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有機肥對香蕉枯萎病及土壤主要理化性質和微生物群落的影響

2021-11-12 10:23朱志炎梁雪雁林鳳玲馬嘉榮田志宏李建雄
福建農業學報 2021年7期
關鍵詞:高通量測序枯萎病有機肥

朱志炎 梁雪雁 林鳳玲 馬嘉榮 田志宏 李建雄

摘要:【目的】研究香蕉園施用有機肥防治香蕉枯萎病對土壤理化性質及其根際土壤微生物群落的影響?!痉椒ā肯憬队酌缫圃灾敛^大田土壤中,處理組植株施用有機肥,并將未施用有機肥的植株設置為對照組。移栽后6個月統計處理組與對照組植株香蕉枯萎病發病率;采集土壤樣本,測定根際土壤的土壤肥力;提取根際土壤DNA,采用高通量測序技術,結合生物信息學分析,解析施用有機肥后香蕉根際土壤細菌和真菌群落結構組成及多樣性的變化?!窘Y果】施用有機肥提高了土壤pH值(14.85%)、全氮(25%)和全磷(19.04%)的含量,降低土壤全鐵含量(2.62%),香蕉枯萎病發病率下降了75%。和對照相比,子囊菌門(Ascomycota)與壺菌門(Chytridiomycota)的相對豐度分別提高了43.84%和90.64%,變形菌門(Proteobacteria)的相對豐度則降低了18.4g%。施用有機肥料提高了青霉菌屬(Penicillium)、Gibellulopsis和籃狀菌屬(Talaromyces)等的相對豐度,比例分別為對照組的2 93倍、2 12倍和11.93倍。施用有機肥料后,香蕉根際土壤真菌群落Chaol指數、ACE指數與香農(Shannon)指數得到提升,分別提升了39.81%、38.43%和86.85%?!窘Y論】施用有機肥料改善了土壤理化性質,改變了根際土壤微生物群落結構和多樣性,降低了香蕉枯萎病發病率。

關鍵詞:枯萎病;香蕉;高通量測序;細菌群落;真菌群落;有機肥

中圖分類號:S 432.1

文獻標志碼:A

文章編號:1008-0384(2021) 07-0806-11

Effects of Bio-organic Fertilizer on Physicochemical Properties and Microflora of

Banana Field Infected by Fusarium Wilt Disease

ZHU Zhiyan l.2,LIAN Xueyan 2, LIN Fengling 2, MA Jiarong 2, TIAN Zhihong 1, LI Jianxiong 2*

(1.School of Life Sciences, Yangtze University Jingzhou. Hubei 434025, China;2. South China Botanical Garden.

Chinese Academy of Sciences. Guanzhou, Guandong 510650, China)

Abstract: 【Objective】 Effects of a bio-organic fertilizer on physicochemical properties and microbial community inthizosphere soil of a banana field infected by Fusarium wilt disease were studied. 【Methods】 In a Fusarium wilt infectedbanana field. an random block design experiment on the application of a bio-organic fertilizer. Biofert. was conducted. Sixmonths after banana seedlings were transplanted to the field, thizosphere soil samples from lots with and without Biofertapplication were collected to determine the nutrient contents by chemical analysis and the microbial composition and diversityby high-throughput sequencing and bioinformatics analysis. 【Results】Compared to control, the application of Biofertincreased pH by 14.85%. the total N by 25%. and total P by 19.04%, but decreased the total Fe by 2.62% in the soil. whilelowered the incidence of Fusarium wilt on the plants by 75%. In the thizosphere soil. the Biofert-treated lots showed therelative abundance of. other than an 18.4g% decrease on Proteobacteria. increases by 43.84% on Ascomvcota. 90.64% onChvtridiomvcota. 293% on Penicillium. 212% on Gibellulopsis, and 1 193% on Talaromvces. 39.81% on fungal Chaol index,38.43% on ACE. and 86.85% on Shannon index. 【Conclusion】 Biofert application not only improved the soil quality butalso significanty altered the structure and diversity of the microbial commuunity in thizosphere soil and contributed to thereduced incidence of banana wilt disease

Key words: Fussarium wilt; Banana; high-throughput sequencing; bacterial community; fungal community; organic fertilizerBiofert

