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北京草莓种植区土壤微生物群落结构解析

生物资源 2024年第1期46卷 1-10页

作者：曾文李强马毅楠马荣张晓霞李世贵魏海雷谷医林