桑树青枯病与根际土壤肥力及微生物群落结构特征的研究

本文比较分析了桑树青枯病发病和健康植株根际土壤肥力以及微生物（细菌和真菌）群落结构特征差异，旨在挖掘和利用丰富微生物资源的有益功能，为构建桑树青枯病生物防治技术体系奠定基础。结果表明，桑树青枯病发病植株根际土壤中指示土壤肥力与健康状况的生物学性状指标β-葡糖苷酶和磷酸酶的活性显著降低，微生物生物量碳、磷显著下降；细菌门分类水平上，发病植株根际土壤中酸杆菌门、放线菌门和疣微菌门等优势细菌相对丰度降低，变形菌门、绿弯菌门、粘球菌门、厚壁菌门、拟杆菌门等优势细菌相对丰度增加；细菌属分类水平上，发病植株根际土壤富集了硝化螺菌属和放线菌属等特有细菌属，缺失了诸如链霉菌属等具有分泌抗生素功能的优势细菌属。真菌门分类水平上，发病植株根际土壤中子囊菌门和担子菌门真菌相对丰度增加，unclassified_k_Fungi和霉菌门真菌相对丰度降低；真菌属分类水平上，发病植株根际土壤富集了地霉菌属、腐质霉属和丝孢菌属等腐生真菌，缺失了被孢霉属、枝顶孢属和曲霉属等具有产抑菌化合物功能的优势真菌。研究表明，桑树青枯病与根际土壤β-葡糖苷酶、磷酸酶活性，微生物生物量碳、磷以及微生物群落结构都具有一定的相关性。链霉菌属细菌以及被孢霉属、枝顶孢属和曲霉属真菌有望作为生物防控青枯病的有效备选菌属。     

拮抗内生细菌Bacillus mojavensisZA1在马铃薯根内及根际的定殖动态及其对土壤微生物的影响

利用GFP标记和平板分离法研究了拮抗内生细菌Bacillus mojavensisZA1在马铃薯根内及根际的定殖动态及其对土著微生物的影响。结果表明,标记菌株ZA1-gfp在土壤中定殖数量为3.7×10⁴~7.3×10⁴cfu/g;马铃薯根际为3.0×10³~1.5×10⁵cfu/g,根内为49~630cfu/g;马铃薯的根部横切面、根毛和根表皮等部位均观察到发绿色荧光的菌株ZA1-gfp菌体或聚集菌落。利用灌根法施入生防菌后,土壤中细菌、放射菌数量显著增加(P<0.05),土壤真菌数量在中期下降;土壤中细菌、真菌和放线菌的数量分别在相对稳定范围内(数据之间差异不显著)消长。该结果说明菌株ZA1-gfp能够在马铃薯根内及根际定殖且不影响土壤中土著微生物的群落稳定性。     

金龟子绿僵菌在草原羊草和克氏针茅根际的种群动态和根内宿存鉴定

绿僵菌防治草原蝗虫效果显著,其在草原田间的存活能力影响其持续控害效果。除了侵染昆虫,绿僵菌还具有在植物根际宿存和根内生的生活方式,但相关宿存规律和内生性的研究报道很少。本文研究了绿僵菌在内蒙古草原两种优势种植物羊草和克氏针茅根际的种群数量变化并对其在这两种草的根内宿存进行了鉴定。结果表明,在干旱的内蒙古草原,绿僵菌施用后种群数量在30 d内快速下降,但能够以低密度在羊草、克氏针茅根际土壤中至少延续宿存75 d,羊草根际环境比较利于绿僵菌生存。对菌株egfp基因标记的特异PCR检测证明了绿僵菌在羊草和克氏针茅根内宿存。试验数据为指导植保生物防治中充分利用绿僵菌的昆虫病原性和植物内生特性提供理论基础,也将成为绿僵菌物种生活方式多样性、与植物互作及共进化研究的重要基础。     

