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生防芽孢杆菌2-1的定殖及其对土壤微生态的影响

闫杨;刘月静;陈芳

  枯草芽孢杆菌2-1是分离自中药材天南星根际土壤的颉颃细菌,对多种植物根腐病有明显的抑制作用,并且能够有效促进植株生长。以生长周期相对较短的黄瓜作为试验对象,温室盆栽试验的结果表明2-1对黄瓜根腐病存在有效抑制作用,并能使土壤中植物抗病的相关酶活性明显升高,如脲酶、碱性磷酸酶、几丁质酶和过氧化氢酶。此外,生防菌株在土壤中的定殖情况也能明显影响其生防效果。在生物防治过程中将大量生防菌施入植物根部土壤中并使其有效定殖,虽在植物土传病害防治中起到积极作用,但也应对生防菌对土壤生态平衡可能存在的影响作出深入了解。本研究通过对生防菌2-1进行绿色荧光蛋白基因标记,构建出具有四环素抗性的2-1-GFP工程菌株,用于研究2-1在土壤中定殖后的动态过程。工程菌株2-1-GFP的遗传稳定性实验表明质粒稳定性达到95%,故可推断出该工程菌株可以满足黄瓜特定生育期内研究的需要。温室盆栽试验表明2-1可以稳定定殖在黄瓜根围土壤中,2-1在黄瓜整个生育周期内根围的活菌数可以稳定在10~6~10~7cfu/g,可以满足作物整个生育期的需要。在温室试验过程中,每隔4周从黄瓜根际土壤取样,在黄瓜生育期取样4次。使用相应试剂盒检测与土壤中植物抗病相关的脲酶、碱性磷酸酶、几丁质酶和过氧化氢酶酶活性,检测结果表明4种酶在黄瓜根际土壤中的酶活性呈现动态变化且与植株长势相关。利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)法研究土壤微生态,操作方便快捷,而且可以避免传统的平板培养法不能培养土壤中全部微生物所带来的弊端。用土壤DNA提取试剂盒(北京天根)提取高纯度的土壤总DNA,用16S rDNA特异性引物27f和1492r进行PCR扩增,用DGGE引物357f-GC和518r进行巢式PCR扩增,将PCR产物进行变性梯度凝胶电泳分析。DGGE电泳图谱结果反映出,在黄瓜苗期不同处理之间的微生物与播种前土壤中的微生物类群相比无明显变化。播种一个月后,土壤中微生物类群随着植株生长而变化,电泳条带亮度及数量均有明显增加。两个月后,与植物长势相对应,微生物菌群增长达到峰值并趋于稳定。3个月后,植株进入生长衰亡期且土壤中菌群数量减少,不同处理间的差异减小。根据DGGE图谱可见,植物根际微环境影响植株根部土壤中的微生物类群增殖,且其变化与植物生长状态紧密相关。该研究将为今后2-1菌株在中药材及蔬菜作物根腐病的大田应用奠定理论基础。……   
[关键词]:生防芽孢杆菌;定殖;酶活性;微生态
[文献类型]:会议论文
[文献出处]: 《中国植物病理学会2017年学术年会论文集2017年