秸秆还田对稻田土壤微生物的影响及ZY-1菌株对水稻纹枯病的生防潜能
发布时间：2021-11-15 21:34
湖北省枣阳市的水稻耕作以稻麦轮作模式为主,为探究稻麦轮作模式下秸秆还田对水稻根际土壤微生物多样性与水稻纹枯病发生的影响,采用Illumina测序技术结合生物信息学比较分析了秸秆还田与不还田处理下水稻根际土壤微生物群落多样性的差异,通过实时荧光定量PCR（RT-q PCR）对稻田土壤中纹枯菌的带菌量进行测定。从还田小区水稻根际土壤中分离获得一株对水稻纹枯病菌具有拮抗作用的细菌ZY-1,对其进行了分类鉴定、抗菌肽的基因检测、脂肽类抗菌物质的提取与鉴定,及其对纹枯病的生防潜力评估。取得的主要结果如下:1.秸秆还田后碱解氮、速效磷及速效钾均有一定程度增高,其中水稻孕穗期秸秆还田田块碱解氮与速效钾的含量显著增高,分别比不还田处理增加10.50%和26.32%;还田田块的水稻根际土壤细菌群落丰富度和多样性均有所增加,其中丰富度增幅显著;水稻根际土壤真菌群落丰富度降低,而多样性略有增高;在门水平上,两种处理田块根际土壤的优势细菌门均为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和酸杆菌门（Acidobacteria）,优势真菌...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1 秸秆还田对稻田生态系统的影响
1.1 秸秆还田对温室气体排放的影响
1.2 秸秆还田对土壤理化性质的影响
1.2.1 土壤物理性质与pH值
1.2.2 土壤速效养分含量
1.3 秸秆还田对土壤微生物的影响
1.3.1 微生物多样性研究方法
1.3.2 根际微生物
1.3.3 非根际微生物
1.4 秸秆还田对杂草的影响
1.5 秸秆还田对植物病害的影响
2 水稻纹枯病的生物防治研究进展
2.1 生防菌种类
2.1.1 生防真菌
2.1.2 生防细菌
2.1.3 生防放线菌
2.2 生防菌的作用机理
2.2.1 重寄生
2.2.2 竞争作用
2.2.3 拮抗作用
2.2.4 诱导植物产生抗病性
2.2.5 促生作用
3 本研究的目的与意义
第二章 秸秆还田对土壤速效养分、水稻根际微生物多样性和水稻纹枯病发生的影响
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 田间管理及水稻品种
1.1.2 供试培养基
1.1.3 仪器与设备
1.2 方法
1.2.1 土壤样品采集
1.2.2 土壤速效养分测定
1.2.3 水稻根际土壤微生物群落多样性分析
1.2.4 土壤中水稻纹枯菌DNA定量检测
1.2.5 水稻纹枯病田间病情调查
1.3 数据统计分析
2 结果与分析
2.1 秸秆还田对土壤速效养分的影响
2.2 秸秆还田对水稻根际土壤细菌群落的影响
2.2.1 水稻根际土壤细菌高通量测序数据统计
2.2.2 水稻根际土壤细菌稀释曲线
2.2.3 水稻根际土壤细菌群落多样性分析
2.2.4 水稻根际土壤细菌群落组成分析
2.2.5 水稻根际土壤细菌群落Venn分析
2.2.6 水稻根际土壤细菌群落差异分析
2.3 秸秆还田对水稻根际土壤真菌群落的影响
2.3.1 水稻根际土壤真菌高通量测序数据统计
2.3.2 水稻根际土壤真菌稀释曲线
2.3.3 水稻根际土壤真菌群落多样性分析
2.3.4 水稻根际土壤真菌群落组成分析
2.3.5 水稻根际土壤真菌群落Venn分析
2.3.6 水稻根际土壤真菌群落差异分析
2.4 秸秆还田对稻田土壤纹枯菌带菌量的影响
2.5 秸秆还田对水稻纹枯病发生的影响