0 引言

【研究意義】香蕉枯萎?。˙anana FusariumWilt)是一種危害香蕉生長的土傳病害,嚴重限制了香蕉產量的提升[1.2]。香蕉枯萎病致病菌尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporumf sp.Cubense)分為4個生理小種,其中以4號生理小種(Fusarium oxysporum f.sp.Cubense Tropical Race 4)危害范圍最廣,毒性最強。致病菌存在于土壤中,可以伴隨著香蕉幼苗的移栽而跨區域傳播[3]。通常致病菌通過侵染香蕉根系,在香蕉根部增殖,最終在香蕉原球莖聚集,導致原球莖中部變褐。原球莖的損傷限制了營養從根部流入葉片,造成香蕉葉片枯萎、黃化。病情嚴重的香蕉整株倒伏,直至絕產[4]。目前尚無控制香蕉枯萎病病害發生的有效措施,因此,探討該病的有效防控途徑迫在眉睫?!厩叭搜芯窟M展】香蕉枯萎病的防治措施主要包括選育抗性品種、化學防治、輪作、生物防治等方法[5]。生物防治作為研究綜合防治香蕉枯萎病的措施之一,具有兼防兼治、無污染、利于環境保護和人畜安全的優點,且符合發展有機農業的要求,備受人們重視[6]。Li[2]、ZHU等[7]研究發現鏈霉菌H4的代謝物可以抑制鐮刀菌孢子的萌發,促進細胞膜的降解,導致細胞內物質的外泄,在盆栽試驗中,具有一定防治香蕉枯萎病的效果。Cheng等[8]利用植物內生真菌印度梨形孢定殖于香蕉根部,提高香蕉體內抗氧化酶活性,抵御香蕉枯萎病病原菌TR4的侵染。生物防治在植物病蟲害防治研究方面起到積極作用,含有生防菌的有機肥料更是引起越來越多的關注。施用含有生防菌的有機肥具有改善土壤結構、促進植物生長等優點[9]。研究發現有機肥料還有修復土壤的作用,能夠使遭到破壞的細菌群落得到恢復[10]。含有解淀粉芽孢桿菌NJN-6的香蕉專用生物有機肥的施用能夠降低香蕉枯萎病發病率,促進香蕉植株生長,增加香蕉產量,減少土壤尖孢鐮刀菌和真菌數量,增加細菌尤其是芽孢桿菌數量,并能提高土壤pH值、酶活力和硝態氮含量[11]。Tao等[12]研究表明添加了芽孢桿菌的有機肥料不僅可以改變土壤的理化性質,而且能夠促進土壤中假單孢菌的功能增強。作物輪作中施用有機肥料也能在一定程度上防控枯萎病的發生,如在辣椒和香蕉輪作過程中,輪作辣椒配施生物有機肥降低了香蕉枯萎病的發病率[13]。隨著在香蕉生產上施用化肥造成的土壤問題日益突出,通過降低化肥的施用量,增施有機肥料使土壤肥力及微生物菌群得到改善,成為生產上病區大田防治香蕉枯萎病的一種值得研究的手段?!颈疚难芯壳腥朦c】有機肥在病區大田土壤中防治香蕉枯萎病研究報道不多,大多數研究主要集中在抑制致病菌生長以及溫室盆栽苗的研究上,直接應用于大田香蕉枯萎病防治的探索報道較少。有機肥在大田中是否可以降低香蕉枯萎病發病情況及施用有機肥料后對病區土壤中微生物群落多樣性的影響有待進一步研究?!緮M解決的關鍵問題】本研究對采白廣東省惠州市龍門縣病區大田未施用有機肥的植株與施用有機肥的植株的發病率進行統計,對土壤理化性質進行分析,并基于高通量測序技術對根際土壤中真菌與細菌群落結構進行分析,以期揭示施用有機肥后根際土壤中真菌與細菌的變化情況,探尋香蕉枯萎病發生與根際土壤微生物群落變化的微生態機制,從而為指導香蕉枯萎病的防控提供基礎信息支持。

1材料與方法

1.1試驗材料

巴西蕉(Musa acuminateL AAA group)[14.15]由中國科學院華南植物園蘭花組培研究組提供,有機肥(黃腐酸鉀、氨基酸、腐殖酸、煙粉、發酵玉米芯、EDTA-B、EDTA-Zn、EDTA-Ca、神農共生菌與EM菌)由湖北龍旗生物科技有限公司提供。

1.2主要試劑和儀器

土壤基因組提取試劑盒(E.Z.N.A.?Soil DNAKit),MP Bio medicals公司;測序建庫試劑盒(NEBNext?UltraTM DNA Library Prep Kit for Illumina@),Illumina公司。DNA定量儀和MiSeq測序儀,Illumina公司;NanoDrop 2000紫外可見分光光度計、高速冷凍離心機、小型臺式離心機與PCR儀,賽默飛世爾科技公司。

