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由烟草疫霉菌(Phytophthora parasitica var.nicotianae)引起的烟草黑胫病是烟草农业种植中的重要土传病害。烟草内生细菌(特别是趋化性内生细菌)是防治该病害的重要生防资源。目前对烟草内生生防细菌的种类组成缺乏系统研究,对趋化性烟草内生生防菌的研究未见报道。本研究围绕烟草疫霉菌生防细菌资源的发掘,从烟草品种NC297、K326和红花大金元中分离和筛选拮抗性内生细菌并分析其区系组成及多样性特征;进一步通过组氨酸激酶基因(CheA)检测及平板趋化测定方法从烟草内生生防细菌中筛选趋化性生防菌;通过GC-MS分析烟草根系分泌物的化学组成,并测定代表生防菌对其根系分泌物化学组分的趋化性;获得以下主要结果:
1.从分离自NC297、K326和红花大金元三个烟草品种的3000株内生细菌中筛选出烟草疫霉菌拮抗菌483株,分离率达到16.10%。其中,对P.parasitica var.nicotianae菌丝生长的抑菌率在30%以上的共232株,占拮抗菌总数的48.03%,包括9株抑菌率大于50%的菌株。
2.通过RFLP-16S rRNA分析方法明确了NC297、K326、红花大金元三个烟草品种的内生细菌种类组成。
三个烟草品种苗期内生细菌共31种:即Achromobacter piechaudii、Aerococcusurinaeequi、Bacillus aryabhattai、Bacillus methylotrophicus、Bacillus thuringiensis、Bacillus safensis、Bacillus shackletonii、 Chryseobacterium culicis、 Chryseobacteriumgreenlandense、Curtobacterium herbarum、Curtobacterium luteum、 Enterococcusaecalis、 Flavobacterium oceanosedimentum、Massilia alkalitolerans、Methylobacterium oryzae、 Microbacterium dextranolyticum、Microbacteriumimperiale、Microbacterium phyllosphaerae、Pantoea vagans、Pectobacteriumcarotovorumsubsp.carotovorum、Pseudomonas azotoformans、Pseudomonas cedrinasubsp.cedrina、Pseudomonas geniculata、Pseudomonas grimontii、Pseudomonasmonteilii、Pseudomonas moraviensis、-Rhodococcus kroppenstedtii、 Sphingomonasdokdonensis、Staphylococcus warner、Streptomyces thermocarboxydus、 Viridibacillusarenosi。
三个烟草品种的内生菌中拮抗P.parasitica var.nicotianae的内生菌共23种:即Bacillus amyloliquefaciens subsp.plantarum、Bacillus aryabhattai、Bacillus cereus、Bacillus methylotrophicus、Bacillus mycoides、Bacillus safensis、 Bacillus sonorensis、Bacillus tequilensis、Bacillus thuringiensis、Brevibacillus brevis、Brevibacillusormosus、Brevibacillus parabrevis、Brevibacillus reuszer、Enhydrobacter aerosaccus、Erwinia rhapontici、Flavobacterium mizutaii、Pseudomonas aeruginosa、Pseudomonastremae、 Pseudomonas umsongensis、Streptomyces atroolivaceus、Streptomyces finlayi、Streptomyces thermocarboxydus、 Stenotrophomonas rhizophila。
3.通过CheA基因检测以及平板趋化法验证,从122株生防生防细菌中筛选出11株趋化性生防菌,分别属于Erwinia(7株)、Pseudomonas(3株)和Brevibacillus(1株)。
4.通过GC-MS分析从三种烟草品种的根系分泌物中鉴定出45种化合物,这些化合物分别属于烷类、烯类、酮类、醇类、脂类、酚类、碱类、醛类等类型,其中烟碱的含量最高,占根系分泌物总量的50%以上。
5.利用毛细管法定量测定了3种代表性生防细菌(Brevibacillus brevis、Pseudomonas umsongensis、Erwinia rhapontici)对烟草根系分泌物及其7种主要化学成分的趋化性,发现供试生防菌对这些趋化底物均有趋化性,趋化值在1.89-8.44之间。