水稻根區(qū)細(xì)菌揮發(fā)性有機(jī)物對(duì)病原菌的抑制作用
發(fā)布時(shí)間:2021-07-13 20:26
水稻是我國(guó)主要的糧食作物,因此大量學(xué)者對(duì)水稻的生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行研究,以期實(shí)現(xiàn)水稻的穩(wěn)定高產(chǎn)。水稻在生長(zhǎng)過(guò)程中,能自行組裝其特有的根系微生物群落,一部分微生物對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育起著促進(jìn)作用,也有一部分微生物對(duì)水稻生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響。水稻-微生物互作涉及多種信號(hào)傳播,揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)作為其中一種特殊的信號(hào)物質(zhì),具有分子量小、沸點(diǎn)低、弱極性、親脂性等特點(diǎn),可以介導(dǎo)生物體之間的非接觸性相互作用,并且極少量的VOCs就能發(fā)揮顯著功效,在長(zhǎng)距離的根際信號(hào)傳導(dǎo)中起著重要作用,具有廣泛的農(nóng)業(yè)應(yīng)用前景。本課題采用傳統(tǒng)培養(yǎng)法、新型培養(yǎng)策略和高通量培養(yǎng)法,利用12種培養(yǎng)基對(duì)水稻根區(qū)細(xì)菌進(jìn)行全面分離培養(yǎng),通過(guò)頂空固相微萃取、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),分析比較所分離的水稻根區(qū)細(xì)菌釋放的揮發(fā)性有機(jī)物的組成,并采用對(duì)扣熏蒸的方法,檢測(cè)這些細(xì)菌對(duì)病原菌的抑制效果,最后采用統(tǒng)計(jì)分析的方法找出潛在的具有抑菌活性的揮發(fā)性有機(jī)物。研究結(jié)果如下:1、以溫室盆栽水稻根系為樣品,采用12種培養(yǎng)基(牛肉膏蛋白胨、高氏一號(hào)、十倍稀釋牛肉膏蛋白胨、十倍稀釋高氏一號(hào)、TSB、TYG、YEM、M408、M715、Flour、TWYE和土壤浸提液...
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
高通量培養(yǎng)法流程
技術(shù)路線圖
18個(gè),占總菌屬個(gè)數(shù)的54.5%;第二批和第四批分離同為水稻第二期取樣樣品,第二批培養(yǎng)所得菌屬個(gè)數(shù)10個(gè),與第四批重合菌屬個(gè)數(shù)8個(gè),獨(dú)有菌屬個(gè)數(shù)2個(gè),第四批培養(yǎng)所得菌屬個(gè)數(shù)23個(gè),獨(dú)有菌屬個(gè)數(shù)15個(gè),占總菌屬個(gè)數(shù)的60.0%。采用TSB培養(yǎng)基、TYG培養(yǎng)基、YEM培養(yǎng)基、M408培養(yǎng)基、M715培養(yǎng)基、Flour培養(yǎng)基、TWYE培養(yǎng)基和土壤浸提液培養(yǎng)基對(duì)兩種水稻根區(qū)細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)相比于采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、十倍稀釋的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏一號(hào)培養(yǎng)基和十倍稀釋的高氏一號(hào)培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng),其獨(dú)有菌屬個(gè)數(shù)分別顯著增加54.5%和60.0%。圖2-3不同培養(yǎng)基培養(yǎng)所得屬水平個(gè)數(shù)的韋恩圖Fig.2-3Venndiagramofthenumberofgenusobtainedfromdifferentmedium.2.3.2高通量培養(yǎng)對(duì)高通量測(cè)序結(jié)果進(jìn)行分析,去除數(shù)量少于0.1%的序列。高通量培養(yǎng)得到的菌株隸屬于4個(gè)門(mén),分別為放線菌門(mén)、擬桿菌門(mén)、厚壁菌門(mén)和變形菌門(mén),相對(duì)豐度依次為6.8%、1.8%、1.9%和89.5%,其中變形菌門(mén)的相對(duì)豐度顯著高于其余3個(gè),OTUs數(shù)量依次為11、5、5和65。