番茄(Solanum lycopersicum L.)种带微生物多样性和等离子体消毒技术研究

摘要

为明确番茄（Solanum lycopersicum L）种带微生物群落结构及其来源，以“中杂302”为材料，利用高通量测序法分析了种带细菌和真菌群落结构，并与栽培土壤和番茄各组织的微生物群落进行比较分析。在此基础上，进一步研究了常温大气压等离子体(Atmospheric Pressure Room-temperature Plasma，APRTP)对番茄种带细菌的杀灭效果。主要结果如下
　　1.番茄种带细菌来自13个门，62个属，其中变形菌门的肠杆菌属(Enterobacter，37.58％)、不动杆菌属(Acinetobacter，4.51％)、厚壁菌门的魏斯氏属(Weissella，36.27％)以及拟杆菌门的拟杆菌属(Bacteroides，3.66％)为优势菌属。番茄种带真菌来自2个门，15个目，首要优势菌门为子囊菌门(Ascomycota，81.85％)，其次为担子菌门(Basidiomycota，18.15％);在目分类水平上，子囊菌门的煤炱目(Capnodiales，37.13％)、酵母菌目(Saccharomycetales，10.64％)、粪壳菌目(Sordariales，10.06％)以及担子菌门的马拉色菌目(Malasseziales，13.64％)为优势菌。
　　2.比较分析栽培土壤、组织及种带细菌的数量和群落结构。土壤细菌数量最多，组织附生次之，组织内生最少。DGGE分析表明各组织内生细菌间的相似度较高，尤其是根、茎和叶片以及种子、胎座和胶状物等相邻组织内生细菌间的相似度达到06以上。高通量测序结果表明.土壤细菌主要来自变形菌门(Proteobacteria，57.62％)、放线菌门(Actinobacteria，14.63％)和绿弯菌门(Chloroflexi，9.83％)，茎、叶组织细菌以变形菌门(＞99％)为主，果实内生细菌以变形菌门(71.01％)和厚壁菌门(22.76％)为主，种带细菌主要分布于变形菌门(64.73％)、厚壁菌门(15.59％)和拟杆菌门(Bacteroidetes，10.71％)。OTU聚类显示，土壤、组织附生、组织内生与种子共有OTU分别占种子OTU总数的76.27％、74.58％和71.19％,种子独有OTU仅占10.17％。表明，番茄种带细菌主要来源于土壤和组织细菌。
　　3.土壤和组织真菌群落丰富度和多样性表现为土壤＞茎、叶附生＞组织内生，子囊菌门(Ascomycota)为第一优势菌门，不同部位真菌群落结构存在差异土壤真菌主要来自粪壳菌目(Sordariales，39.90％)和小囊菌目(Microascales，9.55％)，茎、叶组织附生真菌以煤炱目（Capnodiales，31.89％）、粪壳菌目(21.84％)、酵母菌目(Saccharomycetales，18.44％)和格孢腔菌目(Pleosporales，8.98％)为主，组织内生真菌以煤炱目(3183％)、粪壳菌目(10.13％)、散囊菌目(Eurotiales，10.61％)、格孢腔菌目(9.91％)，以及担子菌门的马拉色菌目(Malasseziales，10.94％)为主，种带真菌以煤炱目(62.21％)和散囊菌目(11.75％)为优势菌。OTU聚类显示，土壤、组织附生、组织内生与种子共有OTU均占种子OTU数量的100％。表明，番茄种带真菌来源于土壤和组织真菌。
　　4.APRTP对番茄种子进行处理，5～30min内，灭菌率随处理时间延长逐渐升高，处理25min时灭菌率达99％以上。番茄种子接种细菌性溃疡病致病菌(Clavibacter michiganensis subsp michiganensis，Cmm)后，APRTP处理25min，可有效杀灭99.84％的Cmm菌。进一步对种子活力测定发现，APRTP处理可显著提高番茄种子活力，并能加快种子萌发速率。

目录

声明

摘要

英文缩略表

1．1 植物种带微生物多样性

1．1．2 种带真菌多样性

1．2 植物种带微生物的来源

1．3 影响植物种带微生物多样性的因素

1．3．1 环境因素

1．3．2 遗传因素

1．4．2 生化技术分析法

1．4．3 分子生物技术分析法

1．5 植物种子消毒处理方法

1．5．1 常规种子消毒方法

1．5．2 等离子体种子处理技术

1．6 本研究的目的与意义

1．7 技术路线

第二章 番茄种带微生物群落结构分析

2．1 材料与方法

2．1．4 数据统计分析

2．2 结果与分析

2．2．1 番茄种带细菌群落结构分析

2．2．2 番茄种带真菌群落结构分析

2．3 结论与讨论

第三章 番茄栽培土壤、组织与种带细菌多样性比较分析

3．1 材料与方法

3．1．3 土壤及组织附生和内生细菌的16S rRNA拷贝数分析

3．1．4 土壤及组织附生和内生细菌的DGGE分析

3．1．6 数据统计分析

3．2 结果与分析

3．2．2 土壤及组织附生和内生细菌的16S rRNA拷贝数分析

3．2．3 土壤及组织附生和内生细菌的DGGE分析

3．2．4 土壤及组织附生和内生细菌群落丰富度和多样性

3．2．5 土壤及组织附生和内生细菌OTU聚类

3．2．6 土壤及组织附生和内生细菌群落结构比较分析

3．3 结论与讨论

第四章 番茄栽培土壤、组织与种带真菌多样性比较分析

4．1 材料与方法

4．2．1 土壤及组织附生和内生真菌群落丰富度和多样性

4．2．2 土壤及组织附生和内生真菌OTU聚类

4．2．3 土壤及组织附生和内生真菌群落结构比较分析

4．3 结论与讨论

第五章 常温大气压等离子体对番茄种带细菌的杀灭作用

5．1 材料与方法

5．1．1 试验装置及供试材料

5．1．2 种子APRTP处理方法

5．1．3 种带细菌的分离培养

5．1．7 出苗率及幼苗生长指标的测定

5．2．1 APRTP对浸种液pH、EC和ORP的影响

5．2．2 APRTP对种带细菌的灭菌效果

5．2．3 APRTP对种子活力的影响

5．2．4 APRTP对早期幼苗生长发育的影响

5．3 结论与讨论

第六章 全文结论

参考文献

致谢

作者简历