采用MiSeq测序技术分析不同处理沟叩甲肠道微生物群落结构

为明确取食不同食物金针虫的肠道微生物群落结构差异以及寄主抵御外界不良因子干扰的影响,运用MiSeq测序技术比较分析平沙绿僵菌Metarhizium pingshaense处理取食小麦和马铃薯沟叩甲Pleonomus canaliculatus的肠道细菌群落结构差异。结果显示,不同处理沟叩甲种群之间Simpson指数差异显著,但Chao1、Observed species、PD whole tree和Shannon指数差异均不显著;肠道细菌类微生物主要由厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和变形杆菌门组成,取食马铃薯种群、饥饿种群和平沙绿僵菌处理的饥饿种群厚壁菌门的相对含量分别为29.46%、39.46%和29.81%;对照种群、取食小麦种群和平沙绿僵菌处理的马铃薯种群拟杆菌门的相对含量分别为31.30%、29.79%和39.07%;取食小麦种群中普通拟杆菌Bacteroides vulgatus PC510优势菌群的相对含量最高达8.37%,其余处理种群中优势菌群相对含量均低于5.00%。对不同处理沟叩甲种群进行相关性分析,发现对照种群与平沙绿僵菌处理种群的相关性较低,但与其余处理组相关性均较高;PCA聚类结果显示,平沙绿僵菌处理种群与其余种群之间聚集度较低。表明平沙绿僵菌的胁迫对沟叩甲肠道内细菌微生物群落多样性、丰富度及结构变化存在一定程度的影响,且外源食物摄入与平沙绿僵菌的胁迫两者叠加效应对寄主昆虫肠道微生物群落结构的影响高于单一外源因素的影响。     

塔里木河干流胡杨和柽柳根际土壤微生物及其垂直分布

对塔里木河干流阿拉干、英苏、喀尔达依等地的胡杨(Populus euphratica)、柽柳(Tamarixsp.)的根际微生物进行了研究。结果显示:①不同种植物之间,细菌、真菌和放线菌的比例不同。胡杨和柽柳的根际细菌、真菌、放线菌的数量大小次序为:细菌>放线菌>真菌。②胡杨和柽柳根际微生物总数及各类群数量垂直变化规律为:在60~100 cm土层中呈现递减趋势,在100~160 cm随深度的增加逐渐增加,并达到峰值,然后随土层的加深而递减。③胡杨和柽柳在根际细菌、真菌和放线菌的数量上均存在极显著差异。胡杨根际微生物总量为柽柳的2倍,胡杨的根际细菌、真菌和放线菌的数量分别是柽柳的2倍、8倍和2倍。④胡杨和柽柳的根系在不同的深度,根际的细菌、真菌和放线菌的数量不同,随着土壤有机质含量、pH值和含水量的变化而变化。     

高通量测序分析高温覆膜对韭菜根际微生物多样性的影响

为明确高温覆膜对韭菜根际土壤微生物群落多样性和组成的影响。本研究在覆膜前后对韭菜根际土壤中总DNA进行提取，采用Illumina Hiseq 2500高通量测序技术对土壤中细菌的16S rDNA和真菌的ITS基因进行了序列测定，分析了高温覆膜前后韭菜根际土壤中微生物群落结构特征。结果表明，高温覆膜前后分别获得细菌OTUs 1849个和1819个，真菌OTUs 148个和151个，无显著差异。覆膜前后物种分类显示，细菌种类均隶属于24门53纲112目218科322属，其中优势类群为蛋白菌门、厚壁菌门和放线菌门，覆膜前后的相对丰度分别为43.79%、21.70%、21.03%和42.36%、17.55%、23.92%。真菌种类均隶属于4门10纲21目27科34属，优势类群为子囊菌门和担子菌门，覆膜前后的相对丰度分别为62.48%、15.28%和51.13%、40.95%。可见，土壤中细菌群落的多样性和丰富度均高于真菌，覆膜前后微生物总量无显著变化，细菌、真菌在多样性指数上无显著差异，而在结构组成上差异显著。     

