烟草黑胫病植株根际土壤真菌群落多样性及结构分析

【目的】为改善云南烟区植烟土壤微生态环境及从土壤生防菌筛选等角度防治烟草黑胫病提供基础数据及理论依据。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析了健康与患病烟株根际土壤真菌群落结构。【结果】健康烟株根际土壤(ZCTY)和患病烟株根际土壤(HJTY)真菌OTU数分别为1809和1479个,同时ZCTY的OTU数、特有OTU数分别是HJTY的1.22、1.62倍,且HJTY中的真菌物种量、丰富度和多样性显著降低,ACE、Chao1和Shannon指数较ZCTY分别降低了31.87%、30.47%和0.68%;同时,优势种属中的Soilcoccozyma、镰刀菌属(Fusarium)、Spiromastix和青霉属(Penicillium)在两组间存在显著差异,较ZCTY相比,HJTY中的Soilcoccozyma、镰刀菌属和青霉属相对丰度分别增加了177.06%、54.32%和144.27%,而毛壳菌属(Chaetomium)等有益菌属显著减少,且Spiromastix是HJTY的特有菌属;烟株根际土壤真菌群落与土壤理化因子(pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾)变化存在一定的相关性,其中油壶菌属与有机质、碱解氮均呈显著负相关,镰刀菌属与碱解氮呈显著正相关,Soilcoccozyma与pH呈显著负相关,与速效钾呈显著正相关,Plectosphaerella与碱解氮、有效磷呈显著负相关,而青霉菌属与碱解氮、有效磷呈显著正相关,外瓶柄霉属(Exophiala)与有机质呈显著正相关。【结论】烟株根际土壤真菌多样性、丰富度的降低及群落结构的改变是烟株患黑胫病后的重要指征之一,其中镰刀菌属、被孢霉属(Mortierella)、青霉属等相关病原菌及腐生菌显著增加,毛壳菌属等有益菌属显著减少,且根际土壤真菌群落受到土壤微生态环境中生物因子和非生物因子的共同影响。

植物次生代谢物质对草地贪夜蛾解毒酶活性及相关基因表达的影响

为探究草地贪夜蛾对毒害物质的反防御策略。以添加0.5%烟碱、0.05%黄酮、0.5%棉酚、0.01%水杨酸、0.1%香豆素5种植物次生代谢物质的人工饲料进行饲养草地贪夜蛾5龄幼虫,48 h后分别测定草地贪夜蛾中肠和脂肪体的谷胱甘肽-S-转移酶等4种酶的活性,同时采用半定量RT-PCR方法检测CYP4L13、CYP4M14基因在中肠和脂肪体中的表达水平。其中取食烟碱、黄酮、棉酚、香豆素和水杨酸均能诱导中肠GSTs活性增强,棉酚、香豆素和水杨酸在脂肪体中可显著诱导GSTs的活性增强6倍以上。取食棉酚可诱导草地贪夜蛾中肠CarE活性增强1.57倍,而取食烟碱可诱导脂肪体CarE的活性显著增加。与对照相比,取食烟碱、黄酮、棉酚、香豆素后,草地贪夜蛾头部AchE活性分别提高1.34、0.50、0.82、0.68倍。草地贪夜蛾中肠和脂肪体中CYPM14、CYPL13可被不同植物次生代谢物质诱导表达增强,同时增加P450含量。与对照相比,取食黄酮、棉酚、水杨酸后,其中肠P450的含量分别增加3.14、2.43、3.93倍。草地贪夜蛾的解毒能力可通过植物次生代谢物质诱导增强,从而提高其对有毒物质的抵抗力。

烤烟种植过程中农药包装废弃物管理失控点及对策分析

农药包装废弃物处置不当会增加环境污染的风险.基于实地调查和生命周期评价框架,探讨了目前烤烟种植过程中农药包装废弃物管理中存在的问题.结果表明,在农药包装废弃物的进入和分销环节,已建立了成熟的管理措施;在处置阶段种植户习惯将农药包装废弃物在田间就地处置或随意丢弃,缺乏回收管理措施,增大了环境污染的风险.为促进烤烟种植过程中农药包装废弃物的管理,提出制定引导性行规、发挥烟农专业合作社综合管理作用、完善烟农农药管理知识培训、合理规划田间回收点与时间等对策.

不同品种烟草患黑胫病根际土壤真菌群落结构研究

[目的]揭示不同品种患病根际土壤真菌中的差异显著物种,探讨根际土壤真菌与不同品种烟草互作关系,为品种抗性机理研究以及生物防治提供参考。[方法]采用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析云南省8个主栽烟草品种的患病植株根际土壤真菌的群落结构组成与多样性。[结果]8个品种的患病根际土壤真菌OTU丰度值分布在822~1126,各品种间根际土壤真菌多样性与丰富度指数存在显著差异,其中品种K326、云105、云87和云99显著高于其他品种。在门水平上,各品种患病根际土壤真菌主要以子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为优势菌门。在属水平上,各处理组主要以Microidium属、镰孢菌属(Fusarium)、腐质霉属(Humicola)、被孢霉属(Mortierella)和链格孢属(Alternaria)等为优势菌属。LEFSe显著差异分析表明:腐质霉属、假丝酵母属(Candida)、小不整球壳属(Plectosphaerella)、链格孢属、丝葚霉属(Papulaspora)、镰孢菌属、Boeremia属、被孢霉属、赤霉菌属(Gibberella)是不同品种烟草患病根际土壤的重要差异显著物种。[结论]不同品种烟草的患病根际土壤真菌群落结构与多样性存在显著差异,且显著差异物种的分布与品种抗性存在一定联系。对黑胫病具有较高抗性的品种(云97、K326、云100和云87)中以有益菌属为主,而在感病和中抗品种(红大、云105、云116和云99)中则聚集了部分病原菌。