1.3試驗設計與樣品采集

巴西蕉幼苗(感病品種)[16]生長至4葉幼苗,將長勢一致的幼苗移栽至病區大田,60株幼苗隨機分成處理組和對照組。處理組( BIO)植株用500 g有機肥在根附近采用穴施;對照組( CK)不做任何處理。巴西蕉生長6個月后,進行樣品采集,隨機挑取6株,鏟除表層土壤后,將整株連根拔起,去除附著于根部的大塊土壤,抖落并收集須根2 mm范圍的土壤,進行混合。處理組3次重復,樣品分別為BIOI、BI02與BI03;對照組3次重復樣品分別為CK1、CK2與CK3。樣品采集后放入低溫保藏箱,迅速保存80℃冰箱備用。

1.4土壤部分理化性質分析及病區土壤病原菌的分離

土壤全氮含量測定采用凱氏定氮法,有所修改;土壤中全磷含量測定采用酸溶法;土壤pH采用電位法;全鐵采用氫氟酸一高氯酸一硝酸消煮法;土壤含水量參考烘干法[17]。香蕉枯萎病菌(Fusariumoxysporum f.sp.Cubense Tropical Race 4)TR4的分離采用梯度稀釋法,分離培養基參考Diane等[18]。香蕉枯萎病病原菌TR4初步鑒定采用的引物序列為(TR4特異性擴增片段大小為463 bp):TR4-F(5'_CACGTTTAAGGTGCCATGAGAG-3 '). TR4-R(5'-GCCAGGACTGCCTCGTGA-3,)[19]。

1.5 ITS與16S文庫構建及高通量測序

提取樣品總DNA后,根據保守區設計得到引物,在引物末端加上測序接頭,進行PCR擴增并對其產物進行純化、定量和均一化形成測序文庫,建好的文庫先進行文庫質檢,質檢合格的文庫用IlluminaHiSeq 2500進行測序。

(1) PE reads拼接:使用FLASH vl.2.7軟件[20],通過overlap對每個樣品的reads進行拼接,得到的拼接序列即原始Tags數據(RawTags);

( 2) Tags過濾:使用Trimmomatic v0.33軟件[21],對拼接得到的Raw Tags進行過濾,得到高質量的Tags數據(Clean Tags);

(3)去除嵌合體:使用UCHIME v4.2軟件,鑒定并去除嵌合體序列,得到最終有效數據( EffectiveTags)。

1.6生物信息學分析

對97%相似度序列使用UPARSE軟件[22]進行操作分類單元( operational taxonomic units,OTU)聚類。對每條序列進行物種分類注釋。聚類后的OTU用于稀釋曲線的構建、Alpha多樣性分析(ACE指數、Chaol指數、Shannon指數、Simpson指數以及Coverage指數)、Beta多樣性分析、物種組成及差異分析等。使用Mothur軟件,對各個樣品的Alpha多樣性指數進行評估。使用QIIME軟件進行Beta多樣性(Betadiversity)分析?;贐eta多樣性分析得到的距離矩陣,使用R語言工具繪制的PCoA圖。采用LefSe( Line Discriminant Analysis( LDA) Effect Size)在不同組間尋找具有統計學差異的Biomarker。根據各個物種在各個樣品中的豐度以及變化情況,進行Sparcc相關分析并篩選相關性大于0.1且P值小于0.05的數據構建相關性網絡。使用PICRUSt2軟件采用將待預測的特征序列與軟件中已有的系統發育樹中進行物種注釋,使用IMG微生物基因組數據進行功能信息的輸出進而推測樣本中的功能基因組成,從而分析不同樣本或分組之間在功能上的差異。上述分析均在百邁客生物云網站平臺( https://developer-platform.biocloud.net/)完成。

1.7數據統計與處理

土壤理化性質數據采用Excel和SPSS軟件進行數據整理與圖表制作,用單因素方差分析( ANOVA)進行差異顯著性分析,顯著性水平設定為P<0.05。采用Usearch軟件進行操作分類單元(OTU)聚類分析。對于97%相似水平下的OTU進行生物信息統計分析?;贠TU聚類分析以及各個水平分類下的物種對比結果,利用QIIME2軟件對OTU進行多樣性分析?;诜诸悓W信息,在各個分類水平上進行群落結構的統計分析并統計各樣品組成。細菌16S rRNA基因V3~V4區采用SILVA細菌數據庫,使用樸素貝葉斯分類器對特征序列進行分類學注釋;真菌ITSI區以UNITE為參考數據庫使用樸素貝葉斯分類器對特征序列進行分類學注釋。

