根际细菌对土壤线虫的反捕食作用及对根结线虫的防治

发布时间：2019-11-10 06:55

【摘要】：线虫是种类最多的动物之一,在土壤、水源及生物体内等环境中广泛分布。土壤中的线虫主要有自由生线虫和植物寄生线虫两种,在植物根际都尤为密集,并因此与根际细菌有着复杂多样的交互关系。生物菌肥是近年来研究的热点,利用植物根际细菌为主体的生物肥料具有多效、环保、可持续等优点,但在实际应用中遇到许多问题。自由生线虫捕食细菌,往往造成生防细菌的损耗,影响菌肥效果,但有时也会帮助传播菌株,扩大菌株的分布范围;而植物线虫则是危害农作物健康的病原线虫。国外对自由生线虫与细菌的关系已有不少研究,而国内报道较为稀缺;而利用根际细菌防治植物线虫的研究国内外均已有不少成果。然而不论是国内还是国外,将该两项研究相结合的报道都很少。本课题从番茄根际土壤中分离得到14株细菌,将实验室现有菌株与其对比,得到两株对秀丽线虫具有一定反捕食能力的菌株,分别为橘黄假单胞菌JD37和荧光假单胞菌P13。两株细菌在缓慢杀线实验中对秀丽线虫的致死率分别达到26.12%和18.66%。与大肠杆菌OP50相比,秀丽线虫排斥JD37菌株,且偏好P13菌株,选择性系数分别为-0.59和0.47。经过7天的共同培养,JD37组线虫大量死亡且繁殖率下降,P13组线虫行动力略有下降,繁殖力几乎不受影响。实验发现菌株活力对其反捕食能力具有一定影响,因此推测两株细菌的反捕食能力作用源于次级代谢产物,并对现已知主要有效产物进行测定。苦味酸试纸试验显示,荧光假单胞菌P13具有产生HCN的能力,JD37则无法产生HCN;而PCR克隆结果显示JD37、P13两株细菌均无法产生2,4-DAPG。分子实验表明JD37菌株不具有产生任何一种已知次级代谢产物的能力。为将两株细菌运用于根结线虫防治,本课题首先对河南省新乡市延津县番茄线虫病发地土壤进行理化性质检测,确定土样呈中性,可溶性盐浓度偏高,土质粗略判断为壤土或粘壤土。其次,灌溉实验得出,根结线虫在含水量为15m L/100g土/周以下时易侵染番茄,且当灌水量大于该数值,番茄植株本身的生长也会受到影响。根据以上结论设计实验,发现JD37、P13菌剂对根结线虫的侵染均有一定的抑制效果,其中P13抑制效果较JD37更佳,而JD37能更好地促进番茄生长。P13和JD37两种菌剂与对照组相比分别使根结数减少49.10%和43.53%,番茄植株茎生长量分别比对照组高出26.41%和30.26%。以上结果表明,JD37、P13两株生防细菌在土壤自由生线虫的捕食压力下演化出不同的应对机理,其中JD37菌株能更为有效地抵抗捕食,且对植物寄生线虫也有一定的拮抗能力,并能够更好地帮助染病植株正常生长。P13菌株可能更倾向于利用线虫帮助其在土壤中传播,并且对植物寄生线虫的拮抗能力较强。这些结果丰富了对根际细菌与土壤自由生线虫关系的认识,并为研究开发涵盖促生、防病等多效果的生物菌肥提供了参考和依据。
【学位授予单位】：上海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S432.45;S154.3

【参考文献】