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植烟土壤和叶面微生物群落与烟草土传性病害和叶面病害的发生密切相关,然而前期的研究大多聚焦在土壤和叶面单一拮抗菌的分离筛选与应用上,而烟草土壤和叶面微生物群落与烟草主要病害发生及防治之间的关系未得到全面的认识。加强这方面的研究对于获得高效拮抗生防菌群、减少烟草的农药施用量、实现烟草农药减量、减少环境污染具有重要的理论和应用价值。本研究主要解析了烟草土壤和叶面微生物群落与三种烟草主要病害—青枯病、黑胫病和野火病之间的相关性,获得的主要研究结果如下:1.通过16SrDNA高通量测序分析植烟土壤中细菌群落结构,并解析了其与烟草青枯病之间的关系。研究结果表明,土壤微生物群落多样性指数(OTU数和Chao1)与青枯病发病率呈显著负相关关系(p<0.05),表明土壤微生物群落多样性对植物健康有很强的作用;PCA和UPGMA分析表明相同青枯病感染烟田土壤中微生物群落有类似的组成,此外研究结果也表明冬闲期和旺长后期土壤细菌群落均对烟草青枯病发病有一定的影响。因此当土壤中微生物群落组成与健康土壤中微生物群落类似时,这种土壤可认为是病害抑制型土壤。2.基于随机矩阵理论构建分子生态网络,结果显示生态网络复杂度和链接数与烟草青枯病发病率呈显著的负相关关系(p<0.05),表明复杂的土壤分子生态网络关系有益于控制烟草青枯病的发生;当一些有益微生物作为土壤生态中的关键类群时,可以有效的降低烟草土传病害如青枯病的发生。病害抑制型土壤应该是有较高的微生物群落多样性、相似的群落组成、复杂的分子生态网络且以作物有益微生物作为生态网络中的关键成员。3.ITS高通量测序分析冬闲期(WF)和夏耕期(SG)真菌群落的研究结果显示,轮作措施可以调节冬闲期土壤微生物群落,有效的抑制烟草土传性病害的发生。与连作相比,轮作玉米、萝卜和百合可以有效的降低烟草黑胫病的发生;WF时期土壤中真菌OTU数目显著(t检验,p<0.001)高于SG样品,且真菌群落多样性在WF时期要显著高于SG时期(t检验,p<0.001),真菌多样性在SG期并没有随轮作制度改变而表现出差异,但在WF期随轮作制度发生显著变化。4.群落组成分析的研究结果表明,真菌群落发生了明显的季节性演替。不仅SG和WF土壤中真菌群落组成存在有显著(ANOSIM R=0.914,p=0.001)的差异,而且不同轮作制度下真菌群落的组成也有明显的差异,真菌群落组成的差异主要是由Dothideoycetes菌纲的真菌导致的。CCA和Mantel等分析表明,真菌群落组成的差异主要是由土壤温度、有机质含量等造成的;对真菌群落的发育组成分析结果显示,WF时期真菌群落的物种比SG群落中具有更高的发育多样性(t检验,p<0.001)。5.对真菌的构建机制进行“零模型”模拟的研究结果显示,均匀扩散主导了SG期真菌群落的构建,而限制性扩散则主导了WF期真菌群落的构建。就不同的轮作制度而言,SG期所有制度下真菌群落的构建过程类似,而WF期真菌群落的构建则随着轮作制度有所不同。土壤真菌群落的演替一部分是由于土壤有机质的不同导致的,土壤真菌群落的构建过程也是导致真菌群落演替的主要原因。此外,真菌群落特征的差异也与烟草黑胫病发生密切相关。6.将富集的已验证具有拮抗能力的3种高效菌群外源施加防治烟草野火病的试验结果表明,3个高效菌群都显著(ANOVA,p<0.05)抑制了烟草野火病的发生;16s rDNA高通量测序的技术分析细菌微生物群落显示,高效菌群A、B、C的优势菌分别为放线菌纲(Actinobacteria)、杆菌纲(Bacilli)和γ变形菌纲(Gammaproteobacteria);加入菌群A对烟草叶面微生物群落结构没有显著的影响(ANOSIM,p=0.19),加入菌群B和C后,叶面群落结构发生了显著变化(ANOSIM,p<0.05),表明菌群B和C的定殖能力显著强于菌群A。3个优势菌群的丰度都与烟草野火病的发病率呈显著的负相关(皮尔森相关,p<0.05),表明这3个菌群对烟草野火病有良好的防治效果。分子生态网络分析菌群的抑病机理表明,加入菌剂后叶面细菌间的关系变得更加复杂,联系更加紧密,因此推测拮抗菌群可以通过增强叶面微生物间的相互作用来抑制烟草野火病的发生。