秸秆还田对水稻根际微生物多样性和水稻纹枯病发生的影响

为探究稻麦轮作模式下秸秆还田对水稻根际微生物多样性与水稻纹枯病发生的影响，本研究采用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的水稻根际微生物群落多样性差异，并采用实时荧光定量PCR （real-time fluorescent quantitative PCR，RT-qPCR）对这2种稻田土壤中水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani含量进行测定，并采用随机五点取样法调查稻田中水稻纹枯病发病率和病情指数。结果表明，秸秆还田后水稻根际细菌群落Chao1丰富度指数和Shannon多样性指数均有所增加，分别增加14.42%和4.39%，其中前者增幅显著；根际真菌群落Chao1丰富度指数降低29.60%，而Shannon多样性指数略有增加，增加5.96%；在门水平上，秸秆还田和不还田处理的水稻根际土壤优势细菌门均为变形菌门、放线菌门、绿弯菌门和酸杆菌门，优势真菌门均为子囊菌门、接合菌门和担子菌门；在属水平上，秸秆还田处理的硝化螺旋菌属和芽胞杆菌属相对丰度分别比不还田处理的显著增加96.11%和106.19%；在水稻孕穗期秸秆还田土壤中水稻纹枯病菌含量比不还田处理的显著增加120.20%；秸秆还田后水稻纹枯病发生加重，病情指数比不还田处理的增加18.10%~45.41%。     

绿僵菌与植物的多重关系及其在植物保护中的应用潜力

绿僵菌是广为知晓的昆虫病原真菌,被用作生物杀虫剂防治多种农林植物害虫。近年发现它也是根际微生物群落的一员,且有证据表明它内生于一些植物的根组织中,具有促进植物生长、拮抗植物病原菌、诱导植物抗性等作用。本文着重综述绿僵菌根际作用和植物内生性研究进展,从对植物的直接作用角度,了解其田间生态适应性及与植物的互作关系,以拓展昆虫病原真菌作为植物保护剂的认识,有助于根据生态学特点制定未来的生物防治应用策略。     

定量分离土壤绿僵菌的多果定高效选择性培养基

为了定量评估生防真菌绿僵菌在土壤中的存活能力和种群数量,需要确定高效的选择性培养基及其分离效率。本文研究了不同浓度多果定对绿僵菌的选择作用和分离检出率,结果表明,在以氯霉素抑制土壤细菌的基础上,多果定浓度在50~200 mg/L时能够有效抑制土壤中的非目标真菌而选择出可清晰鉴别和计数的绿僵菌;当浓度为25 mg/L时,对杂菌的抑制不完全,残留杂菌数占总数50%左右。随着多果定浓度增高,绿僵菌生长减缓、产孢颜色变黄、分离检出率降低。在多果定50 mg/L浓度下,接种培养绿僵菌4 d和6 d的菌落检出率分别69.20%和71.43%,显著低于对照培养基的检出率95.56%和94.72%;在200 mg/L的高浓度下,4 d和6 d检出率分别只有45.45%和61.24%,又显著低于前者低浓度下的检出率。试验确定了在蔗糖基础培养基中添加50 mg/L多果定为选择剂,能够有效抑制土壤中非目标真菌99%以上,对绿僵菌的分离效率稳定在70%左右。选择剂的抑制作用和选择效率是土壤微生物定量检测中不可忽略的因子。正确地评估田间绿僵菌数量是研究其种群动态、生态效应和持续生防作用的必要基础。     

生防菌剂多黏类芽胞杆菌对辣椒根际土壤细菌群落的影响

多黏类芽胞杆菌对辣椒疫病有较好的防治效果,本文重点研究了其对辣椒根际细菌微生物的影响。收集了109 cfu/g多黏类芽胞杆菌WP、25%嘧菌酯SC、68%精甲霜·锰锌WG及对照处理后的辣椒根际细菌,通过高通量测序分析了根际细菌种群多样性和群落结构。多黏类芽胞杆菌处理后的辣椒根际细菌多样性最高,化学药剂处理后的辣椒根际细菌多样性也均高于对照。通过分析高通量测序结果,发现辣椒根际细菌包括变形菌门Proteobacteria、奇古菌门Thaumarchaeota、酸杆菌门Acidobacteria、绿弯菌门Chloroflexi、放线菌门Actinobacteria等13个门。变形菌门的丰度在对照(JD)中高达70.65%,而在嘧菌酯(JA)、精甲霜·锰锌(JB)和多黏类芽胞杆菌(JC)的处理中分别降至24.41%、25.64%和34.95%,但仍然是各处理的优势菌群。在化学药剂和多黏类芽胞杆菌的3种处理中酸杆菌门和绿弯菌门菌群的丰度远高于对照,特别是奇古菌门菌在化学药剂处理中的丰度极显著高于多黏类芽胞杆菌和对照处理。经多黏类芽胞杆菌处理后发现芽单胞菌门和芽单胞菌属远高于对照,分别为7.35%(JC)、0.11%(JD)。研究结果表明:施用多黏类芽胞杆菌不仅可以有效防治辣椒疫病,还可以改变辣椒根际土壤微生物区系,提高土壤中细菌种群的多样性。     

