论文部分内容阅读
玉米是世界上重要的粮食作物,玉米病害作为玉米生产的制约因素,每年导致玉米减产10%以上。土壤微生物与植物生长密切相关,基于微生物组学的植物病害生物防治技术在植物抗病方面发挥关键作用,具有广阔的应用前景。为了挖掘对玉米病害的生防资源,本研究采用培养法从玉米根际分离得到1584株细菌,分别属于变形菌门、厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门,其中变形菌门为优势菌群。在属水平上,假单胞菌为优势菌群。以玉米大斑菌为靶标菌,通过平板对峙方法,筛选出162株具有抑菌效果的菌株,其中1株抑菌效果最强,根据形态学和16S rDNA序列特征,将其鉴定为解淀粉芽孢杆菌。该菌对4种玉米病害病原菌具有广谱的抑菌效果,且含有脂肽类抗生素合成基因,其脂肽类物质粗提液对病原菌的抑制率高达81.56%,说明该菌株具有较大的生防潜力。采用宏基因组分析中国6大玉米产区的20个省份的玉米田土壤微生物,α-多样性分析表明各省份土壤微生物物种丰度分布不均匀,β-多样性分析结果显示地理位置对土壤微生物影响显著。从20个省份的土壤样品中检测到141个属的核心菌群,并确定土壤理化性质中土壤pH是影响核心菌群的最大因素。采用COG蛋白功能和GO数据库预测核心菌群基因功能,发现注释到氨基酸运输代谢的基因最多,其次是一般代谢、细胞壁和细胞膜生物合成、碳水化合物转录与运输等。采用大规模培养法从各省份土壤样品中分离得到21797株细菌和2810株真菌,构建土壤可培养微生物资源库,筛选到539株能抑制玉米土传病害病原菌的生防菌,主要来自变形菌门和厚壁菌门,厚壁菌门中的生防菌大部分为芽孢杆菌属,变形菌门中假单胞菌属和伯克氏菌属为优势菌群。本文结合传统培养法和现代宏基因组测序技术,对玉米根际和土壤微生物组进行群落特征分析,挖掘生防菌资源,为玉米病害生物防治奠定基础。