根系高通量測(cè)序共檢測(cè)到到14個(gè)門(mén),分別為酸桿菌門(mén)(Acidobacteria)、放線菌門(mén)、裝甲菌門(mén)(Armatimonadetes)、擬桿菌門(mén)、CandidatusSaccharibacteria、綠彎菌門(mén)(Chloroflexi)、異常球菌-棲熱菌門(mén)(Deinococcus-Thermus)、厚壁菌門(mén)、硝化螺旋菌門(mén)(Nitrospirae)、浮霉菌門(mén)(Planctomycetes)、變形菌門(mén)、螺旋體門(mén)(Spirochaetes)、奇古菌門(mén)(Thaumarchaeota)、疣微菌門(mén)(Verrucomicrobia),相對(duì)豐度依次為4.3%、4.1%、0.06%、2.1%、0.13%、3.1%、0.04%、3.8%、0.06%、0.15%、81.7%、0.03%、0.39%和0.25%,OTUs數(shù)量依次為43、27、2、10、1、42、1、33、1、3、221、1、4和4,其中OTUs數(shù)量較多的依次為變形菌門(mén)、酸桿菌門(mén)、綠彎菌門(mén)、厚壁菌
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同土壤玉米根際揮發(fā)性有機(jī)物組成和微生物群落特征[J]. 李艷玲,宋阿琳,盧玉秋,王恩召,唐治喜,劉雄舵,范分良. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2019(10)
[2]基于微生物分離培養(yǎng)的3種甜菜土壤細(xì)菌多樣性研究[J]. 李苗,楊福珍,武纖雨,閆海,劉洋. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(18)
[3]根際微生物促進(jìn)水稻氮利用的機(jī)制[J]. 王孝林,王二濤. 植物學(xué)報(bào). 2019(03)
[4]水稻條斑病抗感品種根際微生物群落結(jié)構(gòu)和功能分析[J]. 楊俊,王星,付麗娜,汪婭婷,劉棋,苗新利,王凡,魏蘭芳,姬廣海. 生態(tài)科學(xué). 2019(01)
[5]水稻根際微生物的影響因素研究進(jìn)展[J]. 李鴻波,吳朝暉. 雜交水稻. 2018(04)
[6]短小芽孢桿菌AR03揮發(fā)性有機(jī)物的抑菌活性及其組分分析[J]. 王靜,曹建敏,陳德鑫,邱軍,王曉強(qiáng),馮超,王文靜. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(10)
[7]水稻根際促生菌的篩選鑒定及促生能力分析[J]. 劉澤平,王志剛,徐偉慧,陳文晶,呂智航,王春龍,史一然. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(02)
[8]微生物源揮發(fā)性物質(zhì)及其生物防治作用研究進(jìn)展[J]. 張清華,黃麗麗,連鑫坤,詹振亮,馮麗貞. 生態(tài)學(xué)雜志. 2017(07)
[9]杜鵑根際微生物的分離、鑒定及多樣性分析[J]. 周田田,丁榕,蔡建超,趙和文,崔金騰. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]農(nóng)作物微生物組:跨越轉(zhuǎn)化臨界點(diǎn)的現(xiàn)代生物技術(shù)[J]. 白洋,錢(qián)景美,周儉民,錢(qián)韋. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2017(03)
本文編號(hào):3282745
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
高通量培養(yǎng)法流程
技術(shù)路線圖
18個(gè),占總菌屬個(gè)數(shù)的54.5%;第二批和第四批分離同為水稻第二期取樣樣品,第二批培養(yǎng)所得菌屬個(gè)數(shù)10個(gè),與第四批重合菌屬個(gè)數(shù)8個(gè),獨(dú)有菌屬個(gè)數(shù)2個(gè),第四批培養(yǎng)所得菌屬個(gè)數(shù)23個(gè),獨(dú)有菌屬個(gè)數(shù)15個(gè),占總菌屬個(gè)數(shù)的60.0%。采用TSB培養(yǎng)基、TYG培養(yǎng)基、YEM培養(yǎng)基、M408培養(yǎng)基、M715培養(yǎng)基、Flour培養(yǎng)基、TWYE培養(yǎng)基和土壤浸提液培養(yǎng)基對(duì)兩種水稻根區(qū)細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)相比于采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、十倍稀釋的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏一號(hào)培養(yǎng)基和十倍稀釋的高氏一號(hào)培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng),其獨(dú)有菌屬個(gè)數(shù)分別顯著增加54.5%和60.0%。