番茄青枯病罹病植株和健康植株根际土壤细菌群落结构的初步分析.docVIP

番茄青枯病罹病植株和健康植株根际土壤 细菌群落结构的初步分析 杨尚东1，2　赵久成1　郭伊娟1　吴　俊1　龙明华1 （1广西大学农学院园艺系，广西南宁 530004；2广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室，广西农业科 学院，广西南宁 530007） 摘　要：采用聚合酶链式反应和变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术对番茄青枯病罹病植株和健康植株根际土壤的细菌群 落结构变化进行了比较分析。结果表明：番茄健康植株根际土壤细菌多样性指数（Shannon-Wiener index， H ）、丰度（Richness， S ）和均匀度（Evenness， EH ）分别为2.217、14和0.840，而青枯病罹病植株根际土壤细菌多样性指数、丰度和均匀度指数 （轻度萎蔫为1.579、10、0.686；重度萎蔫为1.571、7、0.807）均低于健康植株，而且随着发病症状的加剧多样性指数和丰 度呈下降趋势。 关键词：番茄青枯病；根际土壤；细菌群落；变性梯度凝胶电泳 番茄青枯病是一种典型的土传病害，是由青 枯雷尔氏菌（ Ralstonia solanacearum ）引起的细菌 性维管束病害。国内外针对该病害的防治方法开展 了大量的研究（Minuto et al.，2006；谭兆赞 等， 2009），但至今仍未找到理想的防治措施。 生物防治是一项有望于预防和解决包括青枯 病等土传病害的技术，但传统的生物防治技术将拮 抗菌导入土壤后成功的例子很少。究其原因，就是 因为接种的拮抗菌与土著微生物之间存在着激烈的 竞争关系，拮抗菌进入土壤后，其生存竞争能力往 往低于土著微生物而难以大量繁殖，从而难以发挥 出应有的拮抗能力（郭坚华 等，1997）。已有的研 究表明：当土壤微生物群落结构越丰富，物种越 均匀，多样性越高时，对抗病原菌的综合能力越强 （Nishiyama et al.，1999；陆合和张碧波，2009）。 但番茄植株罹患青枯病是否与根际土壤微生物多样 杨尚东，男，副教授，专业方向：园艺植物营养与环境调控、土壤生态 学，E-mail：ysd706@gxu.edu.cn 收稿日期：2013-12-16；接受日期：2014-03-12 基金项目：广西自然科学基金项目（2012GXNSFAA053059），国家 自然科学基金重点项目（U1033004），广西农转资金项目（桂科 转1123013-31），国家现代农业产业技术体系广西创新团队专项 （nycytxgxcxtd） 性下降有关还鲜见报道。 本试验采用聚合酶链式反应和变性梯度凝胶电 泳（PCR-DGGE）技术，在比较分析番茄青枯病罹 病植株和健康植株根际土壤理化性状、生物学特征 的基础上（杨尚东 等，2013），进一步分析番茄青 枯病罹病植株和健康植株根际微生物群落结构之间 的差异，拟为预防和提高番茄青枯病生物防治技术 的应用提供参考。 1　材料与方法 1.1　材料 供试番茄（ Solanum lycopersicum L.）品种为中 果型番茄品种0626。 2012年3月下旬在广西武鸣县太平镇文溪村 番茄基地随机选取番茄健康植株和青枯病罹病植株 各15株。青枯病病原菌及病株的鉴定与诊断由武 鸣县植保站技术服务部完成。其中，罹病植株分别 选取重度萎蔫（4片叶以上至全株枯萎）和轻度萎 蔫（1～2片叶萎蔫）的病株。挖出整个根系，采 用抖根分离法（云鹏 等，2010）取根系所粘土壤， 即为根际土壤。 1.2　仪器设备 变性梯度凝胶电泳（DGGE）所用仪器为 2014（8）：25 - 29 — 25 — 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 — 25 — 研究论文中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES DCodeTM突变检测仪（Univertion Mutantion Detection System，Bio-Rad Pacific limited，USA）。凝胶成像 仪和梯度PCR仪均为美国Bio-Rad生产。 1.3　测定项目 1.3.1　土壤基因组总DNA的提取　参照Krsek和 Welingto（1999）的方法进行。 1.3.2　基因组总DNA的纯化　采用生工生物工 程（上海）股份有限公司的DNA胶回收试剂盒 （Biospin gel extraction kit，Bioflux，产品号： bsc02m1）对DNA粗提取液进行纯化；并采用核酸 蛋白测定仪（Eppendorf AG，德国）进行检测。纯 化后样品于-20 冰箱保存备用。 1.3.3　土壤细菌16S rDNA基因V3可变区的扩增 　16S rDNA基因V3可变区的扩增以及PCR反应 分别参照Li等（2008）和刘玮等（2010）的方法 进行。其中，特异性引物对F338GC和R51