病健人参根际土壤真菌种类及数量的研究

[目的]深入了解人参根际土壤中的病原真菌种类及其分布规律,分离获得有益真菌种类资源,为人参土传病害防治提供生防菌资源。[方法]统计健康人参植株与根腐病人参植株根际土壤中的真菌种类及数量并分析其变化情况。[结果]各地区人参根际土壤中的真菌种类不完全一致,分离出了18个属的52种真菌。青霉、曲霉是土壤中的常见真菌,镰刀菌Fusarium、柱孢菌Cylindrocarpon是部分人参根腐病的病原菌。[结论]根腐病人参根际土壤中的病原菌(镰刀菌、柱孢菌)及拮抗菌(粘帚霉、枝顶孢)种类和数量均有所增加。     

人参根际土壤中拮抗人参病害微生物的筛选

【目的】筛选对人参主要病原菌拮抗率更高、抑菌谱更广的新菌株生防菌种资源.【方法】稀释平板法分离拮抗菌;平板对峙法筛选拮抗菌.【结果和结论】筛选出对人参单一病原菌有高拮抗活性的放线菌7株,对人参疫病、菌核病、灰霉病、黑斑病、锈腐病、立枯病、根腐病拮抗率分别为80.84%、82.46%、66.08%、71.33%、64.63%、85.53%、65.11%,其中对7大人参病害均有高拮抗活性的菌株有5株,包括1株木霉菌、4株放线菌.研究结果表明,可利用人参根际土壤中的有益菌研究其生防潜力,用于人参主要病害的防治.     

连作和感病对烟株根际土壤真菌群落结构的影响

【目的】了解连作及其与根腐病感染对烟株根际土壤真菌群落结构及多样性的影响,为连作土壤微生态环境定向调控和根腐病精准防治提供理论依据和技术指导。【方法】分别选取连作2,4和8年烟田健株（依次记为HT2、HT4、HT8）和根腐病感病烟株（依次记为ST2、ST4、ST8）根际土壤,以同区域撂荒2年以上耕层土壤为对照（CK）,测定不同处理土壤理化性质,利用高通量测序技术分析不同连作年限烟田健株和病株根际土壤真菌群落组成和多样性的差异,并基于冗余分析探讨了土壤化学性质与真菌群落分布的相关性。【结果】与对照（CK）相比,连作和感病降低了烟株根际土壤真菌群落的丰富度和多样性。健株根际土壤真菌优势菌群累积相对丰度总和小于病株。属水平上,连作2年和4年烟田健株和病株根际土壤镰刀菌属（Fusarium）相对丰度增幅为81.3%～665.1%,随连作年限的延长,健株和病株根际土壤淡紫紫孢菌属（Purpureocillium）相对丰度降幅为295.2%～1 387.1%;种水平上,健株和病株根际土壤茄腐镰刀菌（Fusarium solani）相对丰度增幅为88.5%～844.3%。土壤指示物种相对丰度随连作年限的延长而降低。土壤化学性质与真菌群落丰度密切关联,其中pH值和速效钾含量是影响连作和感病烟株根际土壤真菌群落分布的核心环境因子。【结论】连作和感病降低了烟株根际土壤真菌群落及有益菌群落的丰富度和多样性,但提高了病原菌的相对丰度,茄腐镰刀菌可能是引起试验烟株根腐病的主要病原菌。     

铁胁迫下感染锈腐菌的人参土壤真菌群落研究

以铁胁迫及锈腐菌感染的人参根际土壤为研究对象,采用Illumina高通量测序法揭示铁胁迫条件下人参锈腐病感染的土壤真菌群落结构多样性。结果表明,同时进行铁及锈腐胁迫对土壤中真菌菌群影响最为明显,Mortierellomycetes纲、Sordariomycetes纲为主要类群;只进行铁胁迫或者锈腐菌感染条件下,真菌菌群距离较近且相互独立,锈腐感染组优势类菌群为Sordariomycetes纲,铁胁迫组根际土壤优势类菌群为Orbiliomycetes纲;铁的施加没有提高锈腐病的感染数量,而是通过改变真菌群落提高了其他病原真菌的发生。本研究为解决铁及锈腐病导致的人参连作障碍提供数据支撑。     