2結果與分析

2.1有機肥對田間香蕉枯萎病發病率的影響

在大田試驗中,挑選一塊香蕉種植常年發病區域,進行巴西蕉病區種植試驗。通過施用有機肥可以有效降低香蕉枯萎病發病率(圖1)。施用有機肥后,有效降低香蕉枯萎病發病率,使發病率維持在20%(表1),香蕉枯萎病發病率下降75%。對土壤致病菌進行分離,得到3株形態疑似致病菌尖孢鐮刀菌菌株。通過TR4特異性引物擴增,1號分離株與2號分離株中擴增出大小為463 bp的片段,初步得出菌株1、2為當地香蕉枯萎病致病菌株TR4(圖2)。

2.2有機肥對土壤部分理化性質分析

采集香蕉根際土壤,進行理化性質分析。發現施用有機肥植株土壤pH為5.8,未施用有機肥植株土壤pH為5.05,表明施用有機肥能使植株土壤pH值增加0.75個pH值,差異達到顯著水平(P<0.05)。而各土壤樣品在含水量方面均無顯著差異,為23%--26%。未施用有機肥植株土壤含氮量為0.16%,施用有機肥后,土壤含氮量為0.20%。未施用有機肥的植株土壤含磷量為0.08%,施用有機肥后,土壤含磷量為0.10%。施用有機肥的植株土壤同未施用有機肥植株在含氮量與含磷量之間的差異達到顯著水平(P<0.05)。施用有機肥的植株含鐵量顯著低于未施用有機肥的植株含鐵量(表1)。

2.3香蕉植株根際土壤細菌與真菌擴增子測序與物種多樣性分析

所有樣品獲得總共459741條16S rRNA基因序列與471 682條真菌ITS基因序列,平均每份土壤中真菌與細菌序列數分別為78613條與76623條?;?7%的序列一致性分析,這些序列分別得到1707個細菌OTU與577個真菌OTU。所有樣品的真菌與細菌稀釋曲線表明隨著測序條數的增加,曲線趨于平緩,樣品測序充分(圖3)。

對細菌與真菌結構的豐富度(ACE和Chaol)和群落結構多樣性(Shannon指數)進行了分析(表2),研究表明BIO處理后,相對于CK處理,真菌微生物群落的豐富度與多樣性顯著增加。然而,細菌群落結構的豐富度(ACE和Chaol)并未有顯著性差異。

2.4香蕉植株根際土壤細菌與真菌的Beta多樣性分析

基于Bray-Curtis算法的主坐標分析法(PCoA)可以揭示土壤微生物群落結構之間的差異(圖4)。在土壤真菌群落方面,BIO處理同CK處理間表現出明顯差異。在所有變量數據中,最主要的2種因素分別可以影響70.68%與72.82%的細菌與真菌群落結構。其中,最重要的因素( PCl)分別影響39.92%與41.02%的細菌與真菌群落結構。

2.5香蕉植株根際土壤細菌與真菌的物種豐度以及顯著性差異分析

用土壤樣品中豐度前10的真菌與細菌門類來分析土壤微生物群落種群組成的變化(圖5)。變形菌門(Proteobacteria)、藍細菌門(Cyanobacteria)、酸桿菌門(Acidobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、綠灣菌門(Chloroflexi)和擬桿菌門(Bacteroidetes)是所有樣品中豐度最高的6個細菌門類,占各樣品所有測序序列80%以上。施用有機肥料后,在這些豐度較高的細菌門類中,藍細菌門(Cyanobacteria)和擬桿菌門(Bacteroidetes)豐度提升,而變形菌門(Pro teobacteria)、酸桿菌門(Acidobacteria)與放線菌門(Actinobacteria)的豐度降低,綠灣菌門(Chloroflexi)差異不顯著。在樣品真菌門類中,子囊菌門(Ascomycota)和擔子菌門(Basidiomycota)是所有樣品中豐度最高的兩種真菌門類,子囊菌門(Ascomycota)在施用有機肥后,豐度顯著增加,而擔子菌門(Basidiomycota)明顯下降。其余8個真菌門類,施用有機肥后未表現出顯著差異。

