合成次生代谢产物的重要路径,经调控将底物流向辣椒素、木质素、黄酮类、花青素等相关产物。肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)可以催化肉桂酰辅酶A转化为相应的肉桂
学位
WRKY转录因子是植物中十大转录因子家族之一,由WRKYGQK的保守基序和锌指结构组成,在种子萌发、休眠、植物生长、衰老和新陈代谢等生理过程起着至关重要的作用。辣椒(Capsicum annuum)是一年生或多年生茄科辣椒属植物,因其独特的辣味而被广泛种植,成为重要的蔬菜和调味品原材料。辣味主要来源于辣椒果实中的一种生物碱—辣椒素。随着辣椒素在不同行业的应用日益广泛,其需求也在不断地增加。因此,挖
学位
本文以两个在块根数量和鲜重上存在显著差异的甘薯品系‘高系14’及其突变体为材料,对其不同发育时期(30 d、60 d、90 d和120 d)块根中可溶性糖(蔗糖、葡萄糖和果糖)和淀粉含量、蔗糖分解酶活性以及相关基因家族成员的表达水平、糖转运蛋白相关基因家族成员的表达水平进行测定和比较分析,以明确调控块根数量和大小的关键蔗糖分解酶和糖转运蛋白的种类及其主要基因家族成员。结果如下:(1)‘高系14’的
学位
木薯是世界重要的粮食作物及工业原料、饲料、能源和救荒作物。二斑叶螨是重要外来入侵生物和我国木薯主产区四大有害生物之一,繁殖力强、寄主广泛、生活史短、成灾频繁、药剂防治困难。水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)信号途径是目前已知的作物调控自身防御反应的两个重要信号路径,与作物的抗性关系密切。害虫唾液中的效应因子(Effector)是唾液中某些能够抑制植物防御反应的成分,能够帮助其操控寄主JA、SA,并促进
学位
木霉(Trichoderma spp.)是一种重要的生防真菌,在自然界中分布广泛。木霉菌可在植物根际土壤中存活,也可以定殖于植物根系表面和质外体,通过释放生物活性分子与与植物建立一个互作共生关系,促进植物根系对营养物质的吸收,诱导植物产生抗病性。本实验室前期通过高通量测序技术,筛选出一些在木霉-番茄互作过程中高丰度表达的mi RNA-like-RNA(milRNA),并从中获得一个可能跨界靶向番茄
学位
铁皮石斛(Dendrobium catenatum Lindl.)是我国珍稀中药材,药用价值丰富。铁皮石斛的生长对环境条件要求严苛,长期在不利环境条件中,植株生长受到抑制,药用成分石斛多糖的含量下降,降低其观赏性和药用价值。因此,创制抗逆新种质是提高铁皮石斛商品性和药用价值的当务之急,而挖掘和利用抗逆基因是种质创新的前提。CBL-CIPK是植物体内特有的响应非生物胁迫的信号途径,在植物抗逆过程中起
学位
转录因子(Transcriptionfactor)是一类DNA结合蛋白,通过与特定位点结合,在信号传导中起重要作用。Atf1是ATF/CREB类碱性亮氨酸拉链转录因子家族成员,是HOG MAPK信号途径下游靶标。目前,在许多植物病原真菌中,HOG MAPK信号途径及转录因子Atf1能够在生长发育、胁迫响应或病原菌的致病能力等方面发挥作用,但机理仍不明确。暹罗炭疽菌(Colletotrichum s
学位
豇豆(Vigna unguiculata(L.)Walp.)是我国具有重要经济价值的豆科豇豆属一年生草本植物,每年的种植面积约50万公顷。随着栽培年限的延长,豇豆病害的发生逐年加重,尤其是由尖孢镰刀菌引起的枯萎病已成为阻碍豇豆产业发展的主要因素之一。本研究以海南豇豆枯萎病病原菌以及104份豇豆种质资源为研究材料,通过对豇豆枯萎病病原菌的基因组分析、室内药剂筛选、抗病种质资源筛选、抗感种质防御酶活性
学位