西瓜枯萎病抗性及其嫁接对根际土壤微生物数量及群落结构的影响

 【目的】揭示不同枯萎病抗性西瓜品种根际土壤微生物的差异及嫁接提高抗病性的土壤微生物学基础。【方法】以抗枯萎病西瓜品种‘甜妞’和感枯萎病西瓜品种‘天使’为试材,以南瓜（博强1号）为嫁接砧木,采用平板计数及PCR-DGGE技术,研究抗感枯萎病西瓜品种自根苗、嫁接苗和砧木不同生育期根际土壤微生物数量及群落结构的变化。【结果】抗性品种根际土壤细菌数量在生育期的中后期显著高于感病品种,根际土壤真菌数量显著低于感病品种;感病品种嫁接后根际土壤细菌和放线菌数量均高于非嫁接处理,而镰孢菌除苗期外均低于非嫁接处理;PCR-DGGE结果表明,不同处理根际土壤细菌、真菌群落结构存在差异,且随生育期的变化而变化。对差异条带测序分析说明不同西瓜品种及嫁接砧木南瓜根际分布不同的细菌和真菌群。【结论】西瓜抗病品种的根际土壤细菌和放线菌的数量显著高于感病品种,而真菌和镰孢菌数量显著低于感病品种,品种的抗性与根际土壤微生物的种群和数量密切相关;嫁接提高了感病品种根际土壤细菌、放线菌微生物数量,抑制了枯萎病菌的积聚,改变了根际土壤微生物群落结构。植物基因型对根际土壤微生物群落结构有显著影响,而根际微生物群落结构的不同将导致植物对病原菌的抗性差异及品种差异。     

2种嫁接番茄根系分泌活性物质对番茄青枯病及根际微生物的影响

【目的】鉴定分析嫁接番茄根系分泌物,研究其活性成分对番茄抗青枯病、番茄体内青枯菌及根际微生物数量的影响,为番茄青枯病的防治提供新思路。【方法】以高感青枯病番茄品种粉贝贝（Fb）、高抗青枯病番茄砧木番砧1号（No.1）和茄砧21号（No.21）为试验材料,设自根嫁接（Fb/Fb）、砧穗嫁接（Fb/No.1、Fb/No.21）和砧木自嫁接（No.1/No.1、No.21/No.21）5个嫁接组合。利用气相色谱—质谱联用仪（GC-MS）对嫁接番茄接种青枯菌前后的根系分泌物进行鉴定分析,用筛选出的活性物质对高感病番茄进行灌根处理后接种青枯菌,采用稀释平板法分离测定番茄体内和根际青枯菌及根际微生物数量。【结果】从嫁接番茄根系分泌物中鉴定筛选出邻苯二甲酸二甲酯（DP）和2,6-二叔丁基对甲苯酚（BHT）2种活性物质,其中1.0mmol/L DP与1.0mmol/L BHT混合灌根处理的抗青枯病效果最好,使高感病番茄的青枯病发病率和病情指数显著降至46.7%、42.5（P<0.05,下同）。2种活性物质灌根处理均能使根际微生物总量和细菌数量明显下降;均可降低根际真菌数量,其中BHT的抑制效果更强;均可在发病初期显著抑制放线菌的增殖,且DP的抑制效果强于BHT。【结论】筛选出DP和BHT 2种活性物质,其可通过改善根际微环境、降低植株体内和根际的青枯菌数量而提高番茄对青枯病的抗性。     

不同抗、感枯萎病黄瓜品种不同生育时期根际微生物数量消长动态分析

通过对不同抗、感枯萎病黄瓜品种不同生育时期的根际微生物数量消长动态研究发现，黄瓜抗、感枯萎病品种的根际真菌、放线菌数量存在明显差异，且这些根际微生物数量与黄瓜的生育期有一定关系。在结瓜期抗病品种的真菌、放线菌数量明显多于感病品种，黄瓜的根际细菌数量与黄瓜抗性无相关性。根际真菌、放线菌数量在黄瓜初花期、结瓜期呈明显上升趋势，而细菌数量则呈波动变化，在初花期出现下降趋势。     

