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。

野生生境青刺果根际土壤细菌群落结构多样性分析

探究在野生环境条件下,青刺果根际与非根际土壤细菌群落组成及多样性特征,为发展青刺果产业、优化青刺果植物生长状态及微生物资源开发利用提供理论依据。以生长在野生环境条件下,青刺果根际与非根际土壤为材料,通过HiSeq平台高通量双末端测序获得根际与非根际土壤内生细菌16S rRNA基因V3~V4区域序列,对其根际与非根际土壤细菌群落结构组成进行生物信息学分析。结果表明,青刺果根际与非根际土壤细菌主要由110个属组成,归属于11个门。相对丰度较高的门是Proteobacteria(变形菌门),其次是Acidobacteria(酸杆菌门)、Actinobacteria(放线菌门)。在纲分类水平上,根际土壤细菌特有的菌纲为Deinococci(异常球菌纲)、Elusimicrobia、Fibrobacteria(纤维杆菌纲)。非根际土壤细菌特有的菌纲为Negativicutes(厌氧菌纲)。在属分类水平上,酸杆菌亚属(Acidobacterium)总丰度最高,为优势属;丰度大于1%的根际、非根际土壤细菌分别有9个属和11个属。通过LEfSe聚类树分析,青刺果根际与非根际土壤细菌起到重要作用的微生物类群biomaker在丰度上存在显著差异。基于基因功能预测显示,青刺果根际与非根际土壤细菌群落主要涉及碳水化合物代谢、萜类化合物和聚酮类化合物代谢、细胞运动、氨基酸代谢和信号转导机制等27个二级功能,均表现出功能上的多样性和丰富性。通过对青刺果根际与非根际土壤细菌群落结构组成分析,明确了生长在野生环境下的青刺果植株,其土壤细菌群落多样性丰富,群落组成间存在共性与差异性;同时发现青刺果潜在食品安全风险。