金龟子绿僵菌CQMa421农药及应用情况

金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae是一种重要的生防真菌，具有安全、易在害虫种群中流行、环境友好、不易产生抗药性等优点，已在中国、美国、欧盟等多个国家或地区登记和应用。本文对我国广谱金龟子绿僵菌CQMa421农药的菌株选育、产品登记、应用技术及产品应用情况等方面进行了概述。     

绿僵菌油悬浮剂与减量化学农药联用对冬玉米草地贪夜蛾的防控效果

杀虫真菌农药安全性高，不易产生抗药性但速效性不足，而化学农药速效性好，大量使用会导致抗性产生。按照化学农药减量原则，采用绿僵菌制剂与噻虫嗪或氯虫苯甲酰胺减量联用方法进行田间防控试验。试验结果显示金龟子绿僵菌对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda（J.E.Smith）的速效性虽然低于化学药剂组，但持续防控明显优于化学药剂效果。在施用化学农药参考用量的50%时，联用药剂在5、15 d时，草地贪夜蛾幼虫防效得以保持甚至更优。25 d后，防效可分别达到82.60%、77.20%。金龟子绿僵菌与减量化学农药联用，防效优于单独使用金龟子绿僵菌的67.40%。冬玉米茎秆基部喷洒绿僵菌油悬浮剂可以有效感染草地贪夜蛾老熟幼虫/茧蛹，使其带菌入土，助力草地贪夜蛾的绿色防控，降低越冬繁殖地田间虫口基数。     

绿僵菌在不同类型草原防治蝗虫的效果分析

金龟子绿僵菌是一种对靶标昆虫具有高毒力和致病性的重要杀虫真菌,通过接触直接侵染使蝗虫致死,对草原蝗虫治理具有重要意义。本试验研究了不同类型草原喷施金龟子绿僵菌粉剂对蝗虫的防治效果。结果表明,金龟子绿僵菌对蝗虫有较好的防治效果,喷药后7 d优势种蝗虫毛足棒角蝗Dasyhippus barbipes、亚洲小车蝗Oedaleus decorus asiaticus和宽须蚁蝗Myrmeleotettix palpalis的虫口减退率达60%、防治效果超过62%,其中白边痂蝗、毛足棒角蝗、亚洲小车蝗和宽须蚁蝗的虫口减退率和防治效果均高于宽翅曲背蝗Pararcyptera microptera meridionalis和轮纹异痂蝗Bryodemella tuberculatum dilutum;同时,金龟子绿僵菌在不同类型草原的防治效果存在差异,在典型草原和荒漠化及半荒漠化草原的防治效果高于草甸草原。研究绿僵菌在不同草原类型蝗虫的防治效果,为建立草原蝗虫绿色可持续防控体系提供支持。     