3 小结与讨论
第三章 枯草芽孢杆菌ZY-1菌株防治水稻纹枯病潜能研究
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试菌株
1.1.2 供试水稻
1.1.3 供试培养基
1.1.4 仪器设备
1.2 方法
1.2.1 水稻根际土壤细菌分离与纯化
1.2.2 生防菌的平板筛选
1.2.3 ZY-1菌株的鉴定
1.2.4 枯草芽孢杆菌ZY-1的生物学特性研究
1.2.5 枯草芽孢杆菌ZY-1的抑菌谱
1.2.6 枯草芽孢杆菌ZY-1菌株发酵液活性物质稳定性测定
1.2.7 不同浓度ZY-1发酵滤液对纹枯菌菌丝生长的影响
1.2.8 枯草芽孢杆菌ZY-1菌株抗菌肽物质合成基因的检测
1.2.9 枯草芽孢杆菌ZY-1菌株脂肽类抗菌物质鉴定
1.2.10 枯草芽孢杆菌ZY-1对水稻纹枯病防治效果评价
1.3 数据统计与分析
2 结果与分析
2.1 生防细菌的分离与筛选
2.2 ZY-1菌株的鉴定
2.2.1 形态观察
2.2.2 ZY-1 菌株Biolog微生物快速鉴定
2.2.3 16SrDNA序列分析
2.3 枯草芽孢杆菌ZY-1菌株的生物学特性研究
2.3.1 温度对ZY-1菌株生长的影响
2.3.2 pH对ZY-1菌株生长的影响
2.3.3 耐盐特性
2.4 枯草芽孢杆菌ZY-1菌株的抑菌谱
2.5 枯草芽孢杆菌ZY-1发酵滤液抗菌物质稳定性测定
2.6 不同浓度枯草芽孢杆菌ZY-1发酵滤液对纹枯菌菌丝生长的影响
2.7 枯草芽孢杆菌ZY-1菌株的抗菌肽物质合成基因PCR检测
2.8 LC-MS鉴定ZY-1 菌株发酵液的脂肽类物质
2.9 枯草芽孢杆菌ZY-1对水稻纹枯病防治效果评价
2.9.1 枯草芽孢杆菌ZY-1对离体叶片纹枯病的防治效果评价
2.9.2 枯草芽孢杆菌ZY-1对纹枯病的盆栽防治效果评价
3 小结与讨论
参考文献
附录一 拮抗细菌ZY-1 16S rDNA序列
攻读硕士学位期间研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]长期秸秆粉碎还田对水稻产量和耕地质量的影响[J]. 陈红金,陶云彬,吴春艳. 浙江农业科学. 2019(12)
[2]解淀粉芽孢杆菌G9R-3脂肽类化合物抑制香蕉枯萎病菌机理及防效评价[J]. 周维,田丹丹,杨扬,韦弟,李朝生,覃柳燕,刘挺燕,黄素梅. 西南农业学报. 2019(08)
[3]一株烟草青枯拮抗细菌中活性物质稳定性和粗提物成分分析[J]. 吴翔,谢丽源,甘炳成,陈影,彭卫红,谭昊,黄忠乾. 西南农业学报. 2019(07)
[4]稻蟹生态种养对水稻根际微生物区系的影响[J]. 佟德利,许璐,于鑫,贺海升,张颖. 沈阳师范大学学报(自然科学版). 2019(03)
[5]根际微生物组介导的解淀粉芽孢杆菌FH-1对水稻的促生机制[J]. 李晴晴,徐松,赵维,杨榕,赵思崎,黄志勇,王敬敬. 微生物学报. 2019(12)
[6]小麦秸秆对杂草种子萌发和土壤微生物代谢的影响[J]. 王慧敏,魏守辉,张朝贤,朱文达,姜翠兰,陈景超,黄兆峰,黄红娟. 植物保护. 2019(02)
[7]稻田水旱复种轮作对作物产量及土壤养分的影响[J]. 王兰,黄国勤,孙丹平,王淑彬. 生态学杂志. 2018(11)
[8]水稻离体叶片纹枯病接种样品菌量检测方法研究[J]. 曲海艳,袁正杰,潘龙玉,何海燕,许赵蒙,瞿绍洪. 浙江农业学报. 2018(10)
[9]炭化烟草秸秆还田对连作植烟土壤及烤烟生长发育的影响[J]. 谭慧,彭五星,向必坤,尹忠春,孙玉晓,施河丽. 土壤. 2018(04)
