【目的】研究土壤中添加西兰花残体(broccoli residues,BR)对棉花黄萎病及不同生育时期土壤细菌群落结构的影响,为棉花黄萎病的绿色生态防控和化学农药的减量施用提供新途径和思路。【方法】通过田间小区试验,分别以西兰花残体还田和不含有西兰花残体(CK)的耕层土壤中播种的棉花为试验对象,监测不同处理的棉花黄萎病的发生动态。采用实时荧光定量PCR(real-time PCR)和高通量测序(Illumina MiSeq)技术分别测定不同时期土壤中大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)DNA拷贝数量和土壤细菌群落,进而分析西兰花残体还田对土壤中病原菌数量变化和土壤细菌群落的影响。采用主成分分析探索西兰花残体还田对不同生育时期土壤细菌群落在门和属水平的结构变化特征与规律。【结果】西兰花残体还田后棉花黄萎病的发病率和病情指数均呈现出下降趋势,且发病高峰时间推迟,在发病高峰期对黄萎病的防治效果达到70.77%,建立了整个生育期内病情指数-时间病程发展曲线,平均防治效果为57.21%。与空白对照相比,西兰花残体还田处理在棉花生长季和非生长季的4个阶段土壤中大丽轮枝菌DNA拷贝数量分别降低了10.96%、11.11%、25.95%和11.25%。高通量测序分析表明,不同生育时期西兰花残体还田处理显著提高了土壤细菌多样性,丰富度指数Chao1均显著上升,ACE指数在播种前期、花铃期和吐絮期显著上升。与空白对照相比,在不同生育时期内,西兰花残体还田后土壤中的放线菌门(Actinobacteria)菌群的相对丰度呈现显著上升。同时研究表明,西兰花残体还田后优势菌群组成在不同生育时期存在差别,在播种前期和苗期,厚壁菌门(Firmicutes)菌群上升为优势菌群;在蕾期和花铃期,蓝藻细菌门(Cyanobacteria)菌群成为优势菌群。主成分分析表明,西兰花残体还田改变了苗期、蕾期、花铃期和吐絮期的细菌群落结构。进一步分析表明,西兰花残体还田显著增加了链霉菌属(Streptomyces)和芽孢杆菌属(Bacillus)菌群的相对丰度。【结论】西兰花残体还田能够有效抑制棉花黄萎病的发生,降低土壤中大丽轮枝菌DNA拷贝的数量,改变土壤细菌群落结构,增加有益微生物的相对丰度,是一种有效控制棉花黄萎病的绿色措施。

从棉花根围和根内分离到 17个供试菌株在平板对峙培养中 ,都能极显著抑制VerticilliumdahliaeKleb(简称Vd)的生长 ,其中 15株的抑菌率大于 6 5 % ,最高达 89.6 %。这些菌株的培养滤液也对Vd的生长有抑制作用。对供试细菌的防病及棉花出苗安全性所作的盆栽试验结果表明 ,13个菌株对棉花出苗表现安全 ;10个菌株防治棉花黄萎病效果极显著 ,其中 4株 (ICB 18、NCD 2、CS 2 5和CS 2 7)的防治效果达 72 .3%～ 81.4 % ;3株 (C 94、C 2 8和NCD 2 5 )的防治效果达 5 5 .7%～ 6 1.9% ,而且这 7株对棉...

