核桃内生菌的多样性及核桃树腐烂病生防菌的筛选

作     者：玛丽艳姑丽·吐尔迪 

作者单位：塔里木大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈小飞

授予年度：2024年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

主      题：核桃内生菌 生防菌 多样性 

摘      要：核桃是胡桃科核桃属的重要经济树种,是世界四大干果之一。我国核桃的种植面积和产量均居世界首位。本研究以健康核桃树不同组织部位(茎、根、枝)为试验材料,采用组织块分离法和稀释涂布平板法,对核桃内生菌进行分离和纯化。采用形态学观察结合分子生物学技术鉴定内生菌的分类地位,在此基础上进行核桃树不同组织部位内生菌多样性分析。筛选对核桃腐烂病菌具有较强抑制作用的拮抗菌株,通过室内离体枝条试验研究拮抗菌株对核桃腐烂病的防治效果,采用室内盆栽试验探索拮抗菌株对核桃幼苗的促生能力,为核桃树腐烂病的生物防治提供新的菌株来源,同时为核桃内生菌的进一步开发利用打下了基础。本论文主要研究结果及结论如下: 1.2023年4-5月从新疆生产建设兵团第一师三团核桃园采集核桃组织样品,选择10棵50龄的核桃树,采集茎、根、枝组织块共计345块。采用组织块分离法和稀释涂布平板法进行对内生菌的分离,共获得161株内生菌,总分离率为46.6%。其中内生真菌129株,内生细菌32株。按核桃各组织部位统计内生菌分离情况,结果表明茎部分离出的菌株数量最多,为73株,其中58株内生真菌,15株内生细菌;其次为根部分离菌株,为53株,其中42株内生真菌,11株内生细菌;枝部分离菌株数量最少,为35株,其中29株内生真菌,6株内生细菌。经过形态学观察结合分子生物学方法鉴定,结果表明129株内生真菌隶属于4门18属。在属的水平上看,优势类群为镰刀菌属(Fusarium)和链格孢属(Alternaria),分别占菌株总数的18.1%和12.4%。32株内生细菌隶属于3门12属,在属的水平上看,优势类群为芽孢杆菌属(Bacillus)和假单胞杆菌属(Pseudomonas),分别占菌株总数的9.63%、5.92%。核桃内生菌多样性分析表明,不同组织部位内生菌的香农指数H 、丰富度指数M、均匀度指数E、辛普森指数D均不同,其中,茎部高于根部和枝部。相似性指数(Cs)分析表明茎与根内生菌类群最为相似。 2.采用平板对峙法从161株内生菌中初步筛选出25株对核桃腐烂病菌Cytospora chrysosperma具有拮抗效果的菌株。经过复筛,最终选出5株对核桃腐烂病菌具有较高抑制作用的菌株,分别为SF01、SF05、SF08、G10、G12,其抑制率分别为73.5%、71.2%、68.5%、78.3%、76.2%。通过分类鉴定,内生真菌SF01鉴定为Dactylonectria torresensis、SF05鉴定为球毛壳菌(Chaetomium globosum)、SF08鉴定为产红青霉(Penicillium rubens),内生细菌G12鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)、G10鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。 3.通过解磷、溶磷、产蛋白酶、产铁载体能力等指标研究5株内生菌的促生特性,发现具有解磷能力的核桃内生菌有3株,分别为SF01、SF05、G10,其中解磷能力较强的菌株为SF05。4株内生菌具有溶磷能力,分别为:SF01、SF08、G10、G12,其中溶磷能力最高的是G10。2株内生菌具有产蛋白酶能力,分别为SF08和G10,其中产蛋白酶能力最高的是G10。5株内生菌均具有产铁载体能力,其中产铁载体能力最高的菌株为G10。核桃幼苗促生试验结果显示,5株内生菌对核桃幼苗生长均有不同程度的促生作用,其中内生真菌SF01促生效果最好,与对照相比,其株高、根长、鲜重、干重,茎粗、叶片数等指标分别提高了18.26%、12.6%、16.2%、8.01%、1.28%、13%。 综上所述,核桃内生菌多样性十分丰富,从161株内生菌中,分离到具有拮抗作用菌株25株,占比达15.53%,表明核桃内生菌是一类非常具有开发应用价值的微生物资源,这为农作物病虫害防治提供了丰富的生物防治新材料。5株内生菌不仅对核桃腐烂病具有很好的防治效果,而且能促进核桃的生长与发育,可以考虑作为生防菌进一步开发应用。