[10]2017年枣阳市水稻新品种展示试验[J]. 王艳,李磊,胡建勇,付小燕,王金强. 现代农业科技. 2018(15)
博士论文
[1]独脚金内脂生物合成和信号传导在调控水稻根际微生物和应对稻瘟病菌机理研究[D]. Fahad Nasir（林丹）.东北师范大学 2019
[2]链霉菌3-10抗真菌代谢产物鉴定及防病潜力评估[D]. 吕昂.华中农业大学 2017
[3]苹果轮纹病生防解淀粉芽胞杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）PG12主要生防机制研究[D]. 陈欣怡.中国农业大学 2016
[4]Bacillus atrophaeus B44产生iturin A及其对棉苗立枯病的防病促生作用[D]. 陈莉.石河子大学 2015
[5]枯草芽胞杆菌Bs916产罗克霉素、表面活性素、杆菌霉素和泛革素的结构鉴定、合成途径及生物学功能[D]. 罗楚平.南京农业大学 2014
[6]长期不同施肥制度下双季稻田土壤肥力与温室气体排放规律的研究[D]. 商庆银.南京农业大学 2012
[7]芽孢杆菌及其脂肽类化合物防治植物病害和促进植物生长的研究[D]. 王帅.南京农业大学 2009
硕士论文
[1]大豆秸秆还田对土壤理化性质和酶活性的影响[D]. 马昱萱.东北农业大学 2019
[2]栽培模式对再生稻稻田土壤肥力、温室气体排放与产量的影响研究[D]. 邓桥江.华中农业大学 2019
[3]鄂中北两熟区不同种植模式资源利用效率评价[D]. 于镇超.华中农业大学 2019
[4]黄麻链霉菌AUH-1的分离筛选及其拮抗植物病原真菌的活性评价和作用机理研究[D]. 杨勇.江西农业大学 2019
[5]芽孢杆菌对油菜根肿病和稻瘟病的生防潜能研究[D]. 何有为.华中农业大学 2018
[6]生防细菌的分离、筛选及生防潜能评估[D]. 王梅菊.华中农业大学 2018
[7]防治苦瓜枯萎病的木霉菌株分离鉴定、定殖检测及其防病促生机理[D]. 王永阳.山东农业大学 2018
[8]轮作制水稻根际土壤微生物多样性的研究[D]. 乔帅.陕西理工大学 2017
[9]黄连叶斑病病原学及防治技术研究[D]. 席中刚.华中农业大学 2017
[10]两株水稻根际木霉菌株生物学特性及生防潜能研究[D]. 李松鹏.华中农业大学 2017
本文编号：3497532
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1 秸秆还田对稻田生态系统的影响
1.1 秸秆还田对温室气体排放的影响
1.2 秸秆还田对土壤理化性质的影响
1.2.1 土壤物理性质与pH值
1.2.2 土壤速效养分含量
1.3 秸秆还田对土壤微生物的影响
1.3.1 微生物多样性研究方法
1.3.2 根际微生物
1.3.3 非根际微生物
1.4 秸秆还田对杂草的影响
1.5 秸秆还田对植物病害的影响
2 水稻纹枯病的生物防治研究进展
2.1 生防菌种类
2.1.1 生防真菌
2.1.2 生防细菌
2.1.3 生防放线菌
2.2 生防菌的作用机理
2.2.1 重寄生
2.2.2 竞争作用
2.2.3 拮抗作用
2.2.4 诱导植物产生抗病性
2.2.5 促生作用
3 本研究的目的与意义
第二章 秸秆还田对土壤速效养分、水稻根际微生物多样性和水稻纹枯病发生的影响
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 田间管理及水稻品种
1.1.2 供试培养基
1.1.3 仪器与设备
1.2 方法
1.2.1 土壤样品采集
