中國黃土高原蘋果產(chǎn)區(qū)土壤真菌群落多樣性及生防放線菌菌株篩選.pdf

1、我國是世界上最大的蘋果生產(chǎn)國和消費(fèi)國，蘋果種植面積和產(chǎn)量均占世界總量的40％以上，在世界蘋果產(chǎn)業(yè)中占有重要地位。黃土高原地區(qū)是我國蘋果主要栽植區(qū)，蘋果栽培歷史悠久，在生產(chǎn)中面臨的主要問題是老果園的更新及新果園的建立，由于土地資源有限，很多果園是在老果園中進(jìn)行換茬更新，由此引起的蘋果重茬障礙成為蘋果園更新?lián)Q茬的主要限制因素。果園重茬障礙是影響果樹發(fā)展的世界性難題，研究其發(fā)生機(jī)理及其控制技術(shù)也是果樹栽培技術(shù)研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容。本研究對(duì)黃土高

2、原地區(qū)老果園及重茬果園土壤真菌的群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，具體結(jié)果有以下幾個(gè)方面：
　　 1.從黃土高原地區(qū)8個(gè)縣區(qū)分兩批采集的共84份土壤樣品(每批42份)中分離純化得到土壤真菌16屬，利用物種豐富度、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、均勻度和種群優(yōu)勢度等指標(biāo)對(duì)黃土高原地區(qū)的8個(gè)縣區(qū)的土壤真菌的群落結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行分析，結(jié)果表明：土壤真菌的數(shù)量和類群分布在該地區(qū)不同果園土壤中存在較明顯的差異。在不同縣區(qū)中，果園土壤真菌的種類和數(shù)量及

3、群落多樣性指數(shù)存在較明顯的差異，但總體趨勢始終是老果園行內(nèi)土壤真菌的物種總數(shù)和物種數(shù)量最高，大多數(shù)重茬果園的物種總數(shù)、物種數(shù)量和均勻度最低。而老果園行間和小麥正茬土壤真菌的多樣性指數(shù)和均勻度變化較大，無明顯規(guī)律性。同一縣區(qū)中，老果園行內(nèi)土壤真菌的物種多樣性指數(shù)、均勻度明顯高于重茬果園。上述結(jié)果說明，老果園行內(nèi)的真菌群落結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，是經(jīng)過多年的微生物間相互適應(yīng)及協(xié)同進(jìn)化等因素使土壤真菌不同物種間達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。而重茬果園由于

4、老果樹的移開，使真菌群落的結(jié)構(gòu)遭到不同程度的破壞，真菌群落結(jié)構(gòu)失衡，可能是造成蘋果園重茬障礙的一個(gè)重要因素。
　　 2.分別對(duì)比分析8個(gè)縣區(qū)土壤真菌的物種組成規(guī)律，結(jié)果表明，老果園行內(nèi)土壤中具有生防作用的木霉屬和粘帚霉屬真菌數(shù)量占整體物種百分?jǐn)?shù)高于重茬果園；而重茬果園土壤中具有較強(qiáng)致病性的鐮孢屬和輪枝孢屬真菌數(shù)量所占整體物種百分?jǐn)?shù)高于老果園，這說明，重茬園中某些具有致病作用的真菌類群數(shù)量相對(duì)增多，同時(shí)具有生防作用的真菌類群的相對(duì)

5、降低是造成重茬障礙的關(guān)鍵因素之一。而鐮孢屬和輪枝孢真菌可能是黃土高原地區(qū)重茬果園果樹重茬病害的主要致病菌。
　　 3.為了進(jìn)一步驗(yàn)證常規(guī)土壤真菌分離方法對(duì)土壤真菌群落多樣性分析的可靠性，對(duì)第二批采集的42個(gè)土壤樣品在進(jìn)行常規(guī)分析的基礎(chǔ)上又利用PCR-DGGE技術(shù)對(duì)該地區(qū)土壤中真菌多樣性進(jìn)行了分析。通過試劑盒提取的土壤微生物總基因組DNA片段在17kb左右，使用帶有“GC”夾子的引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增以后獲得擴(kuò)增片段在230bp左右。

6、結(jié)果表明，同一個(gè)地區(qū)內(nèi)，老果樹行內(nèi)的土壤微生物獲得的條帶數(shù)量最多，而重茬果園的土壤微生物獲得的條帶數(shù)量最少，老果樹行間和小麥正茬的土壤微生物獲得的條帶數(shù)量波動(dòng)較大。依據(jù)不同地區(qū)蘋果園土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的相似性構(gòu)建聚類分析樹可以看出，同一地區(qū)，重茬果園的土壤真菌結(jié)構(gòu)相似性很高，同時(shí)老果園行內(nèi)的土壤真菌的相似性也很高。此分析結(jié)果與常規(guī)土壤真菌分離方法進(jìn)行的多樣性分析結(jié)果具有相似的趨勢。
　　 4.利用稀釋平板法從采集的土樣中還分離得到

7、513株放線菌菌株。室內(nèi)對(duì)峙培養(yǎng)法選擇了對(duì)4種致病鐮孢菌(尖孢鐮孢菌F.oxysporum、層出鐮孢菌F.proliferatum、腐皮鐮孢菌F.solani和串珠鐮孢菌F.moniliforme。)有較好防治效果的放線菌菌株21株。對(duì)1株立枯絲核菌(RhizoctomiasolaniAG-4)有較好生防效果的放線菌菌株6株。其中菌株35-5抗菌譜較廣，對(duì)實(shí)驗(yàn)真菌生防效果好；對(duì)層出鐮孢菌抑制效果較好的放線菌菌株有35-7、25-15、1

8、8-5；對(duì)串珠鐮孢菌抑制效果較好的放線菌菌株有24-6、37-12、35-5；對(duì)尖孢鐮孢菌抑制效果較好的放線菌菌株有33-8；而此次實(shí)驗(yàn)未篩出對(duì)腐皮鐮孢菌有理想抑制效果的放線菌菌株。37-12和24-6兩株放線菌菌株對(duì)絲核菌的抑制效果最強(qiáng)。
　　 5.綜合考慮各放線菌菌株對(duì)測試菌株的抑制效果，從中選出9株土壤放線菌菌株，采用生長速率法對(duì)9株放線菌的發(fā)酵液進(jìn)行抑菌活性復(fù)篩，結(jié)果表明，放線菌菌株37-12對(duì)立枯絲核菌的抑制率達(dá)到95