健康与感染黑胫病烟株根际土壤与茎秆细菌群落结构与多样性

  背景和目的  黑胫病为烟草常见土传病害,当环境条件适宜时,土壤中的病原菌便会侵染烟株导致发病。  目的  研究感染黑胫病前后烟株根际土壤、发病茎秆以及病健交界茎秆细菌群落结构与多样性。  方法  以健康与感染黑胫病烟株根际土壤和茎秆为研究对象,通过PCR技术扩增样本中细菌16S rRNA基因的V3-V4可变区域,采用Illumina Miseq高通量测序技术对扩增片段进行测序,分析健康与感染黑胫病烟株不同部位细菌群落结构与多样性。  结果  感染黑胫病烟株根际土壤细菌群落较健康烟株丰富度增加,但多样性略有降低;发病烟株茎秆发病部位和病健交界部位的细菌群落丰富度和多样性较健康烟株均有增加,发病茎秆病健交界部位增幅显著。门水平上,变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）以及放线菌门（Actinobacteria）等为根际土壤优势菌门,且在健康与感染黑胫病烟株中各优势菌门相对丰度无显著性差异。茎秆样品中变形菌门与蓝细菌门为优势菌门,病健交界茎秆中2者的相对丰度与健康茎秆和发病茎秆存在显著性差异。属水平上,健康与感染黑胫病烟株根际土壤中主要菌属为Candidatus_solibacter、芽单胞菌属（Gemmatimonas）和鞘脂单胞菌属（Sphingomonas）等。所有茎秆样品中优势菌属为蓝细菌（norank_c_Cyanobacteria）和劳尔氏菌属（Ralstonia）,病健交界茎秆中蓝细菌相对丰度与健康茎秆和发病茎秆差异显著。  结论  感染黑胫病后烟株各部位细菌群落结构发生改变,细菌群落多样性增加;所有样品中均检测到青枯病病原菌茄科劳尔氏菌,表明烟草黑胫病与青枯病存在混合发生的情况。因此在对烟草黑胫病防治的同时也需加强青枯病的防治。      

赣中烟草黑胫病与青枯病发生原因及防治对策

认为赣中烟区烟草黑胫病和青枯病发生较重的原因主要是该区在烟叶大田生长期尤其是梅雨季节高温高湿条件有利于两病的发生；烤烟种植年年连作；从外地调入烟草种子直接播种，未经种子消毒；用种过茄科作物的菜园土作苗床或作营养土；田间管理粗放，烟田排水不良，田间操作不注意卫生等。提出了以下综合防治对策：选用抗病良种；做好种子消毒；选好苗床地和营养土；实行隔年轮作制；田间管理应达到“三无”；可分别采用敌克松和链霉素等药物灌根防治。     

防治烟草黑胫病的根际细菌分离与筛选

从云南昆明、玉溪、曲靖、楚雄、大理等地13份烟田根际土样中,经分离纯化得到753株根际细菌.通过对黑胫病病原(Phytophthora parasitica.var.nicotiana)的平板拮抗筛选,共得到有抑制病原菌生长的根际细菌97株,用细菌悬液浸泡烟草种子,通过测定烟草种子发芽率和对烟草苗期的促生作用,选出有较好促生作用的细菌19株,再进行温室盆栽测定,选出对烟草黑胫病有防病促生作用的根际细菌6株,分别编号为RB-1、R4、RB-42、RB-59、RB-78、RB-89.在研究过程中发现,从明胶、几丁质培养基和从根表上分离到的细菌,其防病促生作用的机率较高.在防治苗期黑胫病的温室试验中,RB-42和RB-89菌株的相对防治效果分别达到42.22%和37.78%.通过形态学与生理生化初步的鉴定,RB-42、RB-78、RB-89鉴定为假单胞杆菌(Pseudomonas spp.),R4鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp.).     

