海南省香蕉枯萎菌生理小种的RAPD分析

利用随机扩增多态性DNA(RAPD)分子标记方法对海南省香蕉枯萎病菌2个生理小种(小种1和小种4)进行遗传多样性分析,以筛选出的15个随机引物对采自海南省各市县发病蕉区的分别属于1号生理小种和4号生理小种的16个代表菌株及广东省2个1号和4号生理小种对照菌株进行RAPD-PCR扩增,结果产生97个RAPD分子标记,其中多态性的条带有76条,通过聚类分析探讨了供试小种间的亲缘关系,并寻找到了1、4号生理小种的特异性条带,为在分子水平上进行香蕉枯萎病菌生理小种鉴定提供更为便利的手段。     

pH值对香蕉枯萎病菌4号生理小种生长的影响

【背景】香蕉枯萎病菌4号生理小种(镰刀菌)是香蕉产业的致命威胁。已有研究表明土壤pH值越高,香蕉枯萎病发病率越低,但是现有pH值对镰刀菌影响的研究大都是用强酸强碱调节pH值,pH值没有缓冲体系保护,而且尚未检测试验终点时介质的pH值。此外,关于pH值对香蕉枯萎病菌4号生理小种(Foc4)影响的研究尚不系统,难以用于指导生产实践。【目的】为系统地了解土壤酸碱度对Foc4生长的影响。【方法】在pH 3.0-11.0之间设定9个pH值梯度,模拟酸性到碱性土壤pH值条件,于室内培养条件下系统研究pH值对Foc4生长、产孢、孢子萌发的影响及其生长过程对环境pH值的影响。【结果】弱酸性至中性环境(pH 5.0-7.0)最适宜于香蕉枯萎病菌的生长、产孢和孢子萌发。弱碱性处理(pH8.0和pH9.0)孢子平均萌发率较弱酸性环境处理(pH5.0和pH6.0)下降了73.1%。与pH 6.0酸性处理相比,pH 8.0和pH 9.0处理的产孢量分别下降了52.3%和68.1%。【结论】香蕉枯萎病菌Foc4生长和萌发过程会产酸,但是在缓冲体系液体培养基中,除了pH 9.0和pH10.0处理终点培养液pH值分别下降了0.34和0.27个单位外,其它处理起始和终点的pH值无差异。说明在缓冲体系液体培养基中的研究结果可以反映环境pH值对Foc4生长和萌发的影响。在作物可以生长的pH值范围内(pH5.0-9.0),碱性和微碱性条件(pH8.0-9.0)能明显抑制Foc4生长、产孢和孢子萌发。     

农杆菌介导的香蕉枯萎病菌4号生理小种转化体系的优化

香蕉枯萎病是世界范围内香蕉种植区最为严重的病害之一,严重威胁和影响着香蕉产业的发展.本文针对香蕉枯萎病病原菌的4号生理小种,建立了农杆菌介导的转化体系,确定了影响转化效率主要因子的优化体系是:农杆菌在IM培养基诱导前农杆菌OD_(600)为0.15、农杆菌经IM液体培养基诱导的时间为7 h、乙酰丁香酮(AS)浓度为150 μmol/L、Focr4孢子浓度为1×10~6个/mL、共培养时间为48 h、培养温度为25℃、诱导培养基pH值为5.5.在此条件下,转化效率能达到700～800个转化子/10~6个香蕉枯萎病菌孢子.PCR验证表明外源的T-DNA已经成功随机地整合到该病原菌基因组中.目前,应用该转化体系已获得2 300多个转化子,为后续克隆相关致病基因打下了良好基础.     

基于RAPD、ISSR和AFLP对西瓜枯萎病菌遗传多样性的评价

利用RAPD、ISSR和AFLP分子标记技术对50个西瓜枯萎病菌株进行了分析。结果表明,21个RAPD引物、21个ISSR引物和21对AFLP引物分别对供试菌株扩增出113、134和389条带,三种分子标记的遗传相似系数比较一致,均可揭示西瓜枯萎病菌的遗传变异特点。三种分子标记产生的聚类分析结果存在一定差异,其中RAPD类群与生理小种和地理来源之间均不存在明显关系;而AFLP和ISSR类群与生理小种之间存在一定相关性,与菌株的地理来源关系不明显.     