2株放线菌对人参锈腐病的生物防治效果

[目的]探讨放线菌对人参锈腐病的生物防治效果。[方法]通过室内拮抗试验,研究了从人参根际分离出来的2株放线菌对人参锈腐菌(Cylindrocarpon destructans)的拮抗作用;通过田间生防试验,测定了2株放线菌对人参锈腐病的防效及对人参产量和植株生长的影响。[结果]2株放线菌对人参锈腐菌均有较强的抑制作用。施用放线菌后人参锈腐病的病情指数显著降低(P<0.01),防治效果分别达41.94%和44.28%。施用放线菌后人参的产量与对照相比有所增加,但未达到显著水平;放线菌对参根成活率、株高和茎粗影响不显著。[结论]为人参锈腐病的生物防治研究提供了理论依据。     

烟草根结线虫感病烟株根际土壤酚酸类物质变化的研究

[目的]以烟草根结线虫感病烟株根际土壤为研究对象,探寻健康与感病烟株根际土壤7种酚酸物质(对羟基苯甲酸、丁香酸、阿魏酸、4-香豆酸、肉桂酸、香草酸、阔马酸)变化特征,为有效防控该病提供理论依据.[方法]采用HPLC技术分别检测感病和健康烟株根际土壤中酚酸物质含量,分析感病与健康烟株根际土壤酚酸物质的含量差异.[结果]健康及根结线虫感病烟株根际土壤中均检测出6种酚酸类物质,除4-香豆酸变化不明显外,感病烟株根际土壤中对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、阿魏酸和肉桂酸含量均较健康烟株有所增加.其中玉溪试验区感病根际土壤中对羟基苯甲酸和丁香酸增加量达31.0％和35.0％,差异显著;同时,阿魏酸、肉桂酸、香草酸也呈现累积效应,分别较健康根际土壤增长了14.7％、18.0％及6.7％;同样,在九乡试验区土壤样品中香草酸含量变化较大,其感病烟株根际土壤中的含量较健康烟株增加38％,而对羟基苯甲酸含量变化较小,仅增长2.5％,同时丁香酸、阿魏酸及肉桂酸含量分别较健康土壤增长17％、5.4％及21.5％.[结论]感病烟株根际土壤酚酸类物质含量及潜在功能与健康烟株显著不同,土壤微生态环境中的生物因子和非生物因子互作,对根际土壤酚酸类物质的变化特征塑造起重要作用;同时不同区域的自然和管理条件差异,及植物对不同生态位的选择和适应可能会导致根系分泌物组成和含量发生较大改变.     

人参根际化感作用及其对种子萌发的影响

试验以人参根际土壤提取物处理新森林土,研究了根际化感作用及其对种子萌发的影响。结果表明:参地土壤中含有促进人参病害发生和抑制人参生长的自毒性物质,造成人参发芽率、种子酶活性、根系生活力降低,发病率提高,从而形成人参生长障碍。     

人参叶片中人参皂苷含量、关键酶基因表达和生态因子的相关性分析

【目的】明确人参皂苷生物合成的生理生态机制,揭示生态因子和遗传因素与药材质量的关系。【方法】以4年生不同生长时期的人参叶为试验材料,用HPLC法测定人参叶中8种单体人参皂苷(Rg_1、Re、Rf、Rb_1、Rb_2、Rb_3、Rc和Rd)含量;实时荧光定量PCR法测定7个参与人参皂苷合成的关键酶基因(HMGR、FPS、SS、SE、DS、β-AS和CYP716A47)的表达量;通过相关性和灰色关联度分析生态因子和人参皂苷合成关键酶表达对人参叶中皂苷合成和积累的影响。【结果】7月13日—9月29日人参皂苷合成关键酶基因表达活跃,各个关键酶之间有协同增减的趋势;人参叶中单体皂苷含量最高的是Re和Rg_1,在果后参根生长期(8月31日—9月13日)分别达到最大值60.30和39.38 mg·g~(-1);温度、光合有效辐射、土壤水势、相对湿度与叶中人参皂苷含量显著相关(P0.05);人参叶中HMGR基因的表达与Rb_2含量显著负相关(P0.05),SS基因的表达与Rg_1、Re含量显著负相关(P0.05),β-AS基因的表达分别与Rc、Rb_2含量呈显著(P0.05)、极显著(P0.01)负相关;温度、光合有效辐射、土壤水势和相对湿度与人参皂苷含量灰色关联度较高,达到0.727 9~0.871 1。【结论】在生态因子调控下,人参皂苷合成关键酶基因的表达影响人参皂苷的合成与积累。     

