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湖北省枣阳市的水稻耕作以稻麦轮作模式为主,为探究稻麦轮作模式下秸秆还田对水稻根际土壤微生物多样性与水稻纹枯病发生的影响,采用Illumina测序技术结合生物信息学比较分析了秸秆还田与不还田处理下水稻根际土壤微生物群落多样性的差异,通过实时荧光定量PCR(RT-q PCR)对稻田土壤中纹枯菌的带菌量进行测定。从还田小区水稻根际土壤中分离获得一株对水稻纹枯病菌具有拮抗作用的细菌ZY-1,对其进行了分类鉴定、抗菌肽的基因检测、脂肽类抗菌物质的提取与鉴定,及其对纹枯病的生防潜力评估。取得的主要结果如下:1.秸秆还田后碱解氮、速效磷及速效钾均有一定程度增高,其中水稻孕穗期秸秆还田田块碱解氮与速效钾的含量显著增高,分别比不还田处理增加10.50%和26.32%;还田田块的水稻根际土壤细菌群落丰富度和多样性均有所增加,其中丰富度增幅显著;水稻根际土壤真菌群落丰富度降低,而多样性略有增高;在门水平上,两种处理田块根际土壤的优势细菌门均为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria),优势真菌门均为子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)和担子菌门(Basidiomycete);秸秆还田与不还田处理的根际土壤共同含有595个细菌属和126个真菌属,秸秆还田田块含有123个特有细菌属和41个特有真菌属;在属水平上,秸秆还田田块的硝化螺旋菌属(Nitrospira)和芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度显著增高(P<0.05),分别比不还田增加96.11%和106.19%,而鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和假节杆菌(Pseudarthrobacter)的相对丰度显著降低,分别比秸秆不还田处理低32.13%和77.47%;秸秆还田田块的链格孢属(Alternaria)和Pyrenochaetopsis的相对丰度分别为1.59%和1.40%,显著低于秸秆不还田处理(P<0.05)。稻田土壤中水稻纹枯菌带菌量显著增高,在水稻孕穗期比不还田处理增高120.20%;秸秆还田后水稻纹枯病发生加重,病情指数比不还田处理增高18.10%-45.41%。2.从秸秆还田小区的水稻根际土壤中分离并筛选到ZY-1菌株,该菌株具有较广的抑菌谱,其发酵滤液可以显著抑制水稻纹枯菌菌丝的生长,导致菌丝膨大成畸形且尖端消解;经形态学观察、Biolog微生物快速鉴定及16S r DNA序列分析将ZY-1菌株鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);PCR检测结果表明,该菌株含有17种抗菌肽物质合成相关基因,包括泛革素(fen A、fen B、fen D)、依枯草菌素(ITUDI、itu D、itu A)、杆菌霉素(bmy B、bmy D、BAMC)、杆菌溶素(BACD、BACAB、BAC)、抗菌蛋白(hag、tas A)、ERISA、表面活性素(srf AD)和pmxc合成相关基因,其中泛革素(fen B)、依枯草菌素(ITUDI)、杆菌霉素(bmy D、BAMC)、杆菌溶素(BACD、BACAB、BAC)及抗菌蛋白(hag、tas A)这9个抗菌肽基因可转录表达;采用液相色谱-质谱联用(LC-MS)检测到ZY-1发酵滤液中的脂肽类物质主要成分为泛革素(Fengycin B)和伊枯草菌素(Bacillomycin D);发酵滤液中的抗菌物质具有较强的热稳定性,对紫外光不敏感,耐碱性较好,而耐酸性较差;水稻离体叶片试验和盆栽试验结果表明,枯草芽孢杆菌B.subtilis ZY-1菌株发酵滤液对水稻纹枯病的防效均在70.00%以上。本研究表明:秸秆还田可提高土壤中可直接吸收利用的营养元素含量,显著提高水稻根际土壤细菌的丰富度及稻田土壤的纹枯菌带菌量,水稻纹枯病发生加重。ZY-1菌株可产生脂肽类抗菌物质,对水稻纹枯病具有较好的防治效果。