基于RAPD、ISSR和AFLP对西瓜枯萎病菌遗传多样性的评价

利用RAPD、ISSR和AFLP分子标记技术对50个西瓜枯萎病菌株进行了分析。结果表明,21个RAPD引物、21个ISSR引物和21对AFLP引物分别对供试菌株扩增出113、134和389条带,三种分子标记的遗传相似系数比较一致,均可揭示西瓜枯萎病菌的遗传变异特点。三种分子标记产生的聚类分析结果存在一定差异,其中RAPD类群与生理小种和地理来源之间均不存在明显关系;而AFLP和ISSR类群与生理小种之间存在一定相关性,与菌株的地理来源关系不明显。     

基于RAPD、ISSR和AFLP对西瓜枯萎病菌遗传多样性的评价

利用RAPD、ISSR和AFLP分子标记技术对50个西瓜枯萎病菌株进行了分析。结果表明,21个RAPD引物、21个ISSR引物和21对AFLP引物分别对供试菌株扩增出113、134和389条带,三种分子标记的遗传相似系数比较一致,均可揭示西瓜枯萎病菌的遗传变异特点。三种分子标记产生的聚类分析结果存在一定差异,其中RAPD类群与生理小种和地理来源之间均不存在明显关系;而AFLP和ISSR类群与生理小种之间存在一定相关性,与菌株的地理来源关系不明显。     

香蕉枯萎病菌Fow1基因的克隆及序列分析

为了解Fow1基因在尖镰刀菌古巴专化型侵染香蕉过程中的作用,及其与尖镰刀菌古巴专化型生理小种1号和生理小种4号之间的致病力差异的关系,采用PCR和RT-PCR方法扩增了2个生理小种的Fow1基因,并对扩增产物进行了克隆测序及相似序列搜索和比对,还对基因编码的蛋白进行了结构预测和功能分析。研究结果表明2个生理小种Fow1基因开放阅读框均为957bp,编码318个氨基酸,基因序列和氨基酸序列差异小,而且两个生理小种Fow1基因所编码的蛋白均具有酵母线粒体载体蛋白典型的结构特征,推测Fow1基因可能为香蕉枯萎病菌在香蕉组织中定殖所必需。从Fow1基因序列及其编码蛋白的氨基酸序列看,2个生理小种致病力的差异与Fow1基因并无明显对应关系,这为进一步研究Fow1基因功能奠定了基础。     

韭菜对香蕉枯萎病菌生长及香蕉枯萎病发生的抑制作用

结合实验室抑菌试验和大棚人工接菌盆栽试验,研究韭菜对香蕉枯萎病菌4号生理小种(Foc4)的拮抗作用及其对香蕉枯萎病发生的防控效果.结果显示:离体条件下,韭菜粗提取液显著抑制Foc4菌丝的生长,造成菌丝变形、细胞的解体;也能显著抑制孢子的萌发并导致孢子失去活性.大棚盆栽试验中,韭菜处理的巴西香蕉苗枯萎病发病率降低70%,病情指数降低86.9%;韭菜处理的广粉1号粉蕉苗枯萎病的发病率降低76.7%,病情指数降低93.4%.研究表明,韭菜对Foc4有很高拮抗效果,而且对香蕉枯萎病有很高的防控作用.     

尖孢镰刀菌致病机理和化感作用研究进展

尖孢镰刀菌引起的枯萎病在生产中的防控相当困难。通过总结国内外相关文献,综述近年来有关尖孢镰刀菌致病机理和化感作用的研究进展。尖孢镰刀菌通过分泌毒素和细胞壁降解酶共同致病,谱系特异性区域的存在是其致病性强和宿主范围广的主要原因;在尖孢镰刀菌各专化型中已分离出大量致病相关基因;其他植物和拮抗微生物(木霉菌、丛枝菌根真菌、非致病性尖孢镰刀菌以及植物生长促生菌)可以分泌化感物质,作用于宿主植物和尖孢镰刀菌,直接抑制尖孢镰刀菌的生长或激活宿主植物的防御反应。未来有关尖孢镰刀菌致病机理研究应该在基因组测序基础上构建精细的遗传图谱;对化感作用的研究应当深入探讨分子机理,利用高通量测序等技术在转录组或蛋白组水平上明确宿主植物抗枯萎病相关基因,同时利用分子标记辅助育种来筛选新的抗枯萎病品种。     