【目的】研究花铃期棉花黄萎病抗/感品种土壤细菌群落结构,了解抗/感品种土壤细菌群落结构与土壤理化性质之间的关系,为棉花黄萎病的监测与绿色生态防控打下理论基础。【方法】通过田间小区试验,以感病品种(鄂荆1号,EJ)和抗病品种(冀863,J863)为试验材料,采用实时荧光定量PCR(real-time PCR)和高通量测序(Illumina MiSeq)技术分别测定花铃期不同阶段(盛花期、开花后期和结铃期)土壤中大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)数量和土壤细菌群落结构,结合冗余分析(RDA)明确细菌群落结构与土壤理化性质的相关性。【结果】棉花黄萎病的发生与土壤中大丽轮枝菌ITS基因拷贝数量存在不同程度的相关性,其中感病品种EJ的发病率和病情指数与土壤中病原菌数量呈正相关,而抗病品种J863的发病率和病情指数与病原菌数量相关性不大。除盛花期外,棉花开花后期和结铃期抗病品种J863土壤中的病原菌数量低于感病品种EJ。高通量测序分析表明,除开花后期,抗病品种J863在盛花期和结铃期的细菌丰富度Chao1和ACE指数均高于感病品种EJ。主成分分析表明,抗/感品种之间及其在花铃期不同阶段的土壤细菌群落结构存在差异。群落组成方面,在门水平上,感病品种EJ的部分优势菌群平均相对丰度低于抗病品种J863,如放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、硝化螺菌门(Nitrospirae)、Patescibacteria和装甲菌门(Armatimonadetes),降低幅度分别为16.38%、4.05%、2.25%、6.58%、7.10%、20.60%和35.78%;在属水平上,感病品种EJ的部分优势菌群平均相对丰度低于抗病品种J863,包括鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、 Bryobacter、 Iamia、 Pseudarthrobacter、芽球菌属(Blastococcus)、红色杆菌属(Rubrobacter)、类诺卡氏属(Nocardioides)、Pontibacter、链霉菌属(Streptomyces)、Gemmatirosa、微单孢菌属(Micromonospora)和Solirubrobacter,下降幅度分别为5.09%、19.41%、13.79%、2.36%、10.78%、34.47%、46.76%、61.84%、52.75%、48.61%、74.79%、9.13%和26.42%。冗余分析(RDA)表明,土壤细菌群落结构受硝态氮(NO_3~--N)、速效磷(AP)、铵态氮(NH_4~+-N)、无机磷(IP)、pH和有机质(OM)指标影响。【结论】土壤中大丽轮枝菌的数量与棉花抗/感品种黄萎病发生的相关性存在差异,感病品种黄萎病的发生程度与土壤中病原菌数量呈正相关。抗病品种在盛花期、开花后期和结铃期土壤的细菌群落结构优于感病品种,并且不同生育时期的优势菌群存在一定程度的差异。土壤中细菌多样性、相对丰度和组成受有机质、pH、氮素类型、速效磷等指标影响。同时,棉花不同生育时期对土壤中细菌群落结构有明显影响。

【目的】研究土壤添加西兰花残体（broccoli residues,BR）对棉花根际土壤酶活性的影响及其与根际土壤微生物碳源利用能力之间的关系，为揭示土壤添加西兰花残体对棉花防病、促生的生态机制提供理论依据。【方法】设置棉田土壤添加西兰花残体和未添加西兰花残体（CK）两个处理，以不同处理的棉花根际土壤为研究对象，测定土壤过氧化物酶、中性磷酸酶、芳基硫酸酯酶、几丁质酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶活性；利用Biolog-ECO平板研究不同处理的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数、McIntosh指数及丰富度指数，揭示微生物群落结构的功能多样性；采用主成分分析比较不同处理的根际土壤微生物代谢活性特征，冗余分析土壤酶活性与不同类型碳源利用能力之间的相关性。【结果】与空白对照相比，BR处理的棉花株高、果枝数和结铃数显著增加，增幅分别为12.73%、16.95%和10.36%；棉花黄萎病病情指数显著降低，达64.19%。BR处理显著提高了棉花根际土壤pH、硝态氮和有机质含量。BR处理对根际土壤微生物功能多样性指数不存在显著影响，但改变了根际土壤微生物的代谢活性。同时，BR处理显著提高了不同营养元素循环相关酶活性，其中在碳循环方面，过氧化物酶和β-葡萄糖苷酶的活性分别为对照的2.70和1.95倍；在氮循环方面，脲酶、几丁质酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶的活性分别为对照的1.42、1.59和1.52倍；在磷循环方面，中性磷酸酶的活性为对照的1.33倍；在硫循环方面，芳基硫酸酯酶的活性为对照的1.22倍。冗余分析表明，BR处理的土壤酶活性与L-苯基丙氨酸、L-苏氨酸、肝糖、2-羟基苯甲酸、衣康酸和D-苹果酸的利用能力均存在正相关性。【结论】土壤添加西兰花残体显著提高了营养元素循环相关酶的活性，改变了棉花根际土壤微生物的碳代谢活性，并提高了根际土壤pH、硝态氮和有机质含量。同时，土壤酶活性与微生物碳代谢特征存在不同程度的相关性。

采用多点大田试验,通过对棉花不同品种施用1500kg·hm-2有机肥或生物有机肥,研究棉花黄萎病的发病株数和病情级别、产量、叶绿素含量(SPAD值)和土壤速效养分含量。结果表明:施用生物有机肥能够明显降低棉花黄萎病发病率和病情指数,防病效果达到20%～79%;同时能增加棉花叶片SPAD值,提高棉花产量4.9%～21.4%。在棉花盛花期,施用生物有机肥的新陆早8号土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量分别增加47.4%、35.6%、5.5%;而新陆早12号分别增加20.4%、45.5%、2.6%。研究表明施用生物有机肥能增加和活化土壤养分,提高土壤供肥能力,维持棉花叶片较高的叶绿素含量,在新疆有较好的防...