甘薯抗蔓割病的生理机制Ⅰ．感染蔓割病后甘薯叶片脂质过氧化及保护酶的变化

在甘薯抗病品种Ｃ１８０、金山５７与感病品种岩薯８－６和南惠７号接种蔓割病菌后第２、４、６和８ｄ，分别测定叶片脂质过氧化水平及体内若干保护酶的活性．发现接种后第８ｄ病株的脂质过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）高于未接种的健株，感病品种的高于抗病品种的；随着接种时间的延长，超氧物歧化酶（ＳＯＤ活性逐渐下降，感病品种下降的速率高于抗病品种的；接种第４ｄ，抗、感病品种过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性均出现高峰，第６、８ｄ活性下降，感病品种下降速率大于抗病品种；抗病品种接种第６ｄ过氧化物酶（ＰＯＤ）活性出现高峰，随后又下降，而感病品种活性高峰迟出现，在接种的８ｄ内持续上升．研究表明甘薯品种对蔓割病的抗性与脂质过氧化及体内保护酶系统有着密切的关系．     

番茄青枯病抗性相关根际微生物的研究进展

由茄科雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）侵染引起的植物细菌性青枯病（Bacterial wilt）素有“植物癌症”之称,是一种毁灭性土传细菌病害。目前,青枯病已成为制约我国番茄生产的主要病害之一。抗青枯病番茄品种表现出与劣质农艺性状连锁遗传的问题一直没有得到解决,而且番茄青枯病抗性主要为数量遗传,不利于优良抗病品种的选育。根际微生物参与调控植物免疫系统,提高寄主植物青枯病抗性,反之,寄主植物的健康状况也能够影响根际微生物群落组成,根际微生物在番茄青枯病防治中具有重要作用。对抗青枯病番茄根际微生物群落特征及微生物群落形成的影响因素进行总结,讨论了根际微生物参与调控番茄青枯病抗性遗传的作用机制,并对利用有益根际微生物调控番茄青枯病研究方向的热点进行展望,为番茄青枯病诱导抗性机制的解析、遗传育种以及番茄青枯病的防治与品种的合理布局提供有效参考。     

棉花抗、感枯萎病品种根际微生物数量研究

对抗.感枯萎病棉花品种根际微生物数量分折的结果表明,品种抗性与根际微生物之间具有密切关系。抗病品种根际真菌、细菌和放线菌数量都多于感病品种,其中以真菌更加明显。研究结果还表明,播种期和棉株生育期对根际微生物数量也有显著的影响。     

土壤湿度对番茄青枯病侵染进程和光合特性及根系生长的影响

【目的】探究不同土壤湿度下接种青枯菌对番茄植株发病情况、细菌侵染进程、植株光合作用和根系生长的影响，为番茄青枯病的防治提供参考。【方法】以易感青枯病番茄品种金鹏14-8和青枯菌菌株P380为材料，设置4个土壤湿度（用土壤相对含水量表示）水平，分别为高湿T1（85%～100%）、中湿T2（70%～85%）、低湿T3（55%～70%）、干旱T4（40%～55%），对每个土壤湿度处理的番茄植株进行接种青枯菌和不接种青枯菌（对照）处理，监测不同土壤湿度条件下植株的发病率和病情指数，采用扫描电子显微镜观察青枯菌在番茄茎中的侵染进程及其数量分布，并对接种和未接种青枯菌(对照)植株的光合作用指标及根系形态指标进行比较分析。【结果】接种青枯菌后第3天，T1、T2、T3处理的番茄植株开始出现青枯病患病症状，T4处理未出现患病症状，随着接种时间的推移，T1处理番茄植株的发病率和病情指数增加迅速，接种后第11天其发病率高达96.67%，植株几乎全部发病；T2处理增加较快，接种后第11天发病率达57.67%；T3和T4处理增加极其缓慢，接种后第11天发病率和病情指数分别为21.67%，13.92和10.00%，5.92。扫描电镜观察结果表明，同一高度茎段中青枯菌数量随着植株土壤湿度的降低而下降，各土壤湿度处理间茎下段（SL1）和茎中段（SL2）青枯菌数量变化规律相同，即T1处理青枯菌数量显著高于T2、T3、T4处理，但T2、T3、T4处理间青枯菌数量差异不大；各处理茎上端（SL3）青枯菌数量差异总体不显著。相同土壤湿度下青枯菌数量在植株茎高度方向上呈下降趋势，即SL1＞SL2＞SL3。与未接种（对照）植株相比，接种青枯菌后第4天，各土壤湿度处理番茄植株P_n、T_r、G_s和C_i均降低，各指标值均随土壤湿度降低而下降；接种青枯菌后第6天，各处理番茄植株的总根系长度、总根表面积、总根系体积均降低，根尖数增加，根平均直径变化不明显，总根系长度、总根表面积和根尖数均表现为T1＞T2＞T3＞T4的规律，总根系体积大小表现为T1＞T2＞T4＞T3。【结论】降低土壤湿度可以抑制番茄青枯病的发生，减缓细菌在植株茎中的侵染进程，使植株茎秆木质部中青枯菌的定殖数量降低；青枯菌侵染导致番茄植株的光合作用和根系生长受到抑制。     