甜瓜根系分泌物中酚酸物质对尖孢镰孢菌的化感效应

采用HPLC法对甜瓜根系分泌物进行分离鉴定,检测到甜瓜根系分泌物中含有没食子酸、邻苯二甲酸、丁香酸、水杨酸、阿魏酸、苯甲酸和肉桂酸7种酚酸物质,通过外源添加法研究该类物质对尖孢镰孢菌的化感效应.室内试验结果表明: 阿魏酸、苯甲酸、肉桂酸在0.1、0.25 mmol·L^-1处理浓度下能够显著促进尖孢镰孢菌的孢子萌发,水杨酸则对孢子萌发具有一定的抑制作用;丁香酸、阿魏酸在菌丝培养后期表现出较强的促进作用.盆栽结果显示,在0.05、0.1和0.5 mmol·L^-1处理浓度下肉桂酸、阿魏酸、苯甲酸可显著促进甜瓜枯萎病病情.
     

施用拮抗菌饼肥发酵液和土壤消毒剂对香蕉枯萎病病区土壤细菌群落的影响

【目的】探明施用拮抗菌饼肥发酵液与土壤消毒剂对香蕉枯萎病的防控效果及对土壤微生物的影响。【方法】在大田栽培条件下,采用Biolog和T-RFLP的方法研究了各处理在不同时期土壤微生物细菌的功能多样性及群落特征。【结果】结果表明,施用拮抗菌饼肥发酵液和土壤消毒剂均显著降低了香蕉枯萎病的病情指数,以两者配合施用防病效果最高,达60.82%。Biolog Eco微平板研究发现,施用拮抗菌饼肥发酵液可提高土壤微生物的AWCD及种群均匀度,施用土壤消毒剂显著降低了土壤微生物种群的丰富度和均匀度;主成分分析表明,土壤微生物利用碳源的种类在香蕉整个生长季呈增加的趋势,其前期主要利用碳源为氨基酸类、羧酸类、双亲化合物、糖类,后期主要增加了羧酸类和双亲化合物类碳源。T-RFLP分析土壤细菌多样性发现,施用拮抗菌饼肥发酵液处理的细菌TRFs片段最高,分析优势种群发现,增加的种类主要有黄秆菌属(Flavobacterium)、假单胞菌属(Pseudomonas)、乳酸秆菌(Lactobacillus)等。【结论】拮抗菌饼肥发酵液配合土壤消毒剂施用,可在降低土壤中病原菌的基础上,增加土壤拮抗微生物的种类,提高土壤微生物细菌的多样性,改善土壤微生物生态结构,最终达到提高香蕉枯萎病防病效果的目的。     

香蕉植株根区土壤的真菌多样性分析

尖孢镰孢菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)是香蕉枯萎病的病原菌,该菌是一种土壤习居菌,了解香蕉根区土壤中真菌多样性及镰孢菌属(Fusarium)真菌所占比例,对如何减少土壤中的病原菌、预防香蕉枯萎病的发生有重要的指导意义。该文通过采集不同宿根年限的香蕉健康植株和枯萎病植株的根区土壤,利用高通量测序技术测定土壤样品中的真菌种群。结果表明:(1)同一宿根年限的香蕉植株中,健康植株根区土壤中所获的reads及OTUs数量均高于枯萎病植株,说明健康植株根区土壤的真菌多样性丰富于枯萎病植株。(2)除了一年生香蕉枯萎病植株以担子菌门(Basidiomycota)为主外,其他土壤样品中均以子囊菌门(Ascomycota)为主,其中的丛赤壳科最高相对丰度来自三年生健康植株的根区土壤(26.02%),其次是五年生的枯萎病植株根区土壤(15.56%)。(3)在丛赤壳科中,镰孢菌属在三年生健康植株土壤中的相对丰度最高(2.54%),在其他样品中的相对丰度在0.1%～0.65%之间;在镰孢菌属中,腐皮镰孢菌(Fusarium solani)的相对丰度(0～1.59%...     

