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烟草是一种重要的经济作物。由于烟草的耕地资源有限,加之长年连作,从而产生了严重的连作障碍问题。烟草主栽区主要分布在我国南方地区,气温高、空气湿度大,利于病原菌的侵染。每到烟草旺长期时,烟草青枯病就会爆发。烟草青枯病是一种典型的土传维管束植物病害,其病原菌为茄科劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum),该病害的防控一直是烟草生产的重点与难点。目前,还没有有效的化学农药防控该病。生物防控土传病害因具有高效和环保等优点而备受人们青睐,已成为克服土传青枯病害的重要途径之一。本研究筛选了具有高效拮抗烟草青枯菌的解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens SQY 162 (B. amyloliquefaciens SQY 162),研制了含有SQY162的拮抗烟草青枯病的专用生物有机肥,结合烟草抗病品种、益生菌木霉T 037和石灰-碳铵土壤消毒技术等综合措施,在盆栽和大田进行了防控烟草青枯病的试验,同时研究了生物有机肥和各农艺措施配合防控烟草青枯病的机理。主要结果如下:1.从烟草根际土壤中筛选出一株具有高效拮抗烟草青枯病菌的菌株SQY 162,其抑菌圈直径可达45 mm。通过形态学特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列(GenBank登录号为KC888020)分析,将菌株SQY 162初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌,命名为Bacillus amyloliquefaciens SQY 162(中国普通微生物菌种保藏管理中心保藏号为CGMCC7500)。B. amyloliquefaciens SQY 162可抗青霉素G,洁霉素和多粘菌素B。SQY 162能产生吲哚乙酸(IAA)和赤霉素(GA3)。SQy 162的生长最适条件为:温度30℃、装液量为50ml/250ml、盐浓度2%、初始pH为7-8、碳源为蔗糖、氮源为酵母粉。2.通过盆栽试验研究了使用含有拮抗菌SQY 162菌株的生物有机肥(BOF)对不同烟草品种青枯病的生物防控效果。结果表明,两季盆栽试验中,虽然敏感品种(红花大金元)的烟草青枯病发病指数均高于抗病品种(K326),高出约2倍之多,但BOF对两个烟草品种的青枯病均具有良好的防控效果。施用BOF,红花大金元的青枯病发病指数在第一季和第二季为59.67%和45.07%,比对照分别下降了38.68%和51.39%;而抗性品种K326的发病指数在第一季和第二季分别为27.78%和21.11%,比对照分别降低了46.80%和60.42%。拮抗菌SQY 162在K326根际土壤的定殖数量高于在红花大金元根际土的定殖数量。在第一季盆栽收获时,SQY 162在K326根际土中的数量比其在红花大金元根际土中高出85.48%,而在第二季盆栽收获时,SQY 162在K326根际土中的数量要比其在红花大金元根际土中高出2.28倍。施用拮抗菌SQY 162发酵制成的生物有机肥(BOF),不管是对敏感品种还是抗性品种均能有效的抑制植株根际土中的青枯菌的生长。在第一季和第二季,红花大金元植株施用BOF其根际土壤的青枯菌数量分别比对照降低了58.21%和77.90%。而对于施用了BOF的K326烟株来说,其根际土中的青枯菌数量在第一季和第二季分别比对照降低了72.73%和85.33%。通过皮尔森相关性分析发现,青枯菌在根际土中的数量和拮抗菌SQY 162呈显著的负相关(r=-0.827)。综上所述,将生物有机肥和抗性品种K326联合使用能更有效地防控烟草青枯病。3.通过趋化性、生物膜成膜试验研究了两种烟草品种的根系分泌物和根组织成分对SQY 162定殖的影响。两种烟草根系分泌物中均含有草酸、苹果酸、柠檬酸和琥珀酸。其中苹果酸和柠檬酸对SQY 162具有趋化性,能显著促进SQY 162的成膜能力。烟草植株的根组织成分也明显地促进SQY 162的趋化性和成膜能力。进一步的研究发现,烟草植株根组织成分中的蔗糖、果糖和果胶能显著促进SQY 162的趋化和成膜能力。转录分析表明,蔗糖和果胶都能显著促进SQY 162中与成膜能力有关的epsD、 kinC和yqxM基因的表达。蔗糖能使SQY 162中的epsD和yqxM的表达量比对照分别高出6.89和3.43倍。而蔗糖对基因sft的表达无明显影响。果胶能使SQY 162中kinC、epsD和sft的表达量分别比对照高出26.77、 8.32和5.84倍。这些结果有助于我们更好的了解有益微生物在植物根系的定殖机理。4.盆栽试验表明,联合接种SQY 162和益生真菌(木霉T 037)可以有效防控烟草青枯病及促进烟草的生长。研究发现,联合使用SQY 162和T 037对烟草青枯病的病情指数为36.33%,显著低于单独使用SQY 162或木霉T 037的效果(病情指数分别为51.79%和62.67%)。木霉T 037有利于SQY 162在烟草根际土中的定殖,因为SQY 162在SQY162-T037联合接种处理的烟草根际土中的数量比单独接种SQY 162的处理要高出3倍。对照土壤中青枯菌的数量为6.20 log cfu/g干土,而其在SQY 162和SQY 162-T 037处理的烟草根际土中的数量分别为5.95 log cfu/g干土和5.78 logcfu/g干土,没有显著性差异,这表明青枯菌的减少主要是由于接种SQY 162的缘故,而接种T 037对烟草根际青枯菌的数量影响不大。联合接种SQY 162和T 037能显著降低烟草根系分泌物中酚酸的含量,特别是肉桂酸的含量。进一步研究发现,肉桂酸、邻苯二甲酸和苯甲酸对SQY 162的群游性具有负调控作用,并抑制SQY 162的生长,而其对木霉的生长影响不显著。综上所述,联合接种SQY 162和木霉能有效降低烟草根系分泌物中酚酸类物质的含量(特别是肉桂酸的含量)促进SQY 162在烟草根际土中的定殖,降低烟草青枯病病情指数和促进烟草生长。5.SQY 162和T 037能促进烟草植株的生长。分别接种SQY 162和T 037能使烟草干物质量比对照增加46.4%和27.0%。联合接种SQY 162和T 037比单独接种SQY 162或T 037能更好地促进烟株的生长。6.通过盆栽和大田试验表明,用石灰和碳铵对连作土壤预处理(L+AB),再结合使用微生物有机肥(BOF)能更有效地防控烟草青枯病。结果显示,两季盆栽试验中,L+AB+BOF处理的青枯病病情指数是最低的,在第一季和第二季中分别为15.56%和11.11%,分别比对照下降了54.94%和61.53%。而在大田试验中,L+AB+BOF处理也能显著控制青枯病的发生,其病情指数为14.27%,而L+AB、OF和BOF三个处理的病情指数分别为35.41%、50.03%和31.32%。在盆栽和大田试验中,L+AB+BOF可以显著降低烟草根际土中青枯菌的数量,并提高细菌的多样性。DGGE显示,应用BOF能显著增加烟草根际土壤中的细菌多样性。454高通量测序分析表明L+AB+BOF处理能显著提升根际土中有益微生物的丰度,例如Bacillus、Paenibacillus、 Arthrobacter和Streptomyces,并降低致病菌青枯菌的丰度。