摘要
马铃薯,属茄科多年生草本植物,块茎可供食用,是全球第四大重要的粮食作物,仅次于小麦、稻谷和玉米。中国是世界上马铃薯总产最多的国家,其次为俄罗斯,印度和乌克兰。2015年,中国开始启动马铃薯主粮化战略,推进把马铃薯加工成馒头、面条、米粉等主食,马铃薯将成稻米、小麦、玉米外的又一主粮。但在马铃薯生产过程中,却面临着很多病害的威胁,比如马铃薯疮痂病、青枯病、干腐病、早疫病和晚疫病等。其中,马铃薯疮痂病对马铃薯的种植的危害最为严重,患有该病的马铃薯严重影响马铃薯的外观形象,甚至会引起马铃薯产量的降低,严重阻碍马铃薯的商业市场化。该病是由链霉菌引起的一种土传病害,由致病性链霉菌产生毒害植物的次级代谢产物 tha xto mi ns引起。通常,疮痂病害可以导致马铃薯表面产生深棕色、木栓质的突起疮痂、凹陷疮痂或网状疮痂。S. scabies,S.turgidiscabies和S.acidiscabies是三种最主要的马铃薯疮痂病致病菌。微生物多样性是研究中的基础性研究。随着分子生物学的发展,以16S rDNA为基础的分子生物学技术,如 DGGE, T-RF LP 等在微生物多样性的研究中起了非常重要的作用,尤其是以高通量为主的微生物多样性研究方法,以分子生物学为基础,结合计算机技术,使得微生物多样性的研究更加准确、方便。 本研究运用高通量测序技术结合传统的可培养分析方法,以山东胶州和滕州地区的患病病薯,从门、纲、目、科、属和种不同方面,对患疮痂病的马铃薯病斑处的微生物多样性进行了分析。主要获得以下结果: (1)采用高通量测序的方法,细菌共得到21个门,47个纲,139个科和210个属。真菌共得到4个门和76个属。由物种组成图显示,细菌比例最高的不动杆菌属、链霉菌属、黄杆菌属、鞘氨醇杆菌属和农杆菌属。真菌比例最高的为镰刀霉菌属和青霉菌属。 (2)可培养结果显示,共纯化分离得到菌株109株,其中放线菌42株,细菌49株,真菌 18 株。马铃薯疮痂病病斑处的主要可培养微生物菌属为链霉菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、农杆菌属镰刀菌属和青霉菌属,可能的疮痂病致病菌为 Streptomyces acidiscabies。 (3)在物种相关性分析中可以推测,不动杆菌属与致病性链霉菌的变化趋势相同,因此推断不动杆菌属与马铃薯疮痂病的起因可能有关。而对于农杆菌属、黄杆菌属和鞘氨醇杆菌属,这三个细菌属与链霉菌属中的疮痂链霉菌成拮抗关系。这对马铃薯疮痂病的生物防治提供了指导性的理论依据。 (4)菌株间的抑制作用结果显示,与可能性致病链霉菌成拮抗作用的菌株为地中海假单胞菌和甲基营养型芽孢杆菌。