番茄抗感青枯病品种的生理生化差异

为了研究番茄抗青枯病育种的生理基础,对差异很大的两个品种接种青枯病菌(Ralstonia solanacearum),分析其品种间与防卫系统相关的动态变化.结果表明,受青枯菌侵染后,抗病品种T51A的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性高于对照,而感病品种T9230的却与对照一致;抗病品种T51A的超氧化物歧化酶(SOD)活性高于对照,其峰值比对照高16.12%,而感病品种T9230的却低于对照,其峰值低于对照25.14%;抗病品种T51A与感病品种T9230的多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)活性变化无明显差异;抗病品种T51A抑制叶绿素含量下降的能力及保持较高胡萝卜素含量的能力明显强于感病品种T9230.     

番茄愈伤组织对青枯病菌及其培养滤液的抗性研究

观察了５个抗青枯病水平不同的番茄品种（品系）的愈伤组织对青枯菌平板培养滤液及活菌体的反应．结果表明,抗病材料愈伤组织较为敏感,处理后较早出现褐变、崩溃等较重的受害症状,感病材料的症状出现较慢、较轻;番茄愈伤组织的离体抗性与田间抗性呈相反趋势．     

南方根结线虫侵染不同抗性烟草品种的组织病理学观察

利用烟草抗病品种K326和感病品种红花大金元,研究了南方根结线虫侵染过程中的组织病理学变化。结果显示:接种后3 d,2个品种都能形成巨型细胞,且巨型细胞的数量和形态没有显著差异。接种后15 d,感病品种中巨型细胞正常发育,而抗病品种中巨型细胞出现空泡。接种25 d,抗病品种巨型细胞发生崩解。表明不同抗性品种巨型细胞的形态变化与品种的抗性有关。     

青枯病抗性不同的番茄土壤细菌生理群的数量变化

对青枯病抗性不同的番茄品种根际细菌生理群数量变化进行了研究.结果表明,番茄根际细菌种群和数量的变化随品种抗性、生育期不同和季节的变化而变化,其中氨化细菌的数量与番茄青枯病抗性呈正相关;根际细菌中氨化细菌、硝化细菌、好气纤维素分解细菌、固氮细菌和反硫化细菌等数量均表现为夏季高于冬季,而厌气纤维素分解细菌和硫化细菌的数量则表现为冬季高于夏季.     

不同作物品种对根际青枯菌数量变化的影响

为给番茄栽培与轮作提供科学合理的依据,以不同番茄品种和蔬菜品种为材料,采用传统的平板培养法,研究不同番茄品种和几种蔬菜根际青枯菌菌落数。结果表明,19份番茄品种的青枯菌菌落数存在显著性差异,其中4份番茄品种的根际土壤中青枯菌的菌落数低于所有番茄品种的平均值,为低富集青枯病菌的番茄品种,分别是桂砧1号番茄、GBS无菌903番茄、金艳樱桃番茄以及黄箭樱桃番茄;23份不同蔬菜品种的青枯菌菌落数存在显著性差异,其中是5份蔬菜品种的青枯菌菌落数显著低于23份蔬菜品种的平均值,适宜与番茄进行轮作,分别是大叶茼蒿、八寸参、-葫芦瓜、桂蔬5号粉皮冬瓜及神奇花总原白丝瓜。     

