微生物有机肥结合土壤改良剂防控烟草土传青枯病研究

摘要

烟草青枯病是一种典型的土传病害，其病原菌为茄科劳尔氏菌（Ralstoniasolanacearum），该病害的防控一直是烟草生产研究的重点与难点。目前，生物防控已成为克服土传植物病害的重要途径之一，而利用拮抗菌防控烟草青枯病日益受到国内外研究者的重视。本研究利用本实验室筛选出的1株高效拮抗土传烟草青枯病的拮抗菌SQR-7，用其制成微生物有机肥，结合石灰和碳铵对土壤消毒，在盆栽和大田进行了防控烟草青枯病的试验，同时研究了微生物有机肥和土壤消毒对烟草根际土壤细菌群落的影响。通过烟草致病相关基因phcA初步研究了Ralstonia solanacearum phcA的同源性和其生化型分类之间的相关性。
　　 主要结果如下:
　　 1、盆栽试验设置了5个处理:对照(T1)、施用普通有机肥(T2)、施用SQR-7微生物有机肥(T3)、石灰处理土壤后施用SQR-7微生物有机肥(T4)、石灰-碳铵处理土壤后施用SQR-7微生物有机肥(T5)，用DGGE和平板计数法研究了根际土壤微生物群落的多样性，旨在探讨微生物有机肥及微生物有机肥结合土壤改良剂对烟草青枯病的防控效果和对烟草根际土壤细菌群落多样性的影响。结果表明:连作土壤中，普通有机肥(T2)不仅不能防控烟草青枯病，还提高了烟草青枯病的病情指数，而施用微生物有机肥处理（T3、T4和T5）对烟草青枯病的防控效果分别达66.7％～87.9％;施用微生物有机肥可显著改变根际微生物区系结构:T2处理的根际土壤细菌和放线菌数量较T1处理仅增加了0.1倍和0.5倍，而真菌数量则较T1处理增加了1.1倍;T3和T4处理的根际土壤细菌较T1处理增加了3.5倍和6.1倍，同时，放线菌数量分别增加了3.7倍和3.5倍，而真菌数量分别下降了70.1％和66.2％; T5处理的根际土壤细菌和放线菌数量较T1处理分别增加了13.6倍和5.1倍，真菌数量下降了75.0％;各处理的细菌群落多样性均较T1处理增加。初步研究表明，连作病害土壤用石灰-碳铵预处理后再施用SQR-7微生物有机肥能有效防控烟草青枯病和减缓连作生物障碍，其作用机制主要通过改变微生物区系和降低病原菌数量实现。
　　 2、大田试验设置5处理，对照(T1)，施用普通有机肥处理(T2)，施用SQR-7微生物有机肥(T3)，石灰处理土壤后施用SQR-7微生物有机肥(T4)，石灰-碳铵处理土壤后施用SQR-7微生物有机肥(T5)。结果表明:在移栽后80天，T1处理的病情指数为82.64％，T2处理的防控效果仅为4.55％，T3处理的防控效果为15.80％，T4处理的防控效果为30.25％，T5处理的防控效果为50.25％; PCR-DGGE结果表明施用微生物有机肥的处理细菌群落多样性大大提高，其中，以石灰-碳铵预处理后的处理细菌群落多样性增加最为明显。综上所述，说明施用普通有机肥防控烟草青枯病的效果很低，施用SQR-7烟草专用微生物有机肥在前期能有效地降低大田烟草青枯病的发病率，若结合对土壤进行石灰-碳铵预处理，其防控效果更好。促生结果表明:施用微生物有机肥的处理能显著促进烟草植株的生长，若结合石灰-碳铵对石灰进行预处理其促进作用更加明显。在株高、茎围、最大叶面积上，T3分别是T1的1.38，1.08，1.33倍;T4分别是T1的1.50，1.09，1.34倍;T5分别是对照的1.66，1.11，1.44倍。
　　 3、phcA是Ralstonia solanacearum致病基因复杂调节系统的核心成员。本研究采用PCR扩增并分析了来自贵州不同地区的6株青枯菌的phcA的序列，结合NCBI上已有的phcA基因序列，初步研究了Ralstonia solanacearum phcA的同源性和其生化型分类之间的相关性。结果表明:根据phcA对青枯菌进行的分类和青枯菌生化型分类基本一致，但是有个别菌株不一致，说明基因亲缘关系相近的菌株其生化型不一定相同，为通过多个青枯菌保守基因和致病基因确定青枯菌基因分型的发展提供了可能性。

目录

声明

论文说明

摘要

第一章 文献综述

1．1 烟草青枯病概述

1．1．1 烟草青枯病病原菌

1．1．2 茄科劳尔氏菌的分类

1．1．3 青枯菌对植物的侵染过程

1．1．4 青枯劳尔氏菌致病基因的调控网络

1．1．5 发病条件

1．1．6 国内外青枯病的防控现状

1．1．7 土壤改良剂的作用

1．2 连作障碍的原因及对植物生长的影响

1．3 土壤微生物群落的研究方法

1．3．1 传统研究方法

1．3．2 现代研究方法

1．4 本研究的目的和意义

第二章 微生物有机肥结合土壤改良剂防控盆栽烟草青枯病

2．1 材料与方法

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验方法

2．1．3 试验施肥管理

2．1．4 病情调查

2．1．5 根际微生物区系计数

2．1．6 烟草不同生长期根际土壤的微生物多样性

2．1．7 健康植株与发病植株红外热像仪(FLIR SC660 24°)分析

2．1．8 数据处理

2．2 结果与分析

2．2．1 不同处理对烟草土传青枯病的防控效果

2．2．2 不同处理对烟草根际土壤微生物区系的影响

2．2．3 烟草不同生育期不同处理土壤细菌类群的多样性指数

2．2．4 健康植株与发病植株红外热像仪(FLIR SC660 24°)分析

2．3 讨论

2．4 小结

第三章 微生物有机肥结合土壤改良剂防控大田烟草土传青枯病

3．1 材料和方法

3．1．1 试验材料

3．1．2 试验设计

3．1．3 试验施肥管理

3．1．4 土样采集及总DNA的提取

3．1．5 病情调查

3．1．6 农艺性状测定

3．1．7 PCR-DGGE

3．1．8 数据处理

3．2 结果与分析

3．2．1 不同处理对烟草土传青枯病的防控效果

3．2．2 不同处理对烟草农艺性状的影响

3．2．3 不同处理对大田烟草根际土壤细菌群落多样性的影响

3．3 讨论

3．4 小结

第四章 贵州烟草青枯病菌的致病基因初步分析

4．1 试验材料和方法

4．1．1 材料

4．1．2 方法

4．2 结果与分析

4．2．1 贵州不同地区烟草青枯菌的分离及16S rRNA基因测序结果

4．2．2 贵州省不同地区烟草青枯菌致病基因扩增序列

4．2．3 贵州烟草青枯菌的phcA基因结构与生化型之间的相关性

4．3 讨论

4．4 小结

第五章 全文结论

参考文献

附录

致谢

作者简介

硕士在读期间发表的论文