小麦蚕豆间作改善蚕豆根际微生物区系与减轻蚕豆枯萎病的作用

发布时间：2021-06-19 11:22

　　本文用盆栽试验的方法和应用稀释平板计数法、实时荧光定量PCR法及BIOLOG技术,通过比较单作和单作蚕豆根际土壤可培养的细菌、真菌、放线菌、微生物总量、微生物Shannon多样性指数（H）、Simpson优势度指数（D）、Mc Intosh均匀度指数（U）和尖孢镰刀菌的数量、尖孢镰刀菌数量与真菌数量比、尖孢镰刀菌和拮抗菌的基因拷贝数等指标,研究了小麦蚕豆间作对接种蚕豆枯萎病病原菌（尖孢镰刀菌）、对蚕豆枯萎病发病的影响。结果表明:与单作蚕豆相比,间作蚕豆的发病率和病情指数降低86.9%和23.4%,差异显著;小麦蚕豆间作能够显著提高蚕豆根际土壤细菌、真菌、放线菌的数量及其总量,且微生物总量提升主要来源于细菌,其贡献率为83.72%,促进了蚕豆根际土壤向细菌型土壤转化;小麦蚕豆间作还能够提高蚕豆根际土壤微生物Shannon和Mc Intosh指数,有效降低Simpson指数,提高土壤微生物多样性;与单作蚕豆相比,小麦蚕豆间作蚕豆根际土壤尖孢镰刀菌数量降低了32.46%、基因拷贝数降低了17.52%,短短芽孢杆菌的基因拷贝数增加了86.06%,尖孢镰刀菌数量与真菌数量的比值降低了46.64%... 

【文章来源】：土壤通报. 2020,51(05)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

单作和间作体系小麦蚕豆生物量Fig.2Biomassofwheatandfababeaninintercroppingandmonocroppingsystems

富度知指数Simpsonindex0.0660.045香农多样性指数Shannonindex3.0803.110处理Treatment单作间作试验Test盆栽丰富度E0.9120.982均匀度指数McIntoshindex2.3间作对蚕豆根际土壤尖孢镰刀菌的数量及其与真菌数量的比值的影响小麦蚕豆间作处理能够显著降低蚕豆根际土壤尖孢镰刀菌的数量，同时降低尖孢镰刀菌的数量与真菌数量的比值。与单作蚕豆相比，小麦蚕豆间作处理蚕豆根际土壤尖孢镰刀菌的数显著降低了32.46%（图3-a），尖孢镰刀菌的数量与真菌数量的比值降低了46.64%（图3-b）。图3蚕豆根际土壤尖孢镰刀菌的数量（a）和尖孢镰刀菌的数量与真菌数量的比值（b）Fig.3ThenumberofFusariumoxysporum(a)andtheratioofthenumberofFusariumoxysporumtothatoffungi(b)inrhizospheresoiloffababean2.4间作对蚕豆根际土壤蚕豆枯萎病病原菌和短短芽孢杆菌基因拷贝数的影响由图4-a可知，小麦蚕豆间作处理能够显著降低蚕豆根际土壤尖孢镰刀菌的基因拷贝数。与单作蚕豆相比，小麦蚕豆间作处理蚕豆根际土壤尖孢镰刀菌的基因拷贝数显著降低了17.52%。由图4-b可知，小麦蚕豆间作处理能够显著增加蚕豆根际土壤短短芽孢杆菌的基因拷贝数比单作处理高。与单作蚕豆相比，小麦蚕豆间作处理蚕豆根际短短芽孢杆菌的基因拷贝数显著增加了86.06%。证明小麦蚕豆间作可以有效降低蚕豆根际土壤尖孢镰刀菌的基因拷贝数，增加拮抗微生物短短芽孢杆菌的基因拷贝数，这可能是小麦蚕豆间作抑制蚕豆枯萎病发生的重要原因。1130

5期王宇蕴等院小麦蚕豆间作改善蚕豆根际微生物区系与减轻蚕豆枯萎病的作用图4蚕豆根际土壤尖孢镰刀菌基因拷贝数（a）和短短芽孢杆菌基因拷贝数（b）Fig.4CopynumberofFusariumoxysporumgene(a)andofBrevibacillusbrevis(b)inrhizospheresoiloffababean3讨论本研究结果表明，蚕豆植株接种蚕豆枯萎病病原菌（尖孢镰刀菌）后，小麦蚕豆间作显著地增加了小麦生物量（增幅为22.60%），对蚕豆生物量没有明显的促进作用（但有增加趋势），这与前人研究小麦蚕豆间作的主要受惠对象是小麦的结果是一致的[21]。小麦蚕豆间作能够有效降低蚕豆枯萎病的发病率和病情指数，这与董艳等人的田间小区试验研究结果是一致的[22,23]。也可能正因为这个原因，在本研究中间作蚕豆的生物量表现出了一定的增加趋势（图2）。已有研究证明，土壤微生物在土传病害的防控中主要是发挥群体效应，而其中细菌和放线菌是生物防治的主要微生物菌群，而真菌越多则土传病害发生越严重[24,25]。虽然本研究的结果表明小麦蚕豆间作蚕豆根际土壤真菌数量比单作处理要高，但间作处理蚕豆根际土壤细菌数量、放线菌数量及微生物总量要比单作处理显著提高（表2），因此，从蚕豆土壤根际土壤细菌、真菌、放线菌的数量对根际微生物总量的贡献来看，真菌的贡献仅仅为0.20%，细菌是微生物总量增加的主要的贡献者（达83.72%），由此依然可以证明，小麦蚕豆间作能够显著促进蚕豆根际土壤向细菌型土壤转化，因为细菌性土壤更有利于抗病[26~28]，所以小麦蚕豆间作有减缓蚕豆枯萎病的作用。本研究也进一步证实，小麦蚕豆间作能够显著提高Shannon和McIntosh指数，有效降低了Simpson指数，即增加了土壤中微生物的丰富度和均一度，这些结果与董

【参考文献】：
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本文编号：3237718