有机肥配施对番茄土传病害的防治及土壤微生物多样性的调控

在田间试验条件下,采用施用基肥和追肥的方法,结合Biolog技术,分析了不同有机肥配合施用对番茄土传病害的防治效果及对土壤微生物群落多样性的影响,并探讨了有机肥防治作物土传病害的机理及意义。结果显示,有机肥的施用对大田番茄青枯病、枯萎病、茎基腐病等3种土传病害均有显著的防治效果,粉状有机肥和液体有机肥配合施用时防病效果最显著;有机肥的施用还改善了土壤微生物群落结构。土壤微生物群落的AWCD和Shannon index与作物发病情况有较好的一致性,显示施肥提高土壤微生物多样性,对土传病害的防治有重要的影响。     

作物土传真菌病害发生的根际微生物机制研究进展

土传病害是制约我国农业生产可持续发展的重要瓶颈。根际是作物养分高效利用的窗口,是植物-土壤-微生物相互作用的关键微域,也是土传病害发生发展的主要场所。在宏基因组学快速发展的今天,了解根际微生物与土传病害互作关系,有利于从微生物种群、功能代谢和抑病物质等研究找出防控土传病害的有效方法。本文综述了根际微生物与土传真菌病害的发生机制关系,探讨了土传病原真菌致害机理,并提出目前研究的不足和未来研究的重点。目前,我国农业生产中土传真菌病害发生严重,很多是由不同病原菌复合侵染的结果,其致害机理较为复杂。定向优化根际微生物群落结构提升植物根际微生态抗性,是防控土传病害途径之一,应加以重视。现有研究多偏向根际促生微生物,而忽视了根际有害细菌与病害发生和作物生长的关系。今后的研究应系统评估土传真菌病害的发生及危害程度、归类土传真菌病原菌类型、深入研究土传真菌病害发生的根际微生态机理以及研发土传真菌病害综合防控技术。     

作物土传病害防控的健康微生物群落构建原理与实践

植物-土壤反馈效应及农田生产特点决定了农田土壤生产力的不可持续性,因而必须采用适当的措施方可保持地力常新。施用化肥解决了农田土壤的养分贫化问题,极大地提高了作物产量,但激发了土传病原生物的活性,作物土传病频发成为制约集约化农业可持续发展的瓶颈问题。现有的研究成果表明,地上生物多样性与土壤微生物多样性紧密联系,植物提供的有机物质是连接二者的物质基础。单一作物种植的集约化农业提供给土壤微生物可利用的有机物质来源单一,导致土壤微生物多样性下降,削弱对土传病原生物致病性的抑制作用。本文提出,在作物生长过程中添加土壤有益微生物偏好利用的有机物质,激活土壤有益微生物,可能是维持集约化农业土壤生物健康,抑制作物土传病的有效途径。为此,有必要开展各种土壤微生物偏好利用的有机物质以及作物生长过程中如何施用有机物质的方法。     

根系分泌物与土传病害的关系研究进展

根系分泌物是植物-土壤-病原微生物相互作用的桥梁,是决定病原菌-作物关系的关键生态因子,影响着土传病害的发生与发展.本文阐述了根系分泌物的定义、分类及产生机理;重点从根系分泌物的化感自毒效应,根系分泌物诱导根际微生物群落,根系分泌物影响病原菌丰度,根系分泌物影响根际土壤环境4个方面阐述了根系分泌物与土传病害的关系;并从...     

土传棉花黄萎病拮抗菌的筛选及其生物效应

实验采用平板对峙法,从黄萎病发生严重的棉田中的健康植株根际土壤中分离筛选到11株对棉花黄萎病致病菌Verticillium dahliaeKleb(Vd)具有拮抗效果的菌株,抑菌率在51.8%和87.4%之间,经培养滤液抑菌率试验复筛,选择抑菌效果较好的3株菌株进行盆栽试验。结果表明:在施用拮抗菌摇床培养液(VS)、有机肥(VF)和两者结合(VFS)的3个处理中,VFS效果最显著,防病率达57%,植株生理性状显著改善,根际可培养微生物数量发生显著变化,细菌数量增加7.3~13.4倍、放线菌数量增加3.2~5.9倍,病原菌微菌核数量下降34%。结合生理生化和16S rDNA技术鉴定,初步确定供试的2株菌为死谷芽孢杆菌(Ba-cillus vallismortis),1株菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。研究表明拮抗菌与有机肥共同施用不仅可以起到防病的作用,而且可以使棉花连作土壤微生物区系向健康、合理的方向发展。本文首次报道了死谷芽孢杆菌对棉花黄萎病有抑制作用。     