基于多样性测序对健康与易感病烟田根际 土壤微生物群落分析

为明确根际土壤微生物群落与根际土壤环境因子的关系,通过多样性测序研究健康烟田与易感病(黑胫病和根结线虫病混合发性)烟田根际土壤微生物群落特征。结果表明,易感病烟田根际土壤微生物群落的Alpha多样性指数显著低于健康烟田;烟田土壤细菌群落在属水平上共检测出687类,其中健康烟田共620类,易感病烟田共560类,而土壤真菌群落在属水平上共检测出123类,其中健康烟田共107类,易感病烟田共103类;病原菌枝孢霉(Cladosporium)、镰刀菌属(Fusarium)、Boeremia在易感病烟田土壤真菌群落的相对丰度高,拮抗菌链霉菌属(Streptomyces)、芽孢杆菌(Bacillus)、类芽孢杆菌(Paenibacillus)在健康烟田微生物群落的相对丰度高;根际土壤的有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾含量在健康烟田中高。因此,健康烟田根际土壤的微生物多样性、病原菌和生防菌丰度、土壤p H值和养分含量都高于易感病烟田;土壤p H值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾与烟田根际土壤微生物群落的相关性较大。     

健康烟田与易感黑胫病烟田烟株不同生长时期根际土壤微生物区系变化规律

为控制烟草黑胫病的发生,研究了健康烟田与易感病烟田烟株生长过程中根际土壤微生物区系的变化。通过对根际土壤中可培养微生物数量的检测和土壤宏基因组测序,分析烟田根际土壤在烟株生长过程中微生物数量、群落结构及其多样性的变化。结果表明,在烟株生长过程中根际土壤可培养微生物数量先增加后减少,旺长期达到最大值,且健康烟田根际土壤中可培养细菌和放线菌数量大于易感病烟田,成熟期易感病烟田中可培养真菌数量显著高于健康烟田。土壤宏基因组测序结果表明,在烟株整个生长过程中微生物多样性逐渐降低,且健康烟田细菌多样性大于易感病烟田,成熟期健康与易感病烟田根际土壤微生物群落结构差异性较大,易感病烟田根际土壤中病原菌丰度随烟株生长迅速增加,成熟期病原菌占60.43%,发病率为60%,健康烟田根际土壤病原菌丰度仅为0.32%,发病率为0.4%。由此可以看出,土壤微生物群落结构改变、多样性降低、病原菌增加,是造成烟草黑胫病发生的主要原因。     

外源茉莉酸甲酯诱导人参抗锈腐病的机制研究

人参(Panax ginseng C.A.Meyer)锈腐病是由人参锈腐病菌(Cylindrocarpon destructans)引起的根部病害之一,在我国东北人参产区造成严重的危害.将茉莉酸甲酯(MeJA)应用于植物诱导抗病性的相关研究已有很多.为了明确MeJA对人参锈腐病菌和病害严重度的影响,测定了0～800μg· mL-1不同浓度MeJA溶液对人参锈腐病菌菌丝生长量和菌落直径的影响,利用筛选的浓度(200μg· mL-1)处理2年生人参移栽苗,处理后2d接种人参锈腐病菌(1×106onidia· mL-1),测定参根内防御酶系活性,调查人参锈腐病的发病率和病害严重度.结果表明:低浓度MeJA溶液(0～200Lg· mL-1)对人参锈腐病菌无直接毒害作用,但是高浓度MeJA溶液强烈抑制锈腐病菌的生长.当浓度为800μg· mL-1时,菌丝生长量和菌落直径都被完全抑制.经MeJA处理的人参植株锈腐病发病率和病害严重度显著降低,发病率较只接种锈腐菌的处理下降了31.8％.人参根系PAL、PPO和POD活性较对照均表现上升趋势.这说明低浓度MeJA对人参锈腐病菌无影响,但是可以提高人参根部防御酶系的活性,减轻人参锈腐病的发生.因此,MeJA处理提高人参植株的抗病性可能是通过激活人参的防御系统而发挥作用.     