【目的】棉花黄萎病(Verticillium wilt)是世界性难以防治的病害,筛选有效的生防微生物资源成为解决棉花黄萎病的重要途径之一,本研究旨在分离一株高效拮抗细菌,并明确其防治机理,为生物防治棉花黄萎病提供技术支持。【方法】用葡甘聚糖作为碳源筛选一株能够降解β-1,4糖苷键的棉花内生细菌YUPP-10,通过平板对峙培养、平板对扣培养和悬滴法等测定YUPP-10对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)菌丝生长和孢子萌发的抑制效果;用YUPP-10无菌滤液培养大丽轮枝菌微菌核,检测其对微

采用盆栽试验和平板培养及DGGE技术研究施用不同生物有机肥(BIO)对甜瓜土传枯萎病防治效果和根际土壤微生物区系的影响。结果表明:施用生物有机肥使甜瓜生物量和防病率明显增高。在挂果期,含Bacillus subtilis Y-IV1的BIO1与含Trichoderma harzianum SQR-T37的BIO2混合施用处理的甜瓜鲜质量和干质量分别增加139%、287%,防病率达到了90.9%;施用生物有机肥处理根际细菌和放线菌数量相对于对照明显增多,而真菌和病原菌的数量显著减少。BIO1与BIO2混合施用对根际土壤微生物数量的影响最显著。结论:使用混合型生物有机肥对土传病害防治效果最好,明显...

采用室内筛选的11个生物防治菌株进行盆栽和田间小区防治番茄灰霉病试验结果表明,细菌B27,真菌F45和F120,放线菌A15和A111,具有较好的预防效果,防治效果均在60%以上,其中放线菌A15菌株,防治效果达70%以上。菌株组合真菌F20+F45和F20+F120,F45+F120和细菌B24+B28具有增效作用。其中F45+F120和B28+B24组合,防治效果分别为69.2%和70.2%。

研究镉(Cd)污染对滩涂湿地围垦区西兰花根际土壤细菌群落结构的影响,探求有益于Cd污染农田土壤修复的耐Cd细菌菌群。采用Illumina Miseq高通量测序技术,分析Cd浓度分别为0,3.5,60 mg·kg~(-1)时对台州湾滩涂湿地围垦区西兰花根际土壤细菌群落结构和多样性指数的影响。结果表明:所有样品中检测到的细菌菌群分属于35门、97纲、205目、315科、506属。低浓度Cd污染时,西兰花根际土壤细菌Chao 1指数和Shannon指数与对照相比大幅度升高,而高浓度Cd污染时,土壤细菌Chao 1指数和Shannon均大幅度下降。随着Cd污染程度的增加,西兰花根际土壤放线菌门和浮霉菌门相对丰度呈一直下降的趋势,拟杆菌门和芽单胞菌门相对丰度呈一直升高的趋势。土壤变形菌门和髌骨菌门相对丰度呈先下降后上升的趋势,而土壤酸杆菌门、棒状杆菌门、疣微菌门、硝化螺旋菌门和厚壁菌门相对丰度呈先上升后下降的趋势。变形菌门、拟杆菌门、髌骨菌门和芽单胞菌门在高浓度Cd污染下为农田土壤细菌群落的主体。土壤罗思河小杆菌属相对丰度在低浓度Cd污染时呈下降趋势,而在高浓度Cd污染时呈升高趋势,土壤鞘氨醇单胞菌属的相对丰度在低浓度Cd污染时呈上升趋势,在高浓度Cd污染时呈下降趋势。土壤罗思河小杆菌属、马赛菌属、黄杆菌属和杜擀氏菌属可以被认为是西兰花根际土壤高抗Cd污染的细菌菌属。研究结果可为滨海滩涂地西兰花重金属污染土壤微生物修复提供依据。

通过四十多年的防治研究，证明了以种植抗病品种为主的综合防治是最经济有效的防治方法，培育出具高抗枯萎病抗源品种５２—１２８、５７—６８１和抗黄萎病多菌系抗源种质川７３７、川２８０２，建立了一套早期鉴定抗性的育种程序，选育出一批抗病、丰产、优质的棉花品种在棉花生产上推广应用，控制了棉枯萎病的蔓延，结束了四川棉枯萎病大面积为害的历史，防病增产效果显著。近年来，又选育出一批抗黄萎病、抗枯萎病、兼抗虫品种并推广应用，控制棉黄萎病为害防效显著

