連作導(dǎo)致病原菌菌絲周圍定殖細(xì)菌的抑病功能衰退

　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所土傳病害生物防治課題組與荷蘭生態(tài)研究所合作在《應(yīng)用土壤生態(tài)學(xué)》（Applied Soil Ecology）上發(fā)表研究成果。該研究揭示了不同耕作體系與定殖于黃瓜枯萎病菌菌絲上細(xì)菌種群構(gòu)成和功能的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)受黃瓜連作以及病原菌接種影響，定殖在枯萎病菌菌絲周圍的細(xì)菌種群構(gòu)成和優(yōu)勢(shì)細(xì)菌豐度發(fā)生明顯變化，細(xì)菌的抑病功能發(fā)生衰退，研究結(jié)果為連作條件下黃瓜枯萎病加重成因提供了新的解釋，為枯萎病的治理提供了新的思路。

 

　　土壤是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。土壤中真菌菌絲與土壤接觸的微小區(qū)域是土壤中細(xì)菌拮抗真菌的前沿陣地，定殖在菌絲周圍細(xì)菌的群落構(gòu)成和功能隨真菌種屬的變化而有所不同。目前國內(nèi)外對(duì)不同耕作體系下植物病原真菌菌絲周圍定殖細(xì)菌的研究非常缺乏。明確黃瓜枯萎病菌菌絲周圍定殖細(xì)菌的種群構(gòu)成和功能與耕作體系之間的關(guān)系，對(duì)我們從新的角度揭示連作條件下土壤抑病功能衰退機(jī)理，挖掘新的生防因子和尋找新的防控策略具有重要的意義。

 

　　該研究通過設(shè)立人工病圃和溫室盆栽試驗(yàn)，考察連作和非連作、接種枯萎病菌以及接種枯萎病菌后長(zhǎng)期連作對(duì)枯萎病菌菌絲周圍定殖細(xì)菌的影響。首先采集不同處理黃瓜種植前和不同生育期（出苗后2周和6周）根際土壤，采用菌絲誘集法獲得菌絲上定殖細(xì)菌懸浮液，然后采用Illumina測(cè)序方法分析不同處理枯萎病菌菌絲周圍定殖細(xì)菌的種群多樣性、細(xì)菌種群構(gòu)成、細(xì)菌相對(duì)豐度變化，發(fā)現(xiàn)黃瓜生長(zhǎng)時(shí)間和連作是影響枯萎病菌菌絲周圍定殖細(xì)菌種群構(gòu)成和豐度變化的主要影響因子，其次是枯萎病菌接種?？菸【鷮?duì)土壤中細(xì)菌具有一定的選擇作用，定殖在枯萎病菌菌絲周圍的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌為根瘤菌屬和無色桿菌屬，而且枯萎病菌接種導(dǎo)致這兩個(gè)優(yōu)勢(shì)細(xì)菌種群豐度發(fā)生顯著變化，根瘤菌屬細(xì)菌種群豐度下降，無色桿菌屬細(xì)菌豐度上升。依據(jù)這兩個(gè)屬細(xì)菌豐度的變化，設(shè)計(jì)兩個(gè)細(xì)菌組合，并利用可培養(yǎng)細(xì)菌測(cè)定不同細(xì)菌組合的抑病功能，發(fā)現(xiàn)根瘤菌屬細(xì)菌豐度下降和無色桿菌屬細(xì)菌豐度上升導(dǎo)致了細(xì)菌對(duì)枯萎病的抑制作用下降。研究結(jié)果揭示了連作和枯萎病菌的引入是導(dǎo)致土壤中細(xì)菌群落抑病功能衰退的重要原因，發(fā)現(xiàn)根瘤菌有希望作為新的生防因子發(fā)揮防病作用，為黃瓜枯萎病的防控提供了新思路。

 

　　碩士生孫瑞梁和荊玉玲為論文第一作者。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所郭榮君副研究員為論文的通訊作者。該研究得到了國家留學(xué)基金委留學(xué)基金、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目資助。

 

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2021.103977