圖2-3不同培養(yǎng)基培養(yǎng)所得屬水平個(gè)數(shù)的韋恩圖Fig.2-3Venndiagramofthenumberofgenusobtainedfromdifferentmedium.2.3.2高通量培養(yǎng)對(duì)高通量測(cè)序結(jié)果進(jìn)行分析,去除數(shù)量少于0.1%的序列。高通量培養(yǎng)得到的菌株隸屬于4個(gè)門(mén),分別為放線菌門(mén)、擬桿菌門(mén)、厚壁菌門(mén)和變形菌門(mén),相對(duì)豐度依次為6.8%、1.8%、1.9%和89.5%,其中變形菌門(mén)的相對(duì)豐度顯著高于其余3個(gè),OTUs數(shù)量依次為11、5、5和65。根系高通量測(cè)序共檢測(cè)到到14個(gè)門(mén),分別為酸桿菌門(mén)(Acidobacteria)、放線菌門(mén)、裝甲菌門(mén)(Armatimonadetes)、擬桿菌門(mén)、CandidatusSaccharibacteria、綠彎菌門(mén)(Chloroflexi)、異常球菌-棲熱菌門(mén)(Deinococcus-Thermus)、厚壁菌門(mén)、硝化螺旋菌門(mén)(Nitrospirae)、浮霉菌門(mén)(Planctomycetes)、變形菌門(mén)、螺旋體門(mén)(Spirochaetes)、奇古菌門(mén)(Thaumarchaeota)、疣微菌門(mén)(Verrucomicrobia),相對(duì)豐度依次為4.3%、4.1%、0.06%、2.1%、0.13%、3.1%、0.04%、3.8%、0.06%、0.15%、81.7%、0.03%、0.39%和0.25%,OTUs數(shù)量依次為43、27、2、10、1、42、1、33、1、3、221、1、4和4,其中OTUs數(shù)量較多的依次為變形菌門(mén)、酸桿菌門(mén)、綠彎菌門(mén)、厚壁菌
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同土壤玉米根際揮發(fā)性有機(jī)物組成和微生物群落特征[J]. 李艷玲,宋阿琳,盧玉秋,王恩召,唐治喜,劉雄舵,范分良. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2019(10)
[2]基于微生物分離培養(yǎng)的3種甜菜土壤細(xì)菌多樣性研究[J]. 李苗,楊福珍,武纖雨,閆海,劉洋. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(18)
[3]根際微生物促進(jìn)水稻氮利用的機(jī)制[J]. 王孝林,王二濤. 植物學(xué)報(bào). 2019(03)
[4]水稻條斑病抗感品種根際微生物群落結(jié)構(gòu)和功能分析[J]. 楊俊,王星,付麗娜,汪婭婷,劉棋,苗新利,王凡,魏蘭芳,姬廣海. 生態(tài)科學(xué). 2019(01)
[5]水稻根際微生物的影響因素研究進(jìn)展[J]. 李鴻波,吳朝暉. 雜交水稻. 2018(04)
[6]短小芽孢桿菌AR03揮發(fā)性有機(jī)物的抑菌活性及其組分分析[J]. 王靜,曹建敏,陳德鑫,邱軍,王曉強(qiáng),馮超,王文靜. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(10)
[7]水稻根際促生菌的篩選鑒定及促生能力分析[J]. 劉澤平,王志剛,徐偉慧,陳文晶,呂智航,王春龍,史一然. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(02)
[8]微生物源揮發(fā)性物質(zhì)及其生物防治作用研究進(jìn)展[J]. 張清華,黃麗麗,連鑫坤,詹振亮,馮麗貞. 生態(tài)學(xué)雜志. 2017(07)
[9]杜鵑根際微生物的分離、鑒定及多樣性分析[J]. 周田田,丁榕,蔡建超,趙和文,崔金騰. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]農(nóng)作物微生物組:跨越轉(zhuǎn)化臨界點(diǎn)的現(xiàn)代生物技術(shù)[J]. 白洋,錢(qián)景美,周儉民,錢(qián)韋. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2017(03)
本文編號(hào):3282745
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