间套作防治作物土传枯萎病的研究进展

作物间套作是农业生态系统中常见的一种种植模式。在这种生产模式中,两种或多种作物不仅可以充分利用光、热、水、气、肥等资源,提高单位土地面积的生产力,而且还会影响植物病虫害发生。连作引发的枯萎病是影响很多作物减产的重要原因。通过合理间套作,可以有效地提高作物的抗病能力,以达到自然控制枯萎病的目的。本文首先综述了国内外不同作物间作模式对土传枯萎病的防治效果;其次,从田间小气候改变、寄主形态及生理改变、诱导寄主抗性、养分高效利用、抑制病原菌及土壤微生物多样性方面对控害机制的最新进展进行了总结。在此基础上,对当前间作防控土传病害的局限性进了讨论,并对未来利用不同作物间作防治植物土传病害的研究方向及间作防控土传病害研究需要关注的热点问题进行了展望。     

土壤学不应忽视对作物土传病原微生物的研究

随着集约化种植程度的提高,管理不善、单一作物连续种植、秸秆还田等因素导致的土传病害日益严重,使作物高产对农药的依赖程度不断提高,对我国农业可持续发展、环境和农产品安全构成了很大的威胁。但是,我国当前土壤学几乎忽视了这一土壤学范畴的研究领域。土传植物病原微生物功能明确,是研究土壤微生物区系和生物多样性与功能、土壤微生物与植物生长、土传病原微生物与拮抗微生物等关系的理想研究对象。土壤学在揭示土传病原微生物的生长规律、控制土传病原微生物数量、发挥拮抗微生物的作用、防治作物土传病害等方面具有独特的优势。深入认识土传病原微生物适宜生长的土壤环境是防控作物土传病原微生物生长,实现农药使用量零增长的基础。解决当前严重的作物土传病害不仅是土壤学的责任和义务,而且可以极大地推动土壤学的发展。     

根际促生菌防控土传病害的机理与应用进展

根际促生菌作为一类活跃于植物根际的有益微生物,对抑制土传病害的发生,改善和维护土壤生态质量具有重要作用以及广阔的发展前景。本文综述了根际促生菌直接或间接的土传病害防控机理,包括产抗生素、产水解酶、释放挥发性气体、诱导抗性、分泌铁载体、分泌激素和固氮解磷等;亦从信号识别与迁移、定殖规律以及定殖的微生物群落影响等方面对根际促生菌的定殖防病机理予以了总结;此外,笔者还就根际促生菌的应用现状进行了概述。     

不同施肥措施对连作花生土传病害及产量的影响

红壤区花生连作障碍现象普遍,严重制约着花生持续优质高产和稳产。通过田间小区试验,研究商品抗重茬制剂、发酵菜籽饼、自制生防细菌生物肥及内生真菌生物肥等4种施肥措施对连作花生病害发生、生长发育和产量的影响。研究结果发现4种施肥措施均明显降低了连作地花生根腐病的发病程度,其中发酵菜籽饼和自制生防细菌生物肥处理对连作地花生根腐病的防治效果最好。与常规NPK施肥相比,4种施肥措施均能明显增加连作地花生产量,其中发酵菜籽饼和生防细菌生物肥处理增产效果最好,分别增产23%和35%,具有广阔应用前景。     

基于Web of Science对土传病害研究现状和趋势的计量分析

土传病害是限制我国作物产量和品质的重要因素,同时土传病害的田间蔓延也使得作物产量对农药依赖程度越来越大,造成环境污染问题。为了了解土传病害国内外的研究状况,本文利用CiteSpace知识图谱分析工具、VOSviewer可视化分析软件与HistCite引文图谱分析工具,对Web of Science核心合集数据库中土传病害研究领域的发文数量与学科分布、发文的主要国家(地区)与机构、发文的主要学术期刊、主要研究学者、主要研究热点及其变化趋势等进行计量分析。结果表明:(1)土传病害相关研究受到的重视程度越来越高,进一步支持土壤科学工作者对土传病害的研究将有重要意义。(2)美国、中国、澳大利亚、法国等国家在该领域发文较多,且国家之间合作密切。(3)土传病害研究领域的本地引用次数列前二的期刊为Phytopathology和Plant Disease,其中5年影响因子较高的主要发文期刊有:Soil Biology&Biochemistry、Plant Disease、Plant and Soil以及Applied Soil Ecology等。(4)土传病害领域高产学者有Shen Qiron...     