人参锈腐病拮抗生防菌的筛选与鉴定

从人参根际土壤中筛选到具有拮抗人参锈腐病菌(Cylindrocarpon destructans)生物活性的生防菌3株,其中菌株BS015和菌株HN01为细菌,抑菌圈直径分别为22.8mm和21.9mm.菌株Tri41为木霉菌,抑菌率达76.6%.对人参几种常见病原菌进行了抑菌试验,结果表明:对人参根腐病菌(Fusarium solani)、人参立枯病菌(Rhizoctonia solani)、人参黑斑病菌(Alternaria panax)、人参菌核病菌(Sclerotinia schinseng)均有一定的抑菌效果.结合16S rDNA分子鉴定和形态鉴定对3株菌株进行了鉴定.结果表明:菌株BS015为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),菌株HN01为多粘芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa),菌株Tri41为哈茨木霉(Trichdema harzianum).     

茉莉酸甲酯诱导人参抗锈腐病的生理机制

人参(Panax ginsengC.A.Meyer)是我国传统名贵药用植物。人参锈腐病(Cylindrocarpon destructans)是人参最为严重的根部病害,也是"老参地"问题的主要原因之一。茉莉酸甲酯(MeJA)是一种重要的抗病诱导剂,目前将其应用于植物诱导抗病性的相关研究已成为热点。文中以2年生人参移栽苗为材料,用200 mg/L的茉莉酸甲酯(MeJA)溶液处理人参,温室人工接种人参锈腐病菌,接种后3,6,9,12,15,20,25,30 d取样,测定人参根内丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性糖含量和细胞膜电解质外渗率的变化动态。结果表明:经MeJA处理后接种人参锈腐病菌,人参根内MDA含量较未经MeJA处理的参根MDA含量明显降低,细胞膜电解质外渗率也呈降低趋势,脯氨酸与可溶性糖含量升高。这说明以上生理指标在茉莉酸甲酯诱导人参抗人参锈腐病的过程中起重要作用。     

人参锈腐病拮抗菌的筛选鉴定及其生防效果

为了筛选出拮抗人参锈腐病菌(Cylindrocarpon destructans)的高效菌株,并研究其对人参锈腐病的防控效果,研究采用平板稀释法从人参根际土壤中分离获得菌株,以人参锈腐病菌为靶标菌采用平板对峙法筛选出拮抗活性较强的菌株;通过形态学特征、生理生化特征及16SrDNA序列分析对其进行鉴定;并测定其培养特性;通过田间试验测定拮抗菌对人参锈腐病的防治效果。结果发现菌株xf-11对人参锈腐病菌拮抗作用最强,抑菌率达到75.56%;经鉴定菌株xf-11为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);xf-11在12h进入生长稳定期,最适生长温度为37℃,最适生长pH为6~7;田间试验结果显示,xf-11处理的人参成活率达到90.5%,对人参锈腐病的防控率达到67.15%,明显高于对照组(CK)和多菌灵处理组(T2)(P0.05)。以上结果表明,枯草芽孢杆菌xf-11对人参锈腐病菌具有较强的拮抗活性,能够有效防治人参锈腐病,具有潜在的应用价值。     

人参锈腐病及疫病生防放线菌筛选

为获得对人参锈腐病、疫病具有拮抗活性的土壤放线菌,利用平板稀释培养法从黑龙江省人参基地和西北地区分离获得578株放线菌,用琼脂块法初筛,用生长速率法、悬滴法对抑菌效果较好的菌株进行抑菌活性复筛。结果获得5株对病原菌具有显著拮抗性的生防放线菌,其中Act11、Act12菌株的拮抗效果尤为显著,Act12最大抑菌圈直径达20.15 mm,其发酵液对病原菌菌丝的抑制率最大为83.4%,对人参锈腐病孢子萌发抑制率最高为99.8%。     

人参锈腐病拮抗细菌的筛选鉴定

为获取对毁灭柱孢菌(Cylindrocarpon destructans(Zinss.)Scholtan)防治效果优良的菌株,从人参根际土壤中分离到113株细菌,采用平板对峙法筛选出13株拮抗性良好的拮抗细菌,生长速率法对经过滤和灭菌的菌株发酵液进行抑菌谱测定,采用盆栽试验研究其对人参锈腐病的防治效果及其人参植株促生效果。SZ-2菌悬液对毁灭柱孢菌的抑制率达88.80%,同时具有广谱抑菌能力。盆栽试验结果表明,菌株SZ-2对人参锈腐病的防治效果为68.50%;其对人参植株具有一定促生作用,经其处理后的人参平均植株高度、整株鲜质量、整株干质量、根长、根鲜质量和根干质量均有不同程度的增加,其中整株干质量、根干质量和根长增长量高达79.39%、131.51%和86.90%;与对照组相比具有显著差异(P0.05)。经形态学、生理生化特征、16SrDNA及gyrB基因测序等分析,确定菌株SZ-2为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus),在GenBank中序列登录号为KC511107。     

