土壤因子对棉花黄萎病拮抗菌Bacillus velezensis BHZ-29数量及抑菌活性的影响

【目的】分析拮抗细菌B.velezensis BHZ-29在不同理化因子条件下的数量变化趋势,总结适宜拮抗细菌B.velezensis BHZ-29生长的土壤理化因子。【方法】以实验室已分离的棉花黄萎病拮抗细菌B.velezensis BHZ-29为基础,对培养皿土壤中不同理化因子下的棉花黄萎病拮抗细菌B.velezensis BHZ-29和V.dahliensis进行涂布定量。【结果】棉花黄萎病拮抗细菌B.velezensis BHZ-29更易在土壤温度为30℃、相对含水量37.5%、土壤肥力3T、土壤盐分含量0.3%碱性土壤中定殖,且棉花黄萎病拮抗细菌B.velezensis BHZ-29会使V.dahliensis在土壤中的定殖能力变弱。【结论】以拮抗细菌B.velezensis BHZ-29的数量变化趋势来确定拮抗细菌BHZ-29的适宜环境生长因子较单一,有待于进一步根据新疆棉田的特点来进行拮抗细菌B.velezensis BHZ-29的定殖能力研究。

新疆棉田根际土壤真菌荧光PCR技术定量及其时空动态分析

【目的】研究新疆棉花黄萎病病株根际土壤真菌数量的时空动态变化,及棉花根际土壤真菌与黄萎病病原菌数量的相关性。【方法】用荧光定量PCR方法,测定新疆不同植棉区及其不同生育时期棉田根际土壤真菌总量和棉花黄萎病病原菌数量进行测定,分析棉花黄萎病病株根际土壤真菌数量在不同植棉区和不同生育时期的变化趋势,及棉花根际土壤真菌与棉花黄萎病病原菌数量的相关性。【结果】新疆不同植棉区的棉花在不同生育期其病株根际土壤真菌数量表现出不同变化趋势。哈密棉花病株吐絮期根际土壤真菌最大值达6.16×10^4copies/gFRW;库尔勒棉花病株根际土壤真菌在苗期达到最大为4.23×10^4copies/gFRW;阿拉尔棉花病株根际土壤真菌在苗期至蕾期逐渐增加,随后逐渐减小,在吐絮期达到最小值为1.41×10^-4copies/gFRW。北疆精河和东疆哈密棉花根际土壤真菌数量与黄萎病病原菌数量的PCC分别高达0.989和0.993,呈显著正相关。南疆图木舒克棉花根际土壤真菌数量与黄萎病病原菌数量的PCC为0.880,呈正相关。【结论】新疆棉花黄萎病病株根际土壤真菌含量较高,在不同采样区和不同生育期,其根际土壤真菌总量均呈波动性变化。从棉花的四个生育期(苗期、蕾期、花铃期、吐絮期)来看,棉花病株根际土壤真菌数量最大值出现在吐絮期。新疆棉花病株根际土壤真菌数量的空间变化是东疆大于南疆大于北疆。在不同生态区,棉花根际土壤真菌和棉花黄萎病病原菌之间表现为正相关,而在不同发育期则表现为负相关。

土壤环境因子对棉花根际与内生拮抗细菌存活数量的影响

【目的】分析实验室条件下土壤理化性质对棉花黄萎病拮抗细菌数量及活性的影响,揭示拮抗细菌在土壤不同理化条件下的适应能力。【方法】以已筛选的4个棉花黄萎病拮抗细菌菌株为基础,采用涂布法测定培养皿土壤中不同理化因子(含水率、温度、含盐量、肥力、pH、土壤类型)下的拮抗细菌数量;通过最适土壤理化环境下的盆栽试验,对棉株根部土壤中的拮抗细菌数量进行测定并对棉花黄萎病发生情况进行统计。【结果】SHZ-24和BHZ-29菌株在土壤中活菌相对数量较高,其中SHZ-24的活菌相对数量在15%的土壤含水率下达到27.74%,BHZ-29菌株在中等肥力、灰漠土中分别达到24.81%和15.24%。在高肥、土壤含水率小于20%的土壤条件下,4种拮抗细菌对棉花黄萎病的防病效果均较好,其中BHZ-29防效最高(87.12%),SMT-24防效最低(35.04%)。【结论】4株拮抗细菌在水分合适和施肥土壤中有很好的适应性,可维持一定数量和活性。

内生和根际细菌对棉花防御酶活性诱导和黄萎病防治作用

【目的】研究细菌Bacillus vanillea SMT-24、B.velezensis BHZ-29、B.subtilis SHT-15、B.atrophaeus SHZ-24在土壤中的定植、促生、对棉花诱导抗性及对黄萎病的防治效果,为更好地防治棉花黄萎病提供科学依据。【方法】通过观察抑菌圈,判断各菌株对大丽轮枝菌的拮抗效果;以4株菌在根际土壤定植数量,反映拮抗菌定植能力;调查棉花株高、根长、根毛数、叶片数,分析4株菌的促生作用;测定棉叶过氧化氢酶(Catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia lyase,PAL)、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性,并通过盆栽试验调查拮抗菌发酵液灌根后棉花的病情指数,探讨拮抗菌株对棉花诱导抗性的作用。【结果】SMT-24、BHZ-29、SHT-15、SHZ-24能明显抑制大丽轮枝菌的生长,形成清晰的抑菌圈,第3次接种后2~22 d,在根系土壤中能大量存活,提高棉花株高、叶片数和根毛数,以及棉叶CAT、SOD、PAL、POD活性,并降低病情指数。【结论】拮抗菌SMT-24、BHZ-29、SHT-15、SHZ-24能促进棉花生长,提高部分防御酶活性,有效防治棉花黄萎病。

