犍為縣姜瘟病發(fā)生與土壤環(huán)境因子的關系研究.pdf

1、生姜是集藥、食、香料兼用植物，在世界范圍內廣泛種植。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，復種指數(shù)高，導致姜瘟病發(fā)病嚴重，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，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)生的關系;并采用45

2、4焦磷酸測序技術對發(fā)病和健康生姜根際與非根際土壤的細菌群落變化進行了分析;對發(fā)病生姜根際土壤細菌SCAU611T進行了分類和鑒定。
　　1.2012-2013年的田間試驗結果表明，土壤含水量與發(fā)病率呈顯著或極顯著正相關，相關曲線為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，相關曲線為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，而速效氮含量呈極顯著負相關。多元線性回歸和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系密切，回歸模型中土壤溫度和含水量對發(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。初步的研究結果證實，犍

4、為縣姜瘟病發(fā)生的土壤含水量臨界值為25％。
　　2.454焦磷酸測序結果表明，在門、綱、目、科和屬等分類水平上，發(fā)病與健康生姜根際和非根際土壤的細菌類群存在明顯的不同。以門和屬為例，其細菌種群變化特點如下:
　　在門水平，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（Proteobacteria）所占比例分別下降2.1％和7.2％;放線菌門(Actinobacteria)豐度分別下降0.6％和3.5％;

5、綠彎菌門（Chloroflexi）豐度分別降低2.4％和1.1％，而酸桿菌門(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。上述結果表明，生姜根際土細菌群落變化，特別是有益和生防細菌數(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與門分類單元上各樣品門分布的CCA分析表明，土壤的pH、速效磷(AP)和含水量(Moisture)對于細菌群落結構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，改變了土壤細菌群落結構，是影響姜瘟病發(fā)生的土壤環(huán)境因子。
　　3.對分離自發(fā)病生姜根際土的SCAU611的菌株進行鑒定。結果表明，SCAU611為G-，好氧，短桿狀，寬0.7-0.9μm，長1.5-3.0μm，極生多鞭毛，具有運動性。SCAU611在LB培養(yǎng)基上，菌落圓形，半透明，淡黃色，表明光滑濕潤，在KB培養(yǎng)基上產(chǎn)生綠色熒光色素，生長溫度范圍為-1-37℃，最適生長溫度為30℃，生長的

8、pH范圍為pH4.5-9.5，生長的NaCI濃度為0-6％。SCAU611氧化酶、過氧化氫酶和精氨酸雙水解酶為陽性，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