【目的】探讨优良放线菌及其组合对西瓜枯萎病和茄子黄萎病的生物防效,筛选出具有良好防效和促生作用的复合菌株。【方法】采用离体抑菌作用测定法和温室人工接菌法,研究不同生防放线菌及其组合对西瓜枯萎病和茄子黄萎病的防效和促生效果。【结果】离体抑菌作用测定结果表明,菌株SC11和SE2的菌体、发酵液和发酵滤液对大丽轮枝菌和西瓜枯萎菌均表现出显著的抑制作用,孢子萌发抑制率高;盆栽试验表明,菌株SC11和SC1复配的C2组合对西瓜枯萎病和茄子黄萎病防效显著,防效分别达到84.93%和71.48%,且高于各菌株单一使用的效果;C3组合的发酵液对西瓜的株高、叶面积和叶绿素含量等生理指标影响突出,经C3处理后的西...

为明确不同生育时期花生根际土壤微生物群落结构变化对盐胁迫的响应,以花育25为试验材料,采用盆栽试验设置3个盐胁迫梯度处理,研究盐胁迫对花生产量的影响,通过高通量测序技术分析盐胁迫下花生开花期和收获期根际土壤微生物群落结构变化。结果表明:在不同盐胁迫处理下花生根际微生物组成基本相似,但其多样性和丰富度在开花期和收获期有明显差异。高盐胁迫下开花下针期根际细菌群落多样性和丰富度较高,而收获期土壤根际微生物种类丰富度和多样性均降低;不同胁迫处理花生根际土壤的优势菌门均为变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、疣微菌门、拟杆菌门和Patescibacteria。盐胁迫明显提高了蓝细菌门及γ-变形菌纲、疣微菌纲、拟杆菌纲的相对丰度,尤以开花下针期明显;样本层级聚类结果显示,花生根际微生物菌群多样性差异受花生生长发育阶段和盐胁迫强度影响较大,盐胁迫处理下同一生育时期样本各聚为一类;KEGG代谢功能基因分析表明,所有处理菌群涉及碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素的代谢等功能基因丰度富集,而涉及信号转导、脂质代谢、复制和修复、异种生物的生物降解和代谢、其他氨基酸的代谢、折叠分类和降解等功能的丰度较低。盐胁迫处理使涉及物质和能量代谢、膜运输、翻译复制和修复以及信号转导等优势细菌功能基因丰度增加,花生百果质量和百仁质量降低,从而降低花生产量。因此,盐胁迫对花生根际细菌群落结构的变化和花生产量影响较大,通过改良土壤微生物环境来提高花生盐胁迫耐受性,为盐碱地区发展花生生产提供理论依据。

【目的】根系分泌物是植物与土壤微生物进行互作的信号媒介，对于植物病害发生和植株生长均具有重要调控功能。论文旨在明确棉花根系分泌物L-脯氨酸抵御棉花黄萎病发生的微生态机制，揭示L-脯氨酸介导的根际微生物与棉花黄萎病发生的互作关系，为构建生物防治土传病害的有益菌群提供新视角。【方法】通过温室盆栽试验，以外源添加不同浓度的L-脯氨酸（0、50、100、200和400 mmol·L~(-1)）为试验处理，采用实时荧光定量PCR(real-time qPCR)和宏基因组测序技术分别测定不同处理的土壤中大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）DNA拷贝数量和土壤微生物群落结构及功能，采用主成分分析比较不同处理的根际土壤微生物群落结构，利用冗余分析研究土壤养分因子与微生物群落结构的相关性，利用斯皮尔曼相关分析研究微生物群落结构功能代谢途径的相关性。【结果】与空白对照相比，低浓度（50 mmol·L~(-1)）L-脯氨酸处理不能够减轻棉花黄萎病的发生，高浓度（100、200和400 mmol·L~(-1)）L-脯氨酸处理的病情指数分别下降22.51%、60.23%和64.23%。qPCR结果表明，L-脯氨酸处理不能够显著降低土壤中大丽轮枝菌拷贝数量。宏基因组测序分析表明，L-脯氨酸处理后细菌多样性Shannon指数显著增加，真菌多样性Shannon指数呈下降趋势。在属水平上，L-脯氨酸处理后类诺卡氏菌属（Nocardioides）、溶杆菌属（Lysobacter）、节杆菌属（Arthrobacter）、Phycicoccus、假单胞菌属（Pseudomonas）和毛霉菌属（Mucor）的相对丰度呈上升趋势。线性判别分析表明，除浓度为100 mmol·L~(-1)的L-脯氨酸外，外源添加L-脯氨酸处理后根际土壤微生物KEGG通路的富集情况发生改变。冗余分析表明，细菌群落组成受pH、电导率、硝态氮、铵态氮和有机质显著影响，而真菌群落组成与铵态氮存在显著相关性。Spearman相关分析表明，细菌的KEGG代谢通路与pH、有机质、铵态氮含量呈负相关关系，而与电导率和硝态氮呈正相关关系；真菌的大部分KEGG代谢通路与土壤养分的相关性较差。【结论】外源添加适量L-脯氨酸通过改变土壤细菌群落结构和功能，增加有益微生物的相对丰度，从而影响棉花黄萎病的发生，但其不能够改变病原菌数量。同时，根际细菌群落组成和功能均与土壤养分存在相关性。