人参根、茎叶及其根际土壤中重金属污染评价及迁移能力分析

【目的】探究人参根、茎叶及其根际土壤中重金属污染程度及迁移能力。【方法】对来自吉林省3个产区的15份人参样本中元素Al、V、Cr、Cd、Pb、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ba等进行分析测定,采用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法对根际土壤元素Cd、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn等进行污染评价,分析人参不同部位对其根际土壤中重金属的富集特性及各元素间的相关性。【结果】人参根、茎叶及根际土壤中Al元素含量最高,根、茎叶变异系数范围分别为：12.07%～58.43%,10.02%～87.96%。根际土壤中有13份样品属于安全、清洁水平,2份属于警戒级、尚清洁水平,其中Cd元素是主要污染物。茎叶和根对各元素的富集趋势相似,BCF平均值相差较大,但均表现为对Cu、Zn、Ba、Cd的富集能力较强。【结论】人参种植要采取手段监测与管控单因子污染指数值最大的Cd元素含量,避免土壤镉污染。人参根、茎叶与土壤元素含量的相关性比较复杂,土壤中部分元素在植物吸收、转运过程中存在协同或拮抗作用。     

健康与感染黑胫病烟株根际土壤细菌群落结构与多样性

[目的]探究健康与感染黑胫病烟株根际土壤的细菌群落结构差异,为该病害的早期预防或生态调控提供科学依据.[方法]利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析健康烟株与感染黑胫病烟株根际土壤细菌群落结构差异.[结果]健康和患病烟株根际土壤样品中细菌OTU数分别为4763个和4653个.感染黑胫病烟株根际土壤OTU总数...     

不同年限人参根际土壤Mg元素动态研究

本文采用分光光度计火焰法测定不同年限人参根际土壤中Mg元素的含量,通过对Mg元素含量的动态研究结果表明,人参土壤中Mg元素含量随土层加深的变化趋势为含量降低,随季节性变化趋势为含量在7月升高后于9月下降。因此,根据土壤Mg元素的变化,在人参的不同发育时期,应该采用不同的栽培管理措施,已满足人参对养分的吸收,为栽培人参的高产提供理论依据。     

哈茨木霉菌Tri41对连作人参根际土壤中酚酸物质的消减作用

由于酚酸物质的积累而产生的自毒作用是导致人参连作障碍的重要原因之一。为减缓自毒酚酸物质在人参连作障碍中的影响,选用前期试验中筛选出的生防菌株——哈茨木霉菌Tri41消减连作人参根际土壤中的自毒酚酸物质。采用HPLC法对连作人参根系土壤中的酚酸物质进行分离测定,结果表明,人参根系分泌物中含有没食子酸(GA)、水杨酸(SA)、3-苯基丙酸(3-PA)、苯甲酸(BA)和肉桂酸(CA)共5种酚酸物质。将哈茨木霉菌Tri41分别与这5种酚酸物质在PDB培养基中培养发现,哈茨木霉菌Tri41对5种酚酸物质均有消减作用,各酚酸物质的消减率在48~170h时间内均高于自然消减率,170h后消减率均接近100%,同时还发现,哈茨木霉菌Tri41在酚酸处理组中的平均菌丝干重在48h开始显著增加,170h达到最大值10.88g·L~(-1),显著高于同期无酚酸处理组的菌丝干重6.93g·L~(-1)。盆栽试验结果表明,在自然消减状态下,人参根际土壤中的各酚酸含量呈缓慢下降趋势,哈茨木霉菌Tri41处理对人参根际土壤中的这5种酚酸物质有消减作用,5种酚酸物质的含量在10~20d期间显著下降且在30d时趋近于0。另外,盆栽试验结果也表明,经过5种酚酸物质处理后的人参锈腐病发病率和病害严重度指数均显著上升,而经过哈茨木霉菌Tri41处理后,哈茨木霉菌Tri41可以通过对5种酚酸物质的消减作用显著降低人参锈腐病发病率及病害严重度指数。