1.2.2 土壤速效养分测定
1.2.3 水稻根际土壤微生物群落多样性分析
1.2.4 土壤中水稻纹枯菌DNA定量检测
1.2.5 水稻纹枯病田间病情调查
1.3 数据统计分析
2 结果与分析
2.1 秸秆还田对土壤速效养分的影响
2.2 秸秆还田对水稻根际土壤细菌群落的影响
2.2.1 水稻根际土壤细菌高通量测序数据统计
2.2.2 水稻根际土壤细菌稀释曲线
2.2.3 水稻根际土壤细菌群落多样性分析
2.2.4 水稻根际土壤细菌群落组成分析
2.2.5 水稻根际土壤细菌群落Venn分析
2.2.6 水稻根际土壤细菌群落差异分析
2.3 秸秆还田对水稻根际土壤真菌群落的影响
2.3.1 水稻根际土壤真菌高通量测序数据统计
2.3.2 水稻根际土壤真菌稀释曲线
2.3.3 水稻根际土壤真菌群落多样性分析
2.3.4 水稻根际土壤真菌群落组成分析
2.3.5 水稻根际土壤真菌群落Venn分析
2.3.6 水稻根际土壤真菌群落差异分析
2.4 秸秆还田对稻田土壤纹枯菌带菌量的影响
2.5 秸秆还田对水稻纹枯病发生的影响
3 小结与讨论
第三章 枯草芽孢杆菌ZY-1菌株防治水稻纹枯病潜能研究
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试菌株
1.1.2 供试水稻
1.1.3 供试培养基
1.1.4 仪器设备
1.2 方法
1.2.1 水稻根际土壤细菌分离与纯化
1.2.2 生防菌的平板筛选
1.2.3 ZY-1菌株的鉴定
1.2.4 枯草芽孢杆菌ZY-1的生物学特性研究
1.2.5 枯草芽孢杆菌ZY-1的抑菌谱
1.2.6 枯草芽孢杆菌ZY-1菌株发酵液活性物质稳定性测定
1.2.7 不同浓度ZY-1发酵滤液对纹枯菌菌丝生长的影响
1.2.8 枯草芽孢杆菌ZY-1菌株抗菌肽物质合成基因的检测
1.2.9 枯草芽孢杆菌ZY-1菌株脂肽类抗菌物质鉴定
1.2.10 枯草芽孢杆菌ZY-1对水稻纹枯病防治效果评价
1.3 数据统计与分析
2 结果与分析
2.1 生防细菌的分离与筛选
2.2 ZY-1菌株的鉴定
2.2.1 形态观察
2.2.2 ZY-1 菌株Biolog微生物快速鉴定
2.2.3 16SrDNA序列分析
2.3 枯草芽孢杆菌ZY-1菌株的生物学特性研究
2.3.1 温度对ZY-1菌株生长的影响
2.3.2 pH对ZY-1菌株生长的影响
2.3.3 耐盐特性
2.4 枯草芽孢杆菌ZY-1菌株的抑菌谱
2.5 枯草芽孢杆菌ZY-1发酵滤液抗菌物质稳定性测定
2.6 不同浓度枯草芽孢杆菌ZY-1发酵滤液对纹枯菌菌丝生长的影响
2.7 枯草芽孢杆菌ZY-1菌株的抗菌肽物质合成基因PCR检测
2.8 LC-MS鉴定ZY-1 菌株发酵液的脂肽类物质
2.9 枯草芽孢杆菌ZY-1对水稻纹枯病防治效果评价
2.9.1 枯草芽孢杆菌ZY-1对离体叶片纹枯病的防治效果评价
2.9.2 枯草芽孢杆菌ZY-1对纹枯病的盆栽防治效果评价
3 小结与讨论
参考文献
附录一 拮抗细菌ZY-1 16S rDNA序列
攻读硕士学位期间研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]长期秸秆粉碎还田对水稻产量和耕地质量的影响[J]. 陈红金,陶云彬,吴春艳. 浙江农业科学. 2019(12)
[2]解淀粉芽孢杆菌G9R-3脂肽类化合物抑制香蕉枯萎病菌机理及防效评价[J]. 周维,田丹丹,杨扬,韦弟,李朝生,覃柳燕,刘挺燕,黄素梅. 西南农业学报. 2019(08)