【目的】棉花枯萎病(Fusarium wilt)是棉花种植中较为严重的土传病害之一,主要采用化学方法进行防治,但对环境和人畜安全造成一定影响。生物防治因其专一性强、安全性高的特点,成为防治棉花枯萎病的重要途径。本研究旨在获得一株高效拮抗细菌,并明确其防治机理,为棉花枯萎病生物防治提供技术支持。【方法】前期获得一株能够破坏β-1,4糖苷键的棉花内生蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)YUPP-10,通过平板对峙培养、共培养法和悬滴法分别测试其对棉花枯萎病菌(尖镰孢,Fusarium oxysporum)菌丝生长、产孢和孢子萌发的影响;利用YUPP-10菌液浸种处理,研究其对棉花生物量的影响;以尖镰孢菌土为基质种植棉花,生长1周后,用LB液体培养基培养的YUPP-10制成不同浓度(分别为1×10~8、1×10~7和1×10~6 cfu/mL)的生防菌剂灌根处理棉苗,于温室中进行棉花枯萎病的防治效果研究;通过Fosmid文库筛选到了YUPP-10关键抑菌物质为环糊精糖基转移酶(CGTase,EC 2.4.1.19),研究其对尖镰孢菌丝生长、产孢和孢子萌发的影响;利用拟南芥花序侵染法将其转化拟南芥,获得能够稳定表达CGTase的转基因株系,研究转基因拟南芥对枯萎病的抗性,以及在病原胁迫下部分防御基因的转录。【结果】YUPP-10菌株发酵液对尖镰孢菌丝生长、产孢和孢子萌发具有显著的抑制作用,随着发酵液浓度的升高,对尖镰孢产孢量和孢子萌发的抑制率越高,最高抑制率分别为98.41%和51.65%。低浓度的YUPP-10菌液能促进棉花种子发芽、出苗和地上部分的生长。YUPP-10发酵液灌根处理后,棉苗的病情指数和病株率显著降低,其中,1×10~7 cfu/mL的YUPP-10发酵液对棉花枯萎病的防治效果最高,达到45.11%。YUPP-10菌株的关键抑菌物质CGTase能够水解羧甲基纤维素和葡甘聚糖,表明其具有破坏β-1,4糖苷键的能力,进而检测了其对尖镰孢的抑制效果,结果表明CGTase对尖镰孢的菌丝生长、产孢和孢子萌发具有显著的抑制作用,对产孢和孢子萌发的最高抑制率分别达到62.63%和30.83%。转CGTase的拟南芥提高了对枯萎病的抗性,过表达CGTase的拟南芥在病原胁迫下部分防御基因的转录水平升高。【结论】蜡状芽孢杆菌YUPP-10菌株能抑制尖镰孢的生长、促进棉花部分生物量指标的增长并控制枯萎病的危害,CGTase能够抑制尖镰孢的生长,转CGTase拟南芥对枯萎病的抗性增强。

【目的】了解新疆棉区不同含盐量棉田健株与黄萎病病株根区土壤放线菌生态差异,并从中分离筛选对棉花黄萎、枯萎病有较好防效的生防放线菌,为棉花黄、枯萎病的生态防治提供依据。【方法】采用稀释平板法,对新疆棉区3组不同含盐量土样进行放线菌分离测数,采用皿内琼脂块法筛选拮抗放线菌。【结果】①在不同含盐量土壤中,棉花病株根区土壤有机质和可溶性总盐含量均高于健株,在高盐、中盐及低盐土壤中,棉花病株根区土壤有机质和可溶性总盐含量分别较健株高出5.7%,7.8%,20.1%和20.2%,15.0%,195.0%。土壤可溶性总盐含量愈低,病株与健株根区土壤有机质含量差异愈大,棉花病株与健株根区土壤pH无明显差异。②...