Silicon impacts on soil microflora under Ralstonia Solanacearum inoculation

Silicon(Si) can increase plant resistance against bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum and enhance plant immune response. However, whether Si alleviates soil-borne disease stress through altering soil microbial community component and diversity is not clear. In this study, effects of Si application under R. solanacearum inoculation with or without plant on soil bacterial and fungal communities were investigated through high-throughput pyrosequencing technique. The results showed that Si addition significantly reduced bacterial wilt incidence. However, Si did not reduce the amount of R. solanacearum in rhizosphere soil. Principal components analysis showed that soil microbial community composition was strongly influenced by Si addition. Total 63.7% bacterial operational taxonomic units(OTUs) and 43.8% fungal OTUs were regulated by Si addition regardless of the presence of tomato plants, indicating the independent effects of Si on soil microbial community. Si-added soil harbored a lower abundance of Fusarium, Pseudomonas, and Faecalibacterium. Our finding further demonstrated that exogenous Si could significantly influence soil microbial community component, and this may provide additional insight into the mechanism of Si-enhanced plant resistance against soil-borne pathogens.     

生物有机肥对盆栽烟草根际青枯病原菌和短短芽孢杆菌数量的影响

采用荧光定量PCR方法,研究了生物有机肥对盆栽烟草根际青枯病原菌和拮抗菌动态变化的影响。结果表明:施用生物有机肥显著降低了抗病品种‘K326’和感病品种‘南江三号’烟草青枯病的发病率,促进了烟草生长,生物量增加14%以上;只接种病原菌处理(RS)土壤中青枯病原菌的fliC基因拷贝数显著高于先接种病原菌再施用生物有机肥处理(RS+BIO)和先施用生物有机肥后接种病原菌处理(BIO+RS),且这种效应与生育期和品种无关;旺盛生长期前,施用生物有机肥处理土壤中短短芽孢杆菌16S rDNA基因拷贝数也显著高于RS处理。上述结果表明,施用生物有机肥防治烟草青枯病主要是通过抑制土壤青枯菌的增长和促进植物生长来实现的。     

番茄抗青枯病筛选方法及其在抗青枯病育种中的应用

通过苗期接种鉴定、田间抗性鉴定和植株内假单孢杆菌群体数量及其分布的检测等方法对9个番茄品系进行抗性鉴定。结果表明:这9个品系的抗性水平存在显著差异,85198和203为感病品系,47254,51255,7585和85254为抗病品系。并针对3种筛选方法的特性,提出番茄抗青枯病育种的抗病鉴定筛选体系。     

Wheat straw biochar amendment suppresses tomato bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum: Potential effects of rhizosphere organic acids and amino acids

Complex interactions based on host plant, rhizosphere microorganisms and soil microenvironment are presumed to be responsible for the suppressive properties of biochar against soil-borne diseases, although the underlying mechanisms are not well understood. This study is designed to evaluate the efficacy of biochar amendment for controlling tomato bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum, and to explore the interactions between biochar-induced changes in rhizosphere compound composition, the pathogen and tomato growth. The results showed that biochar amendment decreased disease incidence by 61–78% and simultaneously improved plant growth. The positive ‘biochar effect' could be associated with enhanced microbial activity and alterations in the rhizosphere organic acid and amino acid composition. Specifically, elevated rhizosphere citric acid and lysine, but reduced salicylic acid, were induced by biochar which improved microbial activity and rendered the rhizosphere unsuitable for the development of R. solanacearum. In addition, nutrients which were either made more available by the stimulated microbial activity or supplied by the biochar could improve plant vigor and potentially enhance tomato resistance to diseases. Our findings highlight that biochar's ability to control tomato bacterial wilt could be associated with the alteration of the rhizosphere organic acid and amino acid composition, however, further research is required to verify these ‘biochar effects' in field conditions.