丝氨酸蛋白酶抑制剂Serpin1对绿僵菌侵染飞蝗的影响

丝氨酸蛋白酶抑制剂（Serpins）是昆虫体内一类非常重要的蛋白酶抑制剂，具有调节昆虫免疫反应的功能。为研究Serpin1对绿僵菌Metarhizium anisopliae侵染飞蝗Locusta migratoria的影响，从飞蝗体内克隆了serpin1基因，经原核表达获得Serpin1蛋白；以飞蝗为试虫，通过饵剂饲喂的方法，测定了Serpin1蛋白对绿僵菌菌株IMI330189毒力的影响，并检测了绿僵菌IMI330189单独处理、Serpin1单独处理、绿僵菌IMI330189与Serpin1混合处理情况下飞蝗体内保护酶POD和SOD的活力。结果表明，在Serpin1与绿僵菌IMI330189混合饲喂3 d后，飞蝗的累计死亡率开始低于绿僵菌单独处理；到第8 d，绿僵菌IMI330189单独处理飞蝗累计死亡率达到100%，而Serpin1与绿僵菌IMI330189混合处理累计死亡率为84.31%，两者之间差异显著。POD和SOD酶活力测定结果显示，绿僵菌IMI330189单独处理时飞蝗体内的POD活力在第2 d和第3 d较对照组显著升高，而在第5 d较对照组显著下降；绿僵菌IMI330189与Serpin1混合处理后飞蝗体内的POD活力在第3 d和第5 d较对照组和绿僵菌处理组显著升高，而在第1 d显著低于对照组和绿僵菌处理组。绿僵菌IMI330189单独处理及绿僵菌IMI330189与Serpin1混合处理时，飞蝗体内的SOD活力在第1 d、第3 d和第5 d较对照组显著升高，在第2 d时较对照显著降低，且绿僵菌IMI330189与Serpin1混合处理组在第2 d和第3 d时较绿僵菌IMI330189单独处理组显著升高。上述研究结果表明Serpin1能够通过调节飞蝗体内POD和SOD的活性，有效抑制绿僵菌IMI330189对飞蝗的侵染。本研究为揭示Serpin1的生理功能奠定了基础。     

对西花蓟马高效金龟子绿僵菌菌株筛选及在花生田间的应用效果

西花蓟马Frankliniella occidentalis是一种世界性检疫害虫，对包括花生在内的农作物造成极大威胁，金龟子绿僵菌在西花蓟马生物防治中可发挥重要作用。本文从23株金龟子绿僵菌中筛选出菌株M18-8-4，经紫外诱变得到F1、F2代菌株，测定了其及两代诱变菌株对西花蓟马的室内毒力，并对筛选到的高毒力菌株进行田间药效试验。室内毒力测定结果显示，在相同浓度孢子菌悬液下，诱变菌株F2-M18-8-4对西花蓟马的毒力最强，致死中时为2.13 d。以西花蓟马的校正虫口减退率、花生校正保叶效果和增产效果评价了金龟子绿僵菌F2-M18-8-4和3种化学农药（吡虫啉、噻虫嗪、乙基多杀菌素）对西花蓟马的田间防治效果。施药7 d、10 d后，金龟子绿僵菌F2-M18-8-4与3种化学农药对西花蓟马校正虫口减退率无差异；施药15 d后，金龟子绿僵菌F2-M18-8-4对西花蓟马的校正虫口减退率显著高于这3种化学农药，达79.52%，花生校正保叶效果最高，达63.58%，其次为乙基多杀菌素58.11%。在增产效果上，金龟子绿僵菌F2-M18-8-4防治西花蓟马对花生增产效果最好，达9.09%；其次为乙基多杀菌素7.40%。本研究结果表明筛选高毒力金龟子绿僵菌菌株，在适合的时机防治西花蓟马，可部分替代化学农药，并发挥良好的防治效果。     

不同蛋白酶抑制剂对绿僵菌侵染东亚飞蝗的影响

为了揭示不同蛋白酶抑制剂对绿僵菌致病力的影响,明确绿僵菌经消化道侵染东亚飞蝗的作用机制,采用分光光度法测定了经绿僵菌IPPM202及不同蛋白酶抑制剂处理后,不同时间东亚飞蝗中肠总蛋白酶、类胰蛋白酶、类胰凝乳蛋白酶、乙酰胆碱酯酶（AchE）和谷胱甘肽硫转移酶（GSTs）活力的动态变化。结果表明,绿僵菌IPPM202处理后10 d内,东亚飞蝗中肠总蛋白酶活性呈现先上升再下降再上升的趋势,类胰蛋白酶活性呈先上升再下降趋势,类胰凝乳蛋白酶活性逐渐上升;但两种解毒酶的变化均为先上升后下降。加入两种抑制剂后,总体上抑制了东亚飞蝗中肠总蛋白酶和两种解毒酶的活性,降低了菌株IPPM202的侵染力,其中,甲苯磺酰基-L-氨基联苯氯甲基酮（tosyl-L-phenylalanine chloromethyl ketone,TPCK）作用较对脒苯基甲磺酰氯（4-amidino phenyl methane sulfonyl fluoride,APMSF）更加显著,使各种酶活力降低至与对照无差异水平。本研究对于揭示绿僵菌在中肠的致病机理及寄主对真菌侵染的免疫机制有一定的指导意义。     