农杆菌介导陆地棉棕彩选1号茎尖遗传转化

为建立高效的棕色棉茎尖遗传转化体系,以陆地棉棕彩选1号为材料,采用农杆菌介导茎尖的遗传转化方法,以培养7 d的棕彩选1号幼苗茎尖为受体,设计正交试验对共培养时间、共培养温度、菌液OD600、侵染时间等条件进行优化;此外,还研究了受体茎尖的大小及真空渗透等因素对转化效率的影响,初步建立了棕色棉茎尖农杆菌介导的遗传转化技术体系。结果表明,带有0.5 cm下胚轴的茎尖适合转化,适宜的农杆菌介导遗传转化条件为农杆菌菌液浓度OD600=1.0,侵染时间20 min,共培养时间3 d,共培养温度24℃。此外,真空渗透处理有助于抗性苗的发生。再生植株经在含100 mg·L~(-1)卡那霉素的培养基上筛选,获得102株抗性植株,再进行PCR鉴定和Southern杂交检测,共获得24株转基因植株,转化率为0.4%,且为单拷贝基因插入。本试验建立的优化条件为棕色棉的遗传转化奠定了理论基础。     

从抑病土壤到根际免疫：概念提出与发展思考

作物土传病害已经成为集约化农业可持续发展中的瓶颈,在粮食安全、资源高效和生态健康多目标协同发展的指导思想下,系统的绿色防控理论和技术体系构建是破解该难题的重要前提。作为植物-土壤互作的热点区域,根际栖息着较土体土壤更丰富的微生物群落,是土传病原物入侵作物根系的必经之路。根际微生态系统中的植物、土壤、微生物组和病原物之间的交互作用必然影响着植物健康。笔者将根际微生态系统抵御土传病原物入侵的现象和能力,称之为"根际免疫"。本文重点梳理根际免疫概念形成的4个重要阶段:(1)抑病土壤概念的提出与发展;(2)抑病微生物筛选与作用机制;(3)抑病土壤核心微生物组及互作机制;(4)根际免疫概念的形成与发展思考。最后从关注根际微生态、注重学科交叉和系统揭示根际免疫机制三方面进行展望,以期为提升土壤-植物系统健康和实现农业可持续发展提供理论依据和技术支撑。     

连作根系分泌物加剧土传病害的机制和缓解措施研究进展

基于植物-土壤反馈理论,连作体系中的根系分泌物必然在加剧土传病害发生中起重要作用,但相关研究证据尚缺少系统总结。本文梳理了连作导致土传病害加剧的现象以及连作对典型根系分泌物组分的累积。从有利于土传病原菌由土体向根际迁移、增殖和致病（“利病”）、破坏根际有益微生物群落防线（“压益”）和毒害根系免疫系统（“自毒”）等三个方面,揭示连作根系分泌物中某些物质促进土传病原菌入侵的机制。从根系分泌物角度阐述轮作、间作、套作、伴生和嫁接等多样性种植方式缓解连作土传病害的机制。提出鉴定“利病”、“压益”和“自毒”物质以及构建对应的消减技术途径,可为土传病害绿色高效综合防控提供理论和技术支撑。     

复杂疾病的遗传咨询技术

复杂疾病大面积爆发使人们的生活健康面临着重大挑战。在这一环境下,遗传咨询在人们的生活中占据了越来越重要的地位。依据基因与环境互作共同影响个体健康的原理,咨询者在遗传咨询师的指导帮助下合理解决各种遗传学问题可以有效降低复杂疾病的发病率。目前国内的遗传咨询发展尚处于萌芽期,随着遗传咨询在健康领域的地位上升,该技术在未来将会进一步推广应用。     

小麦品质遗传改良的综合标记辅助选择

在小麦(Triticum aestivum L．)品质遗传改良中，分别建立了细胞(或个体)、蛋白质和DNA水平的综合标记辅助选择体系，在育种实践中可快速、准确地从杂交后代选育优质面包小麦、优质面条小麦和糯性小麦。     

生物有机肥与茎部注射有益菌联合高效防控番茄土传青枯病

将有益菌引入土壤或植物可在一定程度上减少土传病害的发生,但防控效果常不稳定。为了提升有益菌防控土传病害的稳定性,本研究以有益解淀粉芽孢杆菌QL-18和皮氏罗尔斯顿菌QL-A6为研究对象,将含有菌株QL-18的生物有机肥与茎部注射菌株QL-A6两种防控方式相结合,通过温室盆栽试验与春季和秋季田间试验,探究了二者联合防控番茄土传青枯病的效果,并通过比较根际与茎部样品中有益菌芽孢杆菌和皮氏罗尔斯顿菌与病原青枯菌的数量比揭示潜在机制。结果表明：温室试验中联合防控处理的生防率为80.79%,春季田间试验中为71.88%,秋季田间试验中为81.47%,均显著高于单一防控处理。单独使用茎部防控和根际防控分别在春季和秋季的田间试验中防效下降。并且联合防控处理的番茄根际中芽孢杆菌与青枯菌和番茄茎部皮氏罗尔斯顿菌与青枯菌的数量比均高于单一防控处理。因此,生物有机肥与茎部注射联用可作为提高土传青枯病生物防治效果的有效途径。