4种生防菌对烟草黑胫病的防治效果及对根际土壤微生物群落结构的影响

为明确亚麻假单胞菌、沙福芽胞杆菌、暹罗芽胞杆菌和哈茨木霉菌对烟草黑胫病的防治效果以及对根际土壤微生物的影响,通过盆栽和大田试验考察了这些菌株的防治效果,并采用Illumina Miseq测序技术测定了烟株根际土壤微生物的多样性。结果表明：(1)与农药甲霜·锰锌相比,亚麻假单胞菌、沙福芽胞杆菌、暹罗芽胞杆菌及哈茨木霉菌在盆栽和大田试验中均表现出较高的相对防治效果,分别为95.0%和95.9%、96.2%和81.2%、90.9%和78.4%、88.7%和39.3%。(2)甲霜·锰锌和生防菌处理后的烟株根际土壤微生物多样性降低,细菌和真菌核心物种数量分别呈现上升和下降的趋势。(3)甲霜·锰锌药剂和生防菌处理不影响土壤中细菌和真菌优势菌群群落结构,但改变了土壤中菌群的丰度。     

烟草青枯病发病烟株根际土壤细菌群落分析

  目的  研究青枯病发生对根际土壤细菌群落组成的影响, 探明影响根际土壤细菌群落的环境因子。  方法  采用宏基因组学高通量测序技术, 比较发病烟株和健康烟株根际土壤细菌群落差异。  结果  (1) 健康烟株根际土壤细菌Ace指数、Chao指数和Shannon指数有高于发病烟株的趋势, 而Simpson指数有低于发病烟株的趋势; (2)发病烟株根际土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和链霉菌属(Streptomyces)等益生菌减少, 而劳尔氏菌属(Ralstonia)和Rudaea等病原菌增加; (3)土壤pH、有效磷(AP)、交换性钙(Ca)和有效铜(Cu)含量在发病烟株根际土壤中显著减少, 而速效钾(AK)含量显著增加。  结论  与健康烟株根际土壤相比, 发病烟株根际土壤细菌多样性、有益菌丰度、土壤pH和养分含量都较低; pH、P、K、Ca、Cu是对根际土壤细菌群落影响较大的土壤环境因子。      

生物有机肥对烤烟黑胫病及根际微生物代谢功能多样性的影响

通过田间小区试验,比较了化肥减量10%配施0.15 kg/m2生物有机肥(T2)和化肥减量20%配施0.3 kg/m2生物有机肥(T3)对烤烟产质量、黑胫病以及根际微生物代谢功能多样性的影响。结果表明:在化肥减量的条件下,配施生物有机肥能获得与常规化肥处理(T1)相近或更高的产量和产值,并显著提高了烤烟的上等烟比例,减轻黑胫病的危害。其中,以T3处理表现最好。随着生物有机肥施用量的增加,烤烟根际细菌、放线菌数量、微生物碳源利用强度、Shannon指数和McIntosh指数均呈现增加的趋势。与T1相比,T3处理的根际放线菌数量和碳源利用强度分别显著增加了112.6%、24.3%,并且McIntosh均匀度指数显著增加了17.5%。主成分分析表明,施用生物有机肥明显改变了烤烟根际微生物的群落功能,氨基酸类、羧酸类、聚合物类、胺类是区分施用生物有机肥导致微生物代谢功能变化的敏感碳源,而糖类、酚类是区分生物有机肥施用量增加导致微生物代谢功能变化的敏感碳源。与其他两个处理相比,T3处理显著提高了烤烟根际微生物对氨基酸类、酚类碳源的利用能力,这可能是减轻黑胫病危害的重要原因之一。      

烟草青枯病不同发病阶段根际土壤微生物群落变化趋势分析

通过扩增子测序技术,探究了烟草青枯病不同发病阶段根际土壤细菌和真菌群落的变化趋势,旨在为明确微生态-青枯病互作关系提供理论基础。结果表明,青枯病烟田根际土壤细菌群落Sobs、shannon指数和OTUs数量于烤烟移栽后75 d和100 d显著降低,真菌群落多样性指数无显著变化。一些致病微生物（Ralstonia、Fusarium等）和有益微生物（Sphingomonas、Gemmatimonas、Pseudomonas、Lysobacter、Streptomyces、Trichoderma、Gibberella、Chaetomium等）的相对丰度在青枯病发生阶段明显升高。与移栽前相比,属水平上根际土壤细菌群落结构于移栽后75 d和100 d,真菌群落结构于移栽后50 d和75 d发生明显改变。     