在微生物屬水平差異方面,施用有機肥料后,比較豐度前20個屬的差異,結果表明施用有機肥料的根際土壤微生物群落中Coleofasciculaceae與SC-I-84多于未施用有機肥料土壤。而土壤中Paraburkholderia和Elsterales豐度降低。在土壤微生物群落中真菌前20個屬中,施用有機肥料后籃狀菌屬(Talaromyces)、Xenomyrothecium、Plectosphaerella、 殼多孢屬(Stagonospora)和圓孢霉屬( Staphylotrichurm)豐度提升顯著,然而未有真菌屬水平表現出顯著降低。鐮刀菌屬作為所有樣品中最主要的屬,在BioFOC處理與FOC處理中分別占10.87%與8.26%,兩者差異未達到顯著水平。

用LEfSe分析進行組間真菌與細菌各分類水平的差異顯著性分析(圖6)。BIO根際土壤中,在芽單孢菌門(Gemmatimonadetes)菌門中表現出最大的豐度差異。而且BIO根際土壤中,例如溶桿菌屬(Lvsobacter)、壤紅桿菌屬(Solirubrobacter)、黃色土源菌屬(Flavisolibacter)和稻田土壤菌屬(Oryzihumus)等菌屬的豐度也提升了。在真菌方面,BIO根際土壤中子囊菌屬(Ascomiycota)、Gibellulopsis、籃狀菌屬(Talaromyces)與Condenascus變得更加豐富(圖6-B)。

2.6香蕉植株根際土壤細菌與真菌的物種間相關分析

用Sparcc相關性進行BIO處理與CK處理根際土壤中微生物群落真菌與細菌之間的相關性分析(表3)。細菌微生物群落分析了50個屬之間的相關性,結果表明BIO處理根際土壤微生物中,50個屬之間的相互抑制關系占據主要狀態;而在CK處理根際土壤微生物中,50個屬之間的互相促進關系呈現主要趨勢。土壤真菌微生物群落也進行了50個屬之間相互關系的分析,發現BIO處理中,土壤真菌微生物屬之間表現出更加緊密的聯系,在BIO處理土壤中,木霉屬(Trichodema)與鐮刀菌屬(Fusarium)呈現出負相關關系,而未有真菌屬體現出與鐮刀菌屬(Fusarium)呈現正相關關系(表3)。在CK處理土壤中,葡萄穗霉屬(Stachybotrvs)與鐮刀菌屬(Fusarium)呈現出正相關關系。而在BIO組土壤中未有真菌屬與鐮刀菌屬(Fusarium)呈現出負相關關系。

2.7香蕉植株根際土壤細菌與真菌的物種豐度與香蕉枯萎病病情指數相關性分析

香蕉枯萎病是由于致病菌尖孢鐮刀菌(Fusariumoxyspoum f.sp.Cubense)引起的。在屬水平,表4展示了豐度前20的細菌和真菌屬。在細菌屬水平上,黃色桿菌屬(Xanthobacteraceae)與香蕉枯萎病發病顯示出負相關(P<0.05)。在真菌屬水平上,鐮刀菌屬(Fusarium)同香蕉枯萎病發病表現出正相關(P<0.05),而青霉菌屬(Penicillium)同香蕉枯萎病發病表現出負相關(P<0.05)。

2.8有機肥料對根際土壤微生物群落功能影響

通過KEGG代謝途徑的差異分析,可以觀測不同分組的樣品之間微生物群落的功能基因在代謝途徑上的差異和變化,是研究群落樣本為適應環境變化發生的代謝功能改變的有效手段。分析得到的結果如圖7。涉及能量代謝( Energy metabolism)、輔助因子與維生素代謝( Metabolism of cofactors andvitamins)、復制與修復(Replication and repair)、核苷酸代謝( Nucleotide metabolism)與免疫系統(Immunesystem)的通路,在有機肥(BIO)處理中都得到增強。3討論與結論

香蕉枯萎病在全球呈現出不斷蔓延的態勢,嚴重影響了我國香蕉產業的健康發展。在植物病害防治方面,主要存在化學防治、物理防治與生物防治。由于化學防治涉及生態環境問題,目前研究主要集中采用生物防治手段[23]。Zuo等[24]研究發現韭菜浸出液可以抑制TR4生長,能夠降低香蕉枯萎病病情。對病原菌具有有效防控的有機肥料,可以作為重要的生物防治劑[25]。因此,對有機肥的作用機制的研究可以有效地幫助我們更好地分析與改進有機肥在農業生產上的生物防治功能[26]。