[3]一株烟草青枯拮抗细菌中活性物质稳定性和粗提物成分分析[J]. 吴翔,谢丽源,甘炳成,陈影,彭卫红,谭昊,黄忠乾. 西南农业学报. 2019(07)
[4]稻蟹生态种养对水稻根际微生物区系的影响[J]. 佟德利,许璐,于鑫,贺海升,张颖. 沈阳师范大学学报(自然科学版). 2019(03)
[5]根际微生物组介导的解淀粉芽孢杆菌FH-1对水稻的促生机制[J]. 李晴晴,徐松,赵维,杨榕,赵思崎,黄志勇,王敬敬. 微生物学报. 2019(12)
[6]小麦秸秆对杂草种子萌发和土壤微生物代谢的影响[J]. 王慧敏,魏守辉,张朝贤,朱文达,姜翠兰,陈景超,黄兆峰,黄红娟. 植物保护. 2019(02)
[7]稻田水旱复种轮作对作物产量及土壤养分的影响[J]. 王兰,黄国勤,孙丹平,王淑彬. 生态学杂志. 2018(11)
[8]水稻离体叶片纹枯病接种样品菌量检测方法研究[J]. 曲海艳,袁正杰,潘龙玉,何海燕,许赵蒙,瞿绍洪. 浙江农业学报. 2018(10)
[9]炭化烟草秸秆还田对连作植烟土壤及烤烟生长发育的影响[J]. 谭慧,彭五星,向必坤,尹忠春,孙玉晓,施河丽. 土壤. 2018(04)
[10]2017年枣阳市水稻新品种展示试验[J]. 王艳,李磊,胡建勇,付小燕,王金强. 现代农业科技. 2018(15)
博士论文
[1]独脚金内脂生物合成和信号传导在调控水稻根际微生物和应对稻瘟病菌机理研究[D]. Fahad Nasir（林丹）.东北师范大学 2019
[2]链霉菌3-10抗真菌代谢产物鉴定及防病潜力评估[D]. 吕昂.华中农业大学 2017
[3]苹果轮纹病生防解淀粉芽胞杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）PG12主要生防机制研究[D]. 陈欣怡.中国农业大学 2016
[4]Bacillus atrophaeus B44产生iturin A及其对棉苗立枯病的防病促生作用[D]. 陈莉.石河子大学 2015
[5]枯草芽胞杆菌Bs916产罗克霉素、表面活性素、杆菌霉素和泛革素的结构鉴定、合成途径及生物学功能[D]. 罗楚平.南京农业大学 2014
[6]长期不同施肥制度下双季稻田土壤肥力与温室气体排放规律的研究[D]. 商庆银.南京农业大学 2012
[7]芽孢杆菌及其脂肽类化合物防治植物病害和促进植物生长的研究[D]. 王帅.南京农业大学 2009
硕士论文
[1]大豆秸秆还田对土壤理化性质和酶活性的影响[D]. 马昱萱.东北农业大学 2019
[2]栽培模式对再生稻稻田土壤肥力、温室气体排放与产量的影响研究[D]. 邓桥江.华中农业大学 2019
[3]鄂中北两熟区不同种植模式资源利用效率评价[D]. 于镇超.华中农业大学 2019
[4]黄麻链霉菌AUH-1的分离筛选及其拮抗植物病原真菌的活性评价和作用机理研究[D]. 杨勇.江西农业大学 2019
[5]芽孢杆菌对油菜根肿病和稻瘟病的生防潜能研究[D]. 何有为.华中农业大学 2018
[6]生防细菌的分离、筛选及生防潜能评估[D]. 王梅菊.华中农业大学 2018
[7]防治苦瓜枯萎病的木霉菌株分离鉴定、定殖检测及其防病促生机理[D]. 王永阳.山东农业大学 2018
[8]轮作制水稻根际土壤微生物多样性的研究[D]. 乔帅.陕西理工大学 2017
[9]黄连叶斑病病原学及防治技术研究[D]. 席中刚.华中农业大学 2017
[10]两株水稻根际木霉菌株生物学特性及生防潜能研究[D]. 李松鹏.华中农业大学 2017
本文编号：3497532
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