犍為縣姜瘟病發(fā)生與土壤環(huán)境因子的關(guān)系研究.pdf

1、生姜是集藥、食、香料兼用植物，在世界范圍內(nèi)廣泛種植。四川省犍為縣是四川菜姜主產(chǎn)區(qū)，種植面積大，種植年限長(zhǎng)，復(fù)種指數(shù)高，導(dǎo)致姜瘟病發(fā)病嚴(yán)重，制約著犍為縣生姜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。系統(tǒng)研究影響姜瘟病發(fā)生的土壤環(huán)境因子包括土壤溫濕度和理化性質(zhì)，以及生姜種植地土壤微生物群落變化，可為生姜健康種植提供理論支撐。本次研究在2012-2013年間，采用大棚和常規(guī)處理，在保持施肥水平和其他管理措施一致的前提下，系統(tǒng)研究了土壤環(huán)境因子與姜瘟病發(fā)生的關(guān)系;并采用45

2、4焦磷酸測(cè)序技術(shù)對(duì)發(fā)病和健康生姜根際與非根際土壤的細(xì)菌群落變化進(jìn)行了分析;對(duì)發(fā)病生姜根際土壤細(xì)菌SCAU611T進(jìn)行了分類(lèi)和鑒定。
　　1.2012-2013年的田間試驗(yàn)結(jié)果表明，土壤含水量與發(fā)病率呈顯著或極顯著正相關(guān)，相關(guān)曲線(xiàn)為y=1.3223x+28.717(R2=0.523，P＜0.05)（2012年），y=2.0726x+27.269;（R2=0.685，P＜0.01）（2013年）;土壤溫度與發(fā)病率呈正相關(guān)，相關(guān)曲線(xiàn)為y

3、=0.6275x+24.756，(R2=0.789，P＜0.01)（2012年），y=0.0652x+27.661，R2=0.06（2013年）。土壤速效磷含量與發(fā)病率呈顯著正相關(guān)，而速效氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。多元線(xiàn)性回歸和PCA分析表明，發(fā)病率與土壤含水量、溫度、速效磷和速效鉀含量關(guān)系密切，回歸模型中土壤溫度和含水量對(duì)發(fā)病率的解釋度為53-65％，為主要因素;土壤速效磷和速效氮的解釋度為34-46％，為次要因素。初步的研究結(jié)果證實(shí)，犍

4、為縣姜瘟病發(fā)生的土壤含水量臨界值為25％。
　　2.454焦磷酸測(cè)序結(jié)果表明，在門(mén)、綱、目、科和屬等分類(lèi)水平上，發(fā)病與健康生姜根際和非根際土壤的細(xì)菌類(lèi)群存在明顯的不同。以門(mén)和屬為例，其細(xì)菌種群變化特點(diǎn)如下:
　　在門(mén)水平，與健康生姜非根際與根際土相比，發(fā)病生姜非根際與根際土壤中變形桿菌門(mén)（Proteobacteria）所占比例分別下降2.1％和7.2％;放線(xiàn)菌門(mén)(Actinobacteria)豐度分別下降0.6％和3.5％;

5、綠彎菌門(mén)（Chloroflexi）豐度分別降低2.4％和1.1％，而酸桿菌門(mén)(Acidobacteria)比例分別增加2.1％和8.4％。
　　在屬水平，羅爾斯通氏屬（Ralstonia）的豐度在發(fā)病和健康生姜植株根際土壤中均較高，分別為0.44％和0.47％;假單胞菌屬（Pseudomonas）、鞘氨醇單胞菌屬（Sphingomonas）、伯克氏菌屬(Burkholderia)、孢桿菌屬(Bacillus)、根瘤菌屬（Rhizo

6、bium）和節(jié)桿菌屬（Arthrobacter）等已被證明具有生防和促生作用的有益菌屬的豐度在發(fā)病生姜根際土壤中顯著降低。上述結(jié)果表明，生姜根際土細(xì)菌群落變化，特別是有益和生防細(xì)菌數(shù)量降低是姜瘟病致病菌侵染生姜病發(fā)病的誘因。
　　發(fā)病和健康生姜根際與非根際土土壤理化指標(biāo)與門(mén)分類(lèi)單元上各樣品門(mén)分布的CCA分析表明，土壤的pH、速效磷(AP)和含水量(Moisture)對(duì)于細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化存在顯著的影響，其中土壤pH變化影響最大。生姜

7、種植土壤pH降低，速效磷含量和含水量升高，改變了土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，是影響姜瘟病發(fā)生的土壤環(huán)境因子。
　　3.對(duì)分離自發(fā)病生姜根際土的SCAU611的菌株進(jìn)行鑒定。結(jié)果表明，SCAU611為G-，好氧，短桿狀，寬0.7-0.9μm，長(zhǎng)1.5-3.0μm，極生多鞭毛，具有運(yùn)動(dòng)性。SCAU611在LB培養(yǎng)基上，菌落圓形，半透明，淡黃色，表明光滑濕潤(rùn)，在KB培養(yǎng)基上產(chǎn)生綠色熒光色素，生長(zhǎng)溫度范圍為-1-37℃，最適生長(zhǎng)溫度為30℃，生長(zhǎng)的

8、pH范圍為pH4.5-9.5，生長(zhǎng)的NaCI濃度為0-6％。SCAU611氧化酶、過(guò)氧化氫酶和精氨酸雙水解酶為陽(yáng)性，硝酸還原為陰性，并可水解Tween-80和七葉靈，液化明膠和利用D-葡萄糖，D-甘露醇和肌醇等產(chǎn)酸。SCU611DNA G+C含量為65.2％，主要的脂肪酸為C10∶0(3-OH)，C12∶0(2-OH)，C12∶0(3-OH)，C16∶0,C17∶0 cyc,Summed feature3(C16∶1□7c/C16∶1□

9、6c)和Summed feature8(C1s∶1□7c)。 SCAU611與其相關(guān)菌Pseudomonas chlororaphis DSM21509T(98.3％)和P.psychrophila JCM10889T(98.1％)的DNA-DNA雜交率分別為42.85％和43.92％，且SCAU611與P.chlororaphis DSM21509T和P.psychrophila JCM10889T的已知特征存在差異，SCAU611可