米修链霉菌TF78对香蕉枯萎病的田间防效及根际土壤微生物的影响

【背景】香蕉枯萎病是香蕉生产上的毁灭性病害,生物防治是遏制该病害发生的有效手段。在前期的研究中,从健康香蕉根际土壤中分离获得一株对香蕉枯萎病具有良好盆栽防治效果的生防菌——米修链霉菌(Streptomyces misionensis) TF78,但其对香蕉枯萎病的田间生防潜力和对土壤微生物环境的影响尚不清楚。【目的】评价米修链霉菌TF78对香蕉枯萎病的田间防治效果,明确其对香蕉根际土壤微生物群落的影响。【方法】选取两块发病香蕉园,测定该生防菌株对香蕉枯萎病的防治效果,并利用扩增子测序技术分析施用菌剂组和空白对照组共12份香蕉根际土壤的微生物多样性和丰度。【结果】米修链霉菌TF78对两块香蕉园的田间防效分别达55.30%和45.32%。该生防菌株处理组的物种稀释曲线坡度大于空白对照组,并显著富集了优势种群梳霉门(Kickxellomycota),消减了绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)和苔藓杆菌(Bryobacter)的丰度,对土壤中优势种群变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)及木霉属(Trichoderma)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度影响不显著。【结论】米修链霉菌TF78塑造了不利于香蕉枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.cubense存活的土壤环境,有效降低了田间香蕉枯萎病的发生,同时对土壤中大部分具有重要生态功能和抑菌功能的优势微生物种群影响不显著。该研究结果为米修链霉菌TF78的进一步开发应用奠定了基础。     

复合微生态菌剂对黄瓜根际土壤微生物数量及酶活的影响

采用盆栽试验的方法,研究黄瓜移苗时施入复合微生态菌剂对黄瓜不同生育时期根际土壤中微生物数量和土壤酶活动态变化的影响,结果显示复合微生态菌剂施入前期可提高土壤中细菌和放线菌的数量,随生育时期的延长效果变弱,于生育后期可有效降低真菌和尖孢镰刀菌的数量;复合微生态菌剂处理可提高土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和中性磷酸酶的活性,但随生育时期的延长,对中性磷酸酶和脲酶的效果减弱。可见复合土壤微生态菌剂的施入应该于适宜时期补施,才能保证其积极的功效。     

农村混合污水灌溉对土壤养分含量、酶活性及微生物多样性的影响

通过土柱模拟试验,研究了农村混合污水灌溉(WG)对农田土壤pH、养分含量、酶活性及微生物多样性等土壤肥力指标的影响.结果表明:与清水灌溉(CK)相比,经过WG处理,土壤全钾、全磷、速效钾和碱解氮含量增加(4.54%~46.84%),而土壤pH、有机质、全氮和速效磷含量降低(2.02%~32.61%),且土壤pH极显著降低(P<0.01),土壤速效钾含量显著增加(P<0.05);土壤过氧化氢酶和土壤酸性磷酸酶活性低于CK处理(P<0.01),而土壤脲酶和土壤转化酶活性显著高于CK处理(P<0.05);土壤中细菌和真菌的Shannon指数、Ace指数、Chao指数、Coverage指数等均有所提高,但降低了Simpson指数,改变了细菌和真菌在属水平上各优势物种的相对丰度.内梅罗综合指数法评价结果表明,农村混合污水灌溉提高了供试土壤的综合肥力水平.本研究为示范区农村混合污水灌溉模式的田间试验提供了重要依据.     

垃圾填埋场土壤酶活性与化学性质和微生物数量的关系研究

通过气相色谱／质谱定性分析表明,垃圾填埋场土壤的有机物污染成分复杂,共检出有机物50种。研究表明,随着填埋深度的加深,土壤理化性质,微生物数量和土壤酶活性有很大不同。运用典型相关分析对垃圾填埋场的土壤酶活性与土壤化学性质和微生物数量的关系进行了研究。结果表明。土壤酶活性与化学性质总体上密切相关;土壤酶活性与微生物数量总体上密切相关;但在土壤酶中过氧化氢酶活性与化学性质和微生物数量不相关。     