本研究中,在大田試驗下,有機肥料的應用顯著提高香蕉根際土壤pH、增加土壤中全氮與全磷含量。這與前人研究有機肥料可以改善土壤結構與改良土壤理化性質相一致[27]。有機肥中的添加菌印度梨形孢(Piriformospora indica)具有多種多樣功能,可以提高土壤中氮與磷的含量,促進植物生長[28]。施用有機肥后,提高香蕉根際土壤全氮與全磷含量,供給香蕉根部更多營養物質。有機肥料施用后,香蕉枯萎病發病率顯著降低,土壤中全鐵含量減少也達到顯著水平。一些對病原菌具有抑制效果的細菌,能夠分泌嗜鐵素,通過結合土壤中的Fe,進而降低土壤中Fe含量,抑制病原菌生長,降低病害發生比率[29]。香蕉枯萎病病原菌尖孢鐮刀菌產生鐮刀菌酸加速其侵染香蕉根部,并造成香蕉球莖的腐爛[30]。pH4.0~5.5的偏酸性土壤適宜尖孢鐮刀菌繁殖,而pH為中性或以上土壤均不利于該菌生長[31]。土壤pH為酸性的條件下有利于尖孢鐮刀菌產生鐮刀菌酸,鐮刀菌酸的產生與菌絲生長呈現出正相關[32]。保持偏中性的土壤pH值,對香蕉枯萎病病原菌的繁殖與鐮刀菌酸的代謝產生限制作用,從而預防香蕉枯萎病的發生值得進一步研究。本研究的有機肥料具有在香蕉枯萎病病區大田中穩定土壤pH值以及降低土壤中Fe含量的作用。研究結果與之前發表文章一致[33],表明本研究的有機肥料可以通過穩定香蕉根際土壤pH、減少全鐵含量、增加土壤中全氮與全磷含量有效降低香蕉枯萎病的發病率。

微生物群落組成與結構的研究發現,施用有機肥后,顯著提高土壤微生物群落中真菌的豐富度與多樣性。微生物群落的豐富性與多樣性的提高,可以促使微生物群落具有更加穩定的結構去應對逆境環境。在微生物群落相關性網絡圖中,施用有機肥后的真菌之間也具有更加緊密的聯系[34]。在屬水平,表4展示了豐度前20的屬。涉及與香蕉枯萎病發病相關的細菌屬中,黃色桿菌(Xanthobacteraceae)與香蕉枯萎病發病顯示出負相關。在真菌屬水平上,香蕉枯萎病是由于致病菌尖孢鐮刀菌(Fusariumoxyspoum f sp.cubense)引起的,分析結果顯示鐮刀菌屬(Fusarium)同香蕉枯萎病發病表現出正相關(P<0.05),而真菌結構中青霉菌屬(Penicillium)同香蕉枯萎病發病表現出負相關(P<0.05)。施用有機肥料后,Penicillium的相對豐度提升。青霉菌屬(Penicillium)中真菌可以分泌一種新型抗真菌蛋白,具有生物防治應用前景[35]。根際土壤微生物相關性分析結果表明,有機肥料處理后,真菌結構中體現出木霉菌屬(Trichodema)與鐮刀菌屬(Fusarium)呈現出負相關關系,前人研究木霉菌屬(Trichodema)對于多種病原菌具有良好的抑制作用[36]。綜合來看,通過微生物結構的分析,為我們提供了進行下一步研究的方向,青霉菌屬(Penicillium)與木霉菌屬(Trichodema)能夠可以成為今后生物防控香蕉枯萎病研究的候選菌屬。

本研究表明,有機肥料可以改良香蕉根際土壤部分理化性質,施用有機肥料植株土壤能使其土壤pH值增加0.75,增加土壤全氮與全磷含量,降低全鐵含量,有效降低香蕉枯萎病發病率,改善土壤微生物結構。通過以下改善微生物結構途徑來降低香蕉枯萎病發病率:(1)增加土壤中真菌的豐富度與多樣性;(2)提升土壤中對致病菌尖孢鐮刀菌的抑制菌種豐度;(3)促進土壤中與香蕉枯萎病發病顯著負相關的菌種生長。

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(責任編輯:黃愛萍)

收稿日期:2020-11-19初稿;2021-03-16修改稿

作者簡介:朱志炎(1989-),男,博士研究生,研究方向:植物病理(E-mail: 420905220@qq.com)

*通信作者:李建雄(1969-),男,博士,研究員,研究方向:植物病理(E-inail: jxli@scbgaccn)

基金項目:中國科學院STS區域重點項目(KFJ-STS-QYZX-044);廣東省農業廳委托研究項日(Y434121002)

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