论文部分内容阅读
山核桃(Carya cathayensis)是浙江和安徽省等地特色干果,具有很高的经济价值,长期以来由于过度集约经营导致土壤酸化、养分失衡、病原菌爆发等一系列问题,尤其是干腐病病害较为严重。本研究团队前期筛选分离到一株对山核桃病原菌(Botryosphaeria dothidea)具有很好抑制效果且广谱性抗病原菌的解淀粉芽孢杆菌Bacillus anyloliquefaciens WK1(菌种保藏号:CGMCC 11640),但在实际生产应用过程中遇到困难,手工涂抹树杆工作量太大。如能定殖于植物体内,则相当于植物体获得自身免疫能力。本研究通过测序手段获得WK1全基因组信息,解析其抗生素合成、细菌定殖相关基因簇;利用绿色荧光蛋白标记(green fluorescent protein,GFP)技术对WK1进行荧光标记,追踪WK1在土壤和植物体内的轨迹和动态。通过不同土壤pH的小苗盆栽试验揭示适宜WK1的土壤酸碱条件,通过林地灌根、挂液、喷叶等三种接种方式探究最佳的菌液施用方法。主要研究结果如下:1.全基因组信息分析表明,WK1具有合成脂肽类和聚酮类抗生素的基因簇,以及与定殖相关的系列基因簇,比对发现WK1与芽孢杆菌的模式菌株FZB42具有相似的功能基因簇。2.成功标记的芽孢杆菌GFP-WK1菌和原始菌株的生长曲线、抑菌能力无明显差异,质粒pNW33在WK1菌遗传稳定性好,满足自然环境条件下WK1的跟踪研究。3.山核桃幼苗的盆栽试验表明,GFP-WK1能在山核桃根系土壤、根、茎和叶中大量定殖,土壤pH 6.8处理GFP-WK1定殖量最大,60 d时定殖量达到稳定水平,对应组织单位鲜重GFP-WK1个体数量分别有105、105、104、105 cfu·g-1。。4.菌液不同接种方式的林地试验表明,喷叶和灌根后标记菌在叶片内定殖量随时间呈下降趋势,30d时趋近稳定,而树干挂液处理则正好相反,但最后叶片内标记菌稳定数量高的是挂液处理,定殖量稳定在105 cfu·g-1。结论,WK1具有抗生素合成以及植物体定殖的完整基因簇,能在植物体内稳定定殖以达到抑制病源菌目标,最佳的菌液施用方法为树干挂液。