山竹岩黄蓍固沙群落对土壤养分及生物活性的改良效应

以半流动沙丘为对照,对5、10和22年生山竹岩黄蓍人工固沙群落不同层次(0~10、10~20和20~30cm)土壤的养分状况、微生物生物量和土壤酶活性进行了对比研究.结果表明:采用山竹岩黄蓍固定流沙后,随着群落年龄的增长,土壤中C、N、P、K含量及生物活性均明显提高.其中,0~10cm土层的增长幅度显著高于10~30cm土层.0~30cm土层中C/N由7.3增加到8.5;土壤微生物生物量碳、氮、磷含量以及土壤脲酶、磷酸单酯酶、蔗糖酶、蛋白酶、脱氢酶、硝酸还原酶和多酚氧化酶的活性均有所提高.其中,0~10cm土层中蔗糖酶的活性是对照的49.7~284.5倍.土壤微生物生物量碳、氮、磷分别与土壤有机碳、全氮、全磷以及微生物生物量与酶活性之间存在显著的正相关关系.     

水稻覆膜旱作对根叶性状、土壤养分和土壤微生物活性的影响

研究了水稻覆膜旱作、裸地旱作、常规水作处理对根系形态、叶片水势、土壤养分、土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明,覆膜旱作能改善水稻田间的生态环境,提高早季土壤温度1～3℃。与裸地旱作相比,覆膜旱作能增加抽穗期水稻根系的总根长、比根长,而这些指标与常规水作差别不大。在水稻抽穗期,无论是剑叶还是倒2叶的水势,均有如下趋势：水作〉覆膜旱作〉裸地旱作,但均未达到显著水平。不同处理对叶片叶绿素含量的影响在分蘖期差异不大,中后期覆膜旱作明显高于裸地旱作和常规水作,抽穗期分别增加29．44％和15．15％,成熟期则为74．4％、38．9％。覆膜旱作能显著增加水稻的有效穗数,早季和晚季产量比裸地旱作增产10．6％和12．5％,而与常规水作差别不大。与裸地旱作和常规水作相比,覆膜旱作土壤养分含量在分蘖期除了全磷、速效氮显著增加外,其他指标差异不大。而抽穗期则由于覆膜后作物对养分的消耗加大从而使土壤养分含量下降,特别是总磷、速效磷、速效钾与常规水作相比显著下降,分别降低25．9％,31．9％,16．2％。而成熟期则大多指标与常规水作相比有所下降,但未达到显著水平。与常规水作栽培相比,覆膜旱作能增加土壤微生物细菌、真菌、放线菌2．5倍,显著增加土壤过氧化氢酶和蔗糖酶的活性,而土壤脲酶活性则差异不大。土壤过氧化氢酶活性在分蘖期、抽穗期、成熟期分别增加13．8％,81．3％,17．4％,蔗糖酶活性则分别增加42．8％,28．8％和69．9％。     

石灰碳铵熏蒸联合生物有机肥对香蕉枯萎病和细菌群落的影响

以连续种植的香蕉枯萎病高发病蕉园为试验点,通过实时定量PCR和高通量测序等方法,研究了田间条件下石灰碳铵熏蒸联合生物有机肥施用对香蕉枯萎病的防治效果,以及对土壤细菌群落结构和组成的影响。结果表明: 与不熏蒸施用有机肥(OF)相比,香蕉枯萎病发病率在施用有机肥前使用石灰碳铵进行熏蒸处理(LAOF)和施用生物有机肥前使用石灰碳铵进行熏蒸处理(LABF)中分别降低了13.3%和21.7%,病原菌的拷贝数分别降低了22.4%和33.0%。与OF处理相比,石灰碳铵熏蒸联合不同肥料施用均显著降低了细菌的丰富度和多样性,形成了明显不同的群落结构,且熏蒸对群落组成的差异产生了决定性的影响。LABF的细菌丰富度和多样性均低于其他处理,群落组成也与其他处理存在明显差异。与OF处理相比,熏蒸处理(LAOF和LABF)显著增加了土壤中水恒杆菌、布鲁式菌和漯河杆菌属的相对丰度,且在LABF中的相对丰度均高于LAOF,水恒杆菌和布鲁式菌的相对丰度差异显著。在田间条件下,施用生物有机肥之前使用石灰碳铵进行熏蒸处理能够显著降低病原菌数量,改变土壤细菌群落结构,激发土壤有益微生物,从而减少香蕉枯萎病的发生。