内生菌与根际细菌对棉花的促生与诱导抗病作用

【目的】研究内生菌(Bacillus velezensis BHZ-29、B.atrophaeus SHZ-24)和根际细菌(B.subtilis SHT-15、B.vanillea SMT-24)在灭菌土与非灭菌土中对棉花的促生作用及诱导抗病效果。【方法】以棉花植株为试材,通过测量内生菌和根际细菌处理后第50天棉花的株高、根长、根毛数、叶片数,分析内生菌及根际细菌对棉花的促生作用;同时测定第50天棉花叶片过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及丙二醛(MDA)含量和木质素含量,探究内生菌和根际细菌处理对棉花诱导抗性作用。【结果】接种内生菌及根际细菌后,均能提高灭菌土与非灭菌土棉花株高、根长、增加根毛数和叶片数。在灭菌土中,SHZ-24处理组株高最高为24.78 cm,是对照组的1.21倍,SHT-15处理组根长最长,是对照组的1.14倍,根毛数和叶片数最多,分别是对照组的1.71和1.18倍;在非灭菌土中,SMT-24处理组株高最高为24.33 cm,是对照组的1.11倍,叶片数最多,是对照组的1.18倍,SHT-15处理组根长最长,根毛数最多,分别是对照组的1.07和1.78倍;此外,在灭菌土中,棉花叶片中的CAT、POD、PPO、SOD、PAL活性和木质素含量均有不同程度提高,丙二醛含量下降。【结论】在灭菌土与非灭菌土中,内生菌及根际细菌对棉株具有明显促生作用,能诱导棉花体内防御酶活性的表达,降低丙二醛含量,增强棉株抗病能力。

棉花根际土壤古菌实时荧光定量PCR技术的建立及时空分布特征

【目的】建立快速检测新疆棉花不同生育期、不同地区的根际土壤古菌的数量的实时荧光定量PCR技术,并分析时空分布特征。【方法】运用TaqMan探针根据古菌16S rRNA基因特异性引物对棉花总DNA进行扩增,纯化实时荧光定量PCR产物得到基因序列进行MiSeq测序并构建标准曲线,分析不同生育期及不同地区的棉花根际土壤古菌数量的动态变化以及群落丰度比较。【结果】阿拉尔地区棉花黄萎病病株根际土壤古菌的数量在4个生育时期呈现下降趋势,在棉花吐絮期降至最低1.11×10^(4) copies/g(FRW);哈密、石河子、图木舒克和乌苏土壤古菌数量从棉花苗期到花铃期逐渐减少,在吐絮期升高达到最大,其中哈密吐絮期古菌数量最高达1.75×10^(6) copies/g(FRW);精河和库尔勒棉花根际土壤古菌数量波动明显,呈现先升后降再升趋势,在吐絮期最大。对检测棉花根际古菌群落进行丰度比较Soil_Crenarchaeotic_Group_SCG>Thermoplasmata>Unclassified_p_Thaumarchaeota>Marine_Group_I>Unclassified_k_norank_d_Archaea>Halobacteria>others。SCG纲在不同生育时期和地区均占绝对优势,蕾期为79.94%,哈密为88.84%。【结论】运用TaqMan探针法检测到古菌数量。在不同生育时期棉花病株根际土壤古菌数量较高,其中吐絮期棉花根际土壤古菌数量最高;在不同植棉地区,哈密棉花根际土壤古菌数量最高。不同生育时期和地区的棉花根际土壤古菌群落组成及丰度差异显著,地区土壤环境差别很大。

新疆棉花黄萎病棉株与健康棉株内生古菌定量及其时空变化规律

【背景】现今棉花黄萎病严重阻碍棉花的稳定高产,妨碍棉花产业的发展。在生物防治中内生菌潜力巨大,但关于内生古菌含量在棉花黄萎病棉株的变化规律鲜有报道。【目的】研究不同生育期以及不同植棉地区黄萎病棉株和健康棉株内生古菌的分类学信息和数量变化规律。【方法】采用MiSeq高通量测序和TaqMan探针实时荧光定量PCR技术,对新疆棉花黄萎病棉株、健康棉株不同生育期和不同典型生态区的内生古菌进行定量分析。【结果】内生古菌在新疆各采样地和不同生育期的棉花黄萎病棉株、健康棉株内的群落组成相似。在不同生育期,新疆黄萎病、健康棉株内生古菌数量呈先增加后减少然后趋于平缓的趋势,蕾期达到最高值。在不同地区,新疆黄萎病棉株内生古菌数量在北疆地区最高,其次是东疆地区,最后是南疆地区。健康棉株则是南疆地区最高,东疆次之,北疆最低。【结论】新疆黄萎病棉株、健康棉株内生古菌数量在不同的生育期以及不同空间存在较大差异,整体变化趋势显著,可为后续研究提供相关理论支撑。