施加生防菌B29对黄瓜根际土壤微生物多样性的影响

论文摘要

作物土传病害是一个世界性防治难题,近年来人们开始探索利用微生态调控措施（如改变耕作方式、施加有机肥、施用有益微生物等）来改善根际微生态环境,达到促进作物生长和调控根际土壤微生物群落结构、减少和控制土壤病害发生的目的。虽然国内外许多研究已证明了生防菌在防治作物土传病害和提高作物产量方面都具有很好的作用效果,但对这种作用效果从微生物群落水平进行解析的较少。本文利用从黄瓜根际土壤分离得到的高效防治作物土传病害的生防菌株--枯草芽孢杆菌B29菌液处理春季移栽黄瓜,用化学农药组和空白组作对照,研究其对黄瓜根际土壤微生物数量和结构的影响,确定施用生防菌对作物根际原有微生物群落的影响和作用,为进一步制定合理措施来调整土壤微生物群落,使之保持和谐、稳定的健康状态,为提高作物产量及品质提供科学依据。本研究采用活菌计数、生化分析和分子生物学方法（PCR-DGGE）研究生防细菌B29在不同生长时期对黄瓜根际土壤微生物（细菌、真菌、放线菌、功能细菌）数量和结构以及土壤酶活性的影响。1)施用枯草芽孢杆菌B29菌剂后,使根际细菌和放线菌数量在第10、20 d显著增加,第30、40 d恢复至和对照一致；使根际真菌数量逐渐下降,第10d显著低于对照,20～40 d时极显著低于对照,至第40天稍有回升,略高于10d时的真菌数量。施用百菌清处理后,在第10、20 d,根际细菌数量极显著下降且明显低于对照,放线菌数量也低于对照但差异不显著,根际细菌和放线菌数量均极显著低于枯草芽孢杆菌B29处理组,至第30、40 d恢复到和对照一致；对根际真菌数量的影响是先降低后升高,但极显著低于对照；施用枯草芽孢杆菌B29可促进黄瓜根际细菌和放线菌的生长,抑制真菌的生长。2)施用枯草芽孢杆菌B29菌剂后,使根际氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌和好气性纤维素分解菌数量在第10、20 d显著增加,第30、40 d恢复和对照一致；施用百菌清处理后,在第10、20 d,根际氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌和好气性纤维素分解菌数量均极显著低于枯草芽孢杆菌B29处理组,至30、40 d恢复到和对照一致。施用枯草芽孢杆菌B29可促进黄瓜根际功能细菌的生长,而施加百菌清对其生长有抑制作用。3)施用枯草芽孢杆菌B29菌剂后,能显著提高黄瓜根际土壤酶（脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶）的活性,在处理10、20 d,土壤酶活性要显著高于其他两组,第30、40 d恢复至和对照一致；施用百菌清处理后,在第10、20 d根际土壤酶活性下降且显著低于枯草芽孢杆菌处理组,至第30、40 d恢复到和对照一致。施用枯草芽孢杆菌B29可提高黄瓜根际土壤酶活性,而施加百菌清对土壤酶活性有抑制作用。4)通过对不同处理组黄瓜根际土壤细菌DGGE指纹图的分析表明,施加枯草芽孢杆菌B29菌剂对黄瓜根际细菌种群多样性无显著影响,但是该菌能够成为优势种群定殖于黄瓜根际土壤,随着黄瓜的生长,该种群数量呈现逐渐降低趋势。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 生防菌的研究与应用
• 1.2 土壤微生物多样性的国内外研究概况
• 1.2.1 土壤微生物功能多样性
• 1.2.2 土壤微生物的物种多样性
• 1.2.3 土壤微生物对农业生态系统的影响
• 1.2.4 土壤微生物多样性的影响因素
• 1.3 土壤微生物多样性研究方法概述
• 1.3.1 传统培养方法
• 1.3.2 分子生物学方法
• 1.4 土壤酶的国内外研究发展概况
• 1.4.1 土壤酶的定义与分类
• 1.4.2 土壤酶的研究概况
• 1.5 本实验的研究内容和意义
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 研究的意义
• 第2章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验用培养基
• 2.1.3 实验仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 实验处理
• 2.2.2 土壤样品采集
• 2.2.3 菌数测定方法
• 2.2.4 土壤酶的活性测定
• 2.2.5 土壤细菌总基因组的提取及纯化
• 2.2.6 PCR扩增
• 2.2.7 变性梯度凝胶（DGGE）电泳操作
• 第3章 结果与分析
• 3.1 不同处理对黄瓜根际土壤微生物数量的影响
• 3.1.1 不同处理对黄瓜根际土壤细菌数量的影响
• 3.1.2 不同处理对黄瓜根际土壤放线菌数量的影响
• 3.1.3 不同处理对黄瓜根际土壤真菌数量的影响
• 3.2 黄瓜根际土壤经不同处理后功能细菌数量变化
• 3.2.1 氨氧化细菌数量变化
• 3.2.2 亚硝酸氧化细菌数量变化
• 3.2.3 好气性纤维素分解菌数量变化
• 3.3 不同处理后黄瓜根际土壤酶活性变化
• 3.3.1 脲酶活性变化
• 3.3.2 过氧化氢酶活性变化
• 3.3.3 蔗糖酶活性变化
• 3.3.4 磷酸酶活性变化
• 3.4 不同处理后黄瓜根际土壤微生物结构变化
• 3.4.1 土壤微生物总基因组的提取
• 3.4.2 PCR扩增
• 3.4.3 变形梯度凝胶电泳结果及分析
• 第4章 结论与讨论
• 4.1 生防菌B29对土壤微生物的影响
• 4.2 生防菌B29对土壤酶活性的影响
• 4.3 生防菌B29对土壤中功能细菌数量的影响
• 4.4 生防菌B29对土壤细菌群落多样性的影响
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文