海洋细菌解淀粉芽胞杆菌BA-3在兰花的定殖及对根际微生态的影响

为明确海洋细菌解淀粉芽胞杆菌BA-3在兰花根际的定殖特性，本研究采用抗生素标记法筛选出对利福平和卡那霉素稳定的菌株BA-3-K。平板对峙试验证明，菌株BA-3-K对兰花茎腐病抑菌率达86.91%，与原始菌株BA-3抑菌率87.69%无明显差异。采用灌根法和涂茎法证实了标记菌株BA-3-K能在兰花植株体内定殖达60 d以上。灌根处理表明，生防菌BA-3-K的定殖数量为土壤 > 根 > 茎，呈先升后降的趋势，第21 d在根部和茎部达到最大分别为2.54×10⁵和1.47×10⁵ cfu/g，在土壤中第15 d达到最大6.50×10⁵ cfu/g，但叶部未检测到标记菌株BA-3-K；涂茎处理生防菌的定殖量茎>叶，第17 d在茎部达到最大2.33×10⁵ cfu/g，随后呈下降趋势，根部和土壤未检测到标记菌株BA-3-K；通过扫描电镜定性观察，发现BA-3-K可在植株茎部定殖。盆栽试验表明，菌株BA-3-K施用后，根际土壤中细菌、真菌和放线菌的数量明显高于对照处理。本研究表明海洋细菌BA-3有较强的定殖能力，具有良好的应用价值。     

我国部分地区土壤中绿僵菌的物种多样性

绿僵菌是一种广泛存在且具有较高经济、生态价值的极具发展前景的绿色安全生物防治材料。为了更好地了解我国绿僵菌资源的生物多样性，本研究从13个省份不同生境中采集土壤样品，采用选择培养的方法对绿僵菌菌株进行分离纯化，通过形态学、分子生物学获取其ITS1和ITS4序列等方法鉴定菌株。在用MEGA软件依据邻接法（NJ）构建基于绿僵菌菌株ITS1和ITS4序列的系统发育树并进行同源性分析的基础上，采用香农-威纳指数、优势度指数和均匀度指数评价其多样性。结果表明，在607份土壤样品中，分离出绿僵菌属真菌共计222株，其中优势菌种金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae 130株，优势度指数为0.586；另有马昆德绿僵菌Metarhizium marquandii 83株、黄绿绿僵菌Metarhizium flavoviride 7株、罗伯茨绿僵菌Metarhizium robertsii 2株。林地的香农-威纳指数最高，为0.983，说明其物种丰富度最高。林地的均匀度指数最高，为0.709，说明其不同种间分配最均匀。     

水稻拟禾本科根结线虫生防细菌的分离鉴定与防治效果评价

为获得对水稻拟禾本科根结线虫具有较高杀线虫活性的生防细菌,初筛以马铃薯腐烂茎线虫、复筛以拟禾本科根结线虫2龄幼虫为靶标线虫,采用直接触杀法对土壤分离细菌进行筛选。获得8株具有较高杀线虫活性的菌株,其中D45菌株发酵液的杀虫活性最好。其发酵液上清5倍稀释液处理24、48 h后,马铃薯腐烂茎线虫和拟禾本科根结线虫2龄幼虫的死亡率分别为69.8%、72.1%和60.9%、70.4%。盆栽试验和田间试验表明,在拟禾本科根结线虫侵染前采用D45菌株发酵液进行土壤处理,可显著减少水稻根结数。D45高活性菌株产生的杀线虫物质对蛋白酶稳定,但不耐热和酸。经生理生化测定结合16S rRNA基因序列分析,D45菌株为巨大芽胞杆菌Bacillus megaterium。D45菌株对防治水稻拟禾本科根结线虫具有应用潜力。