土壤線蟲對根際細菌P13和S3-1傳播作用的研究.pdf

1、線蟲在動物界中數(shù)量最豐富的動物之一，它們在淡水、海水、陸地上隨處可見。土壤線蟲主要包括自由生線蟲和植物寄生線蟲，在植物根際尤為密集，并因此與根際微生物存在著復雜多樣的交互關系。近年來，利用秀麗線蟲作為指示生物篩選毒力較強的生防菌株進行植物寄生線蟲的生物防治成為研究熱點。生防菌株能夠產(chǎn)生有毒次級代謝產(chǎn)物，在短期內(nèi)對線蟲產(chǎn)生致死效應，或在長期作用下減緩線蟲生長、抑制線蟲產(chǎn)卵、降低線蟲運動能力。另一方面，自由生線蟲能夠以細菌作為食物，優(yōu)先選擇

2、無毒或好吃的細菌，遠離有毒或不好吃的細菌，并且能夠?qū)⑵鋽y帶細菌運送至植物根際。國內(nèi)外對于線蟲與細菌相互作用關系多集中在病原菌，對其與根際益生菌生態(tài)關系以及對線蟲——根際益生菌——植物三者交互作用的研究都很少。
　　本課題中通過的緩慢殺線實驗、共培養(yǎng)毒性實驗和偏好性實驗分析了秀麗線蟲對兩株根際益生菌:熒光假單胞菌P13(PseudomonasfluorescensP13)和解淀粉芽孢桿菌S3-1(Bacillus amyloliqu

3、efaciens S3-1)傳播的可能性;熒光顯微鏡和透射電子顯微鏡對線蟲腸道細菌存在情況進行定性分析，平板稀釋涂布確定線蟲攜帶細菌總量，線蟲——植物根部趨向性實驗探索了線蟲攜帶細菌向植物根際定向運動的能力。
　　P13和S3-1對秀麗線蟲的慢性致死率分別為12.12％和3.0％，S3-1對秀麗隱桿線蟲幾乎沒有殺線蟲活性，而P13表現(xiàn)出了較低的殺線蟲活性。在與P13和S3-1共同培養(yǎng)5天后，相對于OP50，線蟲每10s身體彎曲次數(shù)

4、分別為4.68和4.33，對線蟲運動沒有產(chǎn)生抑制作用，且線蟲能夠繼續(xù)生長、繁殖。相對于OP50，秀麗隱桿線蟲偏好捕食根際益生菌P13和S3-1，選擇系數(shù)分別為0.13和0.52。與P13相比，線蟲更偏好捕食S3-1，選擇系數(shù)為0.32，可能是P13產(chǎn)生的HCN對線蟲有毒害作用抑或芽孢桿菌是土壤中含量最多的菌株，線蟲根據(jù)經(jīng)驗會選擇較為熟悉的菌株作為食物。綜合緩慢殺線實驗、共培養(yǎng)毒性實驗和偏好性實驗我們初步判斷線蟲能夠以細菌為食，并可能對兩

5、株根際益生菌進行傳播。
　　熒光顯微鏡觀察P13菌苔中的線蟲，發(fā)現(xiàn)線蟲消化道中有黃色熒光;透射電子顯微鏡觀察了P13和S3-1中培養(yǎng)的秀麗線蟲腸道橫切面，發(fā)現(xiàn)了P13和S3-1菌體細胞，P13的一些菌體細胞已經(jīng)破碎，而S3-1由于芽孢保護完整性較高。線蟲體表攜帶兩種細菌量分別為3.07×103±32(P13)，71±12(S3-1)，體內(nèi)攜帶細菌數(shù)量分別為9.5×102±36(P13)，8.96×102±21(S3-1)。線蟲對P

6、13攜帶總量較高為4.02×103±47，而S3-1較低為9.67×102±22，對兩株菌攜帶量有明顯差異。對于秀麗線蟲腸道細菌觀察以及線蟲體表及腸道細菌攜帶量結果表明，線蟲能夠攜帶P13和S3-1進行傳播。
　　在線蟲——植物根部趨向性運動實驗中，與對照組相比，接種線蟲后菌落范圍擴大且線蟲能夠向擬南芥和小青菜根部定向運動。并且我們在兩種植物根際分離出了P13和S3-1，每株植物根表面含菌量高達105CFU。線蟲體表和代謝到環(huán)境中

7、的細菌能夠隨線蟲運動傳播至根物根際，并有效定殖。而根際益生菌和線蟲共同作用，能夠增加植物干重和鮮重，促進植物根和莖的伸長，有效地促進了植物生長發(fā)育。實驗結果充分表明線蟲能夠傳播定向傳播P13和S3-1，促進植物生長。
　　利用秀麗隱桿線蟲可以作環(huán)境指示生物的優(yōu)勢，與細菌共培養(yǎng)，在發(fā)揮其生防作用的同時篩選環(huán)境友好型生防菌株，既能有效的促進植物生長也能保護土壤原有的生態(tài)環(huán)境，最大程度上維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有效地控制了農(nóng)作物病害，