不同绿肥防控烟草青枯病的机理

摘要

针对烟草青枯病[病原青枯菌(Ralstonia solanacearum)]对烟叶生产造成的危害,探索不同种类绿肥翻压对土壤青枯菌和微生物群落的影响,为生物防控烟草土传病害提供新的手段和方法。以适合西南烟区种植的15种绿肥为材料,利用盆栽生物模拟,筛选并验证能够抑制土壤中青枯菌数量的绿肥种类,采取超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF/MS)、荧光定量PCR以及微生物高通量测序等技术,鉴定、分析绿肥根系分泌物主要物质种类和含量,并开展田间试验验证防控效果。结果表明:1)随着绿肥种植时间增加,土壤中青枯菌数量总体呈下降趋势,绿豆(Vigna radi)根系分泌物对青枯菌的抑制效果最明显,抑菌率达69.05%。2)二月兰(Orychophragmus violaceus)根系分泌物中的氨基酸总量最高,油菜(Brassica campestris)最低,绿豆的酪氨酸含量最高,比最低含量(油菜)高54.74%,二月兰的谷氨酸和丙氨酸含量明显高于其他绿肥,毛叶苕子(Vicia villosa)的丝氨酸含量比绿豆高33.19%。3)田间施用绿肥后,绿豆处理的青枯病防控率高达55.61%。4)对照(灭菌自来水接种劳尔氏菌)的根际土壤青枯菌相对丰度明显高于种植绿肥的土壤,分别是油菜、毛叶苕子、绿豆、二月兰的4.35、4.14、2.90和2.29倍,绿豆处理土壤中的α-变形菌属(Alphaproteobacteria)、粘细菌属(Haliangium)和克雷伯氏菌属(Klebsiella)相对丰度高于其他处理。5)绿肥处理的土壤在氨基酸代谢、转录代谢、复制和修复代谢等功能潜力上有所增强。研究表明,绿肥根系分泌物极大地影响吧土传病原菌数量,绿肥施用后土壤微生物群落结构和功能潜力发生变化,绿豆适宜生物防控青枯病,这为烟草青枯病的绿色防控提供了新的途径和方法。