Biolog GEN Ⅲ微孔板在烟草青枯病、黑胫病生防细菌鉴定中的应用

采用Biolog全自动微生物鉴定系统的Biolog GEN III微孔板对24株烟草青枯、黑胫病未知生防细菌进行了鉴定。结果表明,鉴定准确率为100%,其中解淀粉芽孢杆菌12株(Bacillus amyloliquefaciens)、饲料类芽孢杆菌3株(Paenibacillus pabuli)、枯草芽孢杆菌2株(Bacillus subtilis)、萎缩芽孢杆菌2株(Bacillus atrophaeus)、地衣芽孢杆菌2株(Bacillus licheniformis)、短小芽孢杆菌1株(Bacillus pumilus)、亨氏普罗威登斯菌1株(Providencia heimbachae)。     

烟草黑胫病综合防治技术

详细介绍了烟草黑胫病的分布、为害、症状、发病条件和综合防治措施 :①种植抗病品种 ;②农业措施防病 ;③化学药剂防治     

茄青枯病菌发病烟株根际土壤营养状况分析

为探究烟株根际土壤营养状况与青枯病发生的关系,摸清影响烟草青枯病发生最关键的土壤养分因子,以从重庆市烟草青枯病发生十分典型的黔江植烟区采集的177份根际土壤样品为供试材料,测定并采用t检验、因子分析、判别分析等方法分析了土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、交换性钙和镁、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼、有效钼13项指标。结果表明:土壤pH、有机质、速效钾、交换性钙、有效硼、有效钼含量偏低以及土壤碱解氮、交换性镁、有效锰含量偏高均有可能降低土壤的抑病效果,导致青枯病严重发生;烟草青枯病发病烟株根际土壤的钙镁比(4.04)明显低于健康烟株根际土壤的钙镁比(9.86);因子分析结果显示,土壤中低水平的有效钼、交换性钙可能是导致青枯病发生流行最主要的因子;通过判别分析可知,烟株根际土壤中速效钾、交换性钙、有效钼、有机质、有效硼5个成分的含量情况可能是判别青枯病发病与否的关键因子,同时也构建了相应的判别函数。      

生物炭对根际土壤微生态的调控及对烟草青枯病的防控作用

  目的  探究不同用量的生物炭对根际土壤微生态的调控及对烟草青枯病的防控作用  方法  采用稀释平板法,研究生物炭对青枯菌的吸附作用及对其生长和运动性的影响;盆栽试验研究生物炭对烟草生长及青枯病发病情况和土壤基本理化性质的影响;利用高通量测序技术,比较各处理土壤细菌群落差异。  结果  （1）生物炭对青枯菌具有抑制作用,可吸附青枯菌、抑制其生长及运动性,用量超过1.5%时效果显著;（2）生物炭提高了土壤pH、有机质、速效磷和速效钾含量,利于烟草的生长。相关性分析发现,生物炭对土壤pH和化学性质的改善,是抑制烟草青枯病发生的主要原因;（3）生物炭提高了根际土壤微生物群落的Alpha多样性和放线菌门中链霉菌属的相对丰度;（4）根际土壤细菌结构的多样性与土壤理化性质有一定的相关性,其中有效钾影响最大。  结论  生物炭通过对青枯菌的抑制作用和对土壤微生态的改善,创造了利于烟草生长的环境条件,减少了烟草青枯病的发生。      

生防菌使用方式对烟草青枯病的防效及根际土壤细菌群落的影响

采用大田试验和扩增子测序技术,探索了生防菌兑水灌根（GG）、生防菌拌土围根（WG）、米糠+生防菌拌土围根（MK+WG）对烟草青枯病的防效及调节土壤细菌群落的作用。结果表明:（1）不同施用方式对青枯病的防效表现为MK+WG（59.32%）> WG（55.93%）> GG（49.72%）。（2）WG和MK+WG均可显著提高烟株根际土壤细菌群落的多样性和丰富度,且MK+WG增幅最大。（3）WG和MK+WG提高了土壤中放线菌门的相对丰度,促使土壤中Gaiella、Gemmatimonas和Bradyrhizobium等一些有益微生物比例上升。综合来看,MK+WG更有利于恢复土壤健康、减轻青枯病对烟株的为害。      

两株防治烟草青枯病的烟草根际拮抗菌

  目的  进一步丰富烟草青枯病的生防资源。  方法  采用抑菌圈法和盆栽试验测定分离自烟草根际的细菌菌株GZYCT-4和GZYCT-9对青枯病菌的拮抗活性;运用PCR技术检测拮抗细菌的生防标记基因,利用趋化性试验研究烟草根系分泌物及其所含的各种有机酸对拮抗菌根部定殖的影响。  结果  （1）GZYCT-4和GZYCT-9对烟草青枯病菌均具有较好的抑菌效果,培养48 h的抑菌圈直径分别为16.64 mm和18.90 mm,盆栽试验表明灌根接种施用GZYCT-4和GZYCT-9可有效防治烟草青枯病。（2）GZYCT-4和GZYCT-9菌株均检测到8个枯草芽孢杆菌生防标记基因,其脂肽类粗提物对烟草青枯病菌的抑菌圈直径分别达到16.24 mm和20.71 mm。（3）GZYCT-4对红花大金元根系分泌物有较强的趋化反应,且红花大金元根系分泌物含有的草酸对GZYCT-4吸引作用较大,而GZYCT-9则对K326根系分泌物有较好的趋化反应,K326根系分泌物所含的柠檬酸对GZYCT-9有较好的吸引作用。  结论  GZYCT-4和GZYCT-9菌株均可有效地防控烟草青枯病,且对不同品种的烟草根系分泌物及其所含的各种有机酸有趋化差异。      

烟草青枯病抑病型土壤中有益微生物的组成分析

为挖掘烟草青枯病抑病型土壤有益微生物资源,通过大田试验分析了不同海拔高度抑病型和导病型土壤的微生物群落结构以及青枯菌、拮抗菌等的相对丰度.结果表明,与导病型土壤相比,烟草青枯病抑病型土壤中有益细菌门放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝藻门(Cyanobacteria)和有益真菌...     

根际土壤调控对连作烟田青枯病的控制作用

针对一些烟区土壤存在的板结、酸化严重、营养失调、微生态环境失衡等问题,设置了窝施碳化玉米秸秆、增施碱性肥料、生石灰水和微肥斯德考普灌根4项措施对烟株根际土壤进行改良。通过调查各处理青枯病的发病情况、烟草农艺性状等指标,探索不同调控措施对青枯病的防控作用及烤烟农艺性状的影响。结果表明:4个处理中,生石灰水灌根和微肥斯德考普灌根对烟草青枯病均有较好的防控作用,在对照区发病率达到高峰时,病情指数分别比对照低9.74、8.45,防效分别为50.52%、40.47%;4种处理措施对烟草农艺性状均有一定的促进作用,以增施碱性肥料效果相对最佳,其后依次为斯德考普灌根、石灰水灌根、窝施碳化玉米秸秆。     

基于代谢组学分析青枯病烟田土壤代谢标志物

【目的】分析青枯病烟田和健康烟田土壤代谢物组成的差异,筛选青枯病烟田土壤代谢标志物。【方法】以青枯病烟田和健康烟田的烟株根围土壤为研究对象,采用非靶向代谢组学LC-MS/MS分析技术,对3个时期（未发病、发病中期、发病后期）土壤代谢物组成进行研究。【结果】（1）在未发病时、发病中期和发病后期,青枯病烟田和健康烟田土壤代谢物有显著差异的代谢物分别为115种、159种和105种。（2）3个时期共同差异代谢物有63种,其中正离子模式代谢物有49种,负离子模式代谢物有14种。49种正离子模式代谢物可以聚为2个大类和7个小类。（3）筛选出8种代谢标志物,分别为环巴胺（Cyclopamine）、麦芽四糖（Maltotetraose）、麦黄酮（Tricine）、凯林（Khellin）、6-(alpha-D-glucosaminyl)-1D-myo-inositol、茄啶（Solanidine）、贝磷地尔（belfosdil）、硅雄酮（Silandrone）。【结论】青枯病烟田和健康烟田土壤代谢物组成上存在较大差异,筛选出8种代谢标志物可为判别土壤感烟草青枯病状况提供一定参考。