河西走廊冬季盐碱土壤可培养放线菌的多样性及抗油菜菌核病菌研究

摘要

本文采集了河西走廊3种土壤生态类型的10个盐碱程度不同的样点土壤,对土壤放线菌多样性进行了研究。并结合土壤性质进行简单相关分析和逐步回归分析,探究盐碱土壤放线菌分布与土壤理化因子及酶活性之间的关系,此外还进行了优势放线菌的盐碱耐受实验,并探讨了放线菌对油菜结核病的抑制作用。
　　在10个样点土壤中共分离到放线菌8各属,其中链霉菌属是放线菌的主要组成,拟诺卡氏菌和诺卡氏菌是仅次于链霉菌的重要放线菌,是非链霉菌放线菌的重要组成。在农田土中,放线菌菌种形态型的多样性和数量几乎全部集中在链霉菌属;次生盐碱土和原生盐碱土放线菌菌种的多样性和数量虽也主要存在于链霉菌属,但在其它各属也有体现,尤其是在拟诺卡氏菌属和诺卡氏菌属。无论是优势菌种的多样性还是数量,链霉菌所占放线菌的比重,农田土>次生盐碱土>原生盐碱土。分离到的链霉菌包括11个类群,白孢类群、黄色类群、球孢类群、金色类群在土样中分布较广泛,白孢类群是最主要的链霉菌。
　　对每个土样中在最高稀释度上分离的放线菌最优势菌种进行16S rRNA基因序列的系统发育分析,确定农田土Ⅹ号土样中两个菌株Ⅹ23-5-2(KC898851)、Ⅹ23-5-4(KC898849)是链霉菌属的未被记录种,另有9个链霉菌和1个拟诺卡氏菌疑是未被记录种。
　　对3种类型盐碱土壤的理化因子与放线菌及其主要类群的数量和优势菌种多样性进行简单相关分析和逐步回归分析,结果显示,与土壤环境因素的关系最密切的是链霉菌数量;在众多土壤因子中, pH对土壤放线菌及其主要类群(链霉菌属、拟诺卡氏菌属、诺卡氏菌属,非链霉菌)的综合影响力最大。随着pH、电导率、钠离子、氯离子、硫酸根离子的上升,土壤酶活性的下降,链霉菌的数量以及菌种形态型多样性在放线菌中所占的比重会下降,拟诺卡氏菌和诺卡氏菌等非链霉菌属放线菌所占的比重会上升。
　　在本次试验分离出的最具数量优势的47株放线菌中,仅Ⅰ8-5-2、Ⅱ8-4-4和Ⅹ8-5-1不能耐受5％的NaCl浓度,其它所有被测菌能够耐受5%的NaCl浓度,所有被测菌不能耐受10%的NaCl浓度;但所有被测菌对碱性的耐受力都很强,都能在pH值9.0生长,大多数能耐受pH10甚至pH11。
　　将分离出的链霉菌用于油菜菌核病菌的拮抗研究,拮抗试验发现2个链霉菌菌株对油菜菌核病有拮抗作用,编号Ⅳ22-3-3和Ⅳ22-3-12。与油菜菌核病进行对峙培养结果发现,Ⅳ22-3-3和Ⅳ22-3-12抑菌圈直径分别为1.2和0.9 cm;离体叶菌丝接种试验表明,Ⅳ22-3-3和Ⅳ22-3-12对油菜菌核病菌的防治效果分别达63.5%和49.1%;Ⅳ22-3-12能在油菜菌核上定殖并寄生分解菌核,同对照相比菌核萌发率下降18.2%;通过形态培养特征、生理生化特征和16S rDNA鉴定表明,Ⅳ22-3-3为产水链霉菌(Streptomyces hydrogenans),Ⅳ22-3-12为球孢链霉菌(Streptomyces globisporus)。
　　对河西走廊盐碱土壤放线菌多样性研究,有助于了解该地区不同生态土壤类型以及不同盐碱程度中放线菌的种类和数量分布,为今后更好地挖掘和利用该地区放线菌资源提供详实可靠的数据支撑。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 文献综述

1.1 河西走廊盐碱地概况

1.2 微生物多样性研究现状

1.3 放线菌研究

1.4 放线菌生态研究的历史和现状

1.5 放线菌的分离研究

1.6 放线菌的分类研究

1.7 本次研究的意义及研究内容

2 材料与方法

2.1 材料

2.2 方法

2.3 数据分析

3 结果与分析

3.1 盐碱土壤中放线菌的分离与形态鉴定结果

3.2 放线菌优势菌种16S rRNA基因序列的系统发育分析

3.3 放线菌生态分布

3.4放线菌群落结构与土壤理化性质的关系

3.5 放线菌的耐盐和耐碱试验

3.6 放线菌拮抗油菜菌核病菌的试验

4 结 论

5 展 望

5.1 利用化学分类鉴定放线菌

5.2 通过提取土壤总DNA研究土壤放线菌多样性

5.3 深入开展优势放线菌的拮抗实验

参考文献

科研成果

致谢