土壤中大丽轮枝菌微菌核的定量流行学研究

发布时间：2018-03-13 06:48

  本文选题：棉花黄萎病　切入点：病害预警　出处：《西北农林科技大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)是一种分布广、破坏力强的土传病原真菌,可以导致400多种植物黄萎病害。微菌核作为大丽轮枝菌的休眠结构,可以在土壤中存活10年以上,是病害的初侵染来源。大丽轮枝菌引起的棉花黄萎病是典型的单循环病害,在播种前进行风险预测、制定防治策略是减少产量损失的有效途径。但是微菌核快速定量技术和合理的田间抽样技术的缺乏,限制了对该病害定量流行学及预报预测技术的深入研究。本论文通过定量检测土壤中的微菌核,在个体棉株水平上研究了土壤中微菌核密度与发病概率及发病级别的关系;以株距为最小考查距离,研究了棉田微菌核和发病植株的空间分布;评估了生物熏蒸衍生产品对土壤中微菌核活力和土壤微生物群落的影响。取得以下主要结果:1.建立了土壤中大丽轮枝菌微菌核的快速定量检测方法。结合土壤水筛提纯微菌核和qPCR技术,建立了适合田间大量土样中微菌核的快速定量检测方法(水筛+qPCR方法)。该方法具有特异性强、灵敏度高及快速准确等优点,检测下限为每克土0.5个微菌核,检测结果与传统的选择性培养基平板法检测结果具有显著相关性(r=0.98)。2.感病和抗病棉花品种的发病阈值分别为每克土壤4和7个微菌核。采集5块棉田的405个发病棉花和健康棉花根围土样,利用水筛+qPCR方法检测土样中微菌核密度。通过广义线性模型拟合土壤中微菌核密度与棉花黄萎病发病概率以及发病级别的关系,发现logistic模型(R2=0.62)和累积logit模型(R2=0.79)可以分别拟合这两种关系,但是不同抗性棉花品种的拟合模型参数不同。这表明了土壤中微菌核密度越高,棉花黄萎病发病概率和发病级别也越高。以冀棉11和中植棉2号为感病和抗病品种的代表,明确了感病和抗病棉花品种的发病阈值(50%发病概率)分别为每克土壤4和7个微菌核。3.棉田土壤中大丽轮枝菌微菌核和病株在空间距离1.0 m以下呈聚集分布。以株距为最小空间距离,采集3块棉田中不同空间距离下的210个土壤耕层样品,利用水筛+qPCR方法检测中微菌核密度。对不同空间距离下土样中微菌核密度进行自相关分析,结果表明,棉田土壤中微菌核密度呈偏态分布,同一田块内不同部位的微菌核密度差异较大;微菌核在行内空间距离1.0 m以下显著相关。对6块棉田中发病棉株的空间位置进行自相关分析,结果表明行内病株也在空间距离1.0 m内聚集分布,行间病株的空间分布属随机分布。因此,棉田土壤1.0 m间隔的随机采样方案可以提供微菌核密度的无偏估计。4.候选生物熏蒸产品可以有效减少土壤中微菌核密度,且对土壤微生物群落无显著影响。通过田间微小区试验评估了3种生物熏蒸衍生产品单独和混合使用对土壤中微菌核活力的影响,并在田间试验条件下,采用Metabarcording测序技术研究了土壤熏蒸对土壤微生物群落的影响。结果表明,BioFence?、萜类化合物和沼渣都能显著减少土壤中微菌核数量,但混合使用生物熏蒸产品未能显著提高杀菌效率。萜类化合物和BioFence?处理的杀菌效率达到60%以上,对土壤中细菌和真菌群落结构无显著影响;而化学熏蒸剂氯化苦处理后4周可显著改变土壤中细菌和真菌的种群结构,处理后16周土壤细菌群落结构恢复到对照水平,真菌群落结构尚未恢复。
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【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S432.4
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本文编号：1605240