宁夏枸杞根际微生物中生防菌株资源挖掘

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中文摘要：根腐病给宁夏枸杞造成了巨大的经济损失，合理的防治方法是降低损失的重要手段。生物防治因污染小、成本低且能持久发挥作用而受到越来越多的关注，从枸杞根际土壤中筛选具有良好抑菌作用的土著生防微生物是开发生物防治剂的根本。本研究以宁杞1号和宁杞5号健康枸杞根际土壤为材料，首先通过稀释涂布法分离纯化根际微生物并进行分类鉴定;在此基础上依据平板对峙实验进行初筛，再基于菌丝生长抑制实验使用培养液进行复筛;通过盆栽实验结合拮抗菌株对枸杞根际及根表微生物群落结构的影响探究拮抗菌株的生防效果;同时借助基因组技术和代谢组学检测可能的抑菌物质，旨在为宁夏枸杞根腐病的生物防治剂开发提供高效的土著微生物资源。主要研究结果如下: 1.从枸杞健康植株根际土壤中共分离获得50株真菌，分属于18个属;67株细菌，分属于10个属;61株放线菌，分属于4个属。不同土壤样品中分离的菌株种属类型差异不大,真菌中镰刀菌属分离频率最高，细菌中芽孢杆菌属分离频率最高，放线菌中链霉菌属分离频率最高。 2.以枸杞根腐病的四种主要病原菌立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、芬芳镰刀菌(Fusarium redolens)、腐皮镰刀菌(Fusarium solani)为供试病原菌，先后通过平板对峙实验和菌丝生长抑制实验进行初筛和复筛，获得23株抑制效果明显的拮抗细菌和12株拮抗放线菌，分别占分离菌株总数的30％和20％。这些拮抗菌株均可产生具有不同程度热稳定性的胞外抑菌物质，其中芽孢杆菌TB01和链霉菌TA16的胞外抑菌物质热稳定性较好。 3.将菌株TB01和TA16通过盆栽实验进行生防效果验证和土壤微生态效应研究，发现二者对尖孢镰刀菌引起的枸杞根腐病均有一定的防治效果;芽孢杆菌TB01能显著降低根际和根表病原菌的相对丰度，并提高枸杞根部真菌群落和细菌群落的丰富度和多样性，而链霉菌TA16不能降低根际和根表病原菌的相对丰度，而是增加根际真菌和细菌群落的丰富度和多样性。 4.基于基因组测序预测到菌株TB01有12个次级代谢产物合成基因簇，具有产表面活性素、丁酰苷菌素A/丁酰苷菌素B、大环内酯H、杆菌烯、丰原素、地非西丁、杆菌菌素和杆菌溶素等抑菌物质的潜力。通过LC-MS分析推测出了多种潜在的抑菌类物质，其中，表面活性素可能是菌株TB01中关键的抗菌活性物质。 5.通过基因组测序预测到菌株TA16有24个与次级代谢产物合成相关的基因簇，其中有明确信息的为20个，经代谢组学检测到星形孢菌素和四氢嘧啶与次级代谢物基因簇预测结果一致。综上，本研究首先从两个枸杞品种的健康植株根际土壤中分离获得178株根际微生物,其中真菌、细菌、放线菌依次为50株、67株、61株，从中筛选出23株拮抗细菌和12株拮抗放线菌;进一步通过盆栽实验证实了拮抗细菌TB01和拮抗放线菌TA16的生防效果及其对枸杞根部微生物群落的积极影响;最后结合基因组学和代谢组学技术预测了芽孢杆菌TB01和链霉菌TA16可能产生的拮抗物质。

作者：

韩琴

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关键词：

宁夏枸杞根腐病根际微生物生防菌株微生物群落结构抑菌物质

授予学位：

硕士

学科专业：

生物学

导师：

徐春燕

学位年度：

2023

学位授予单位：

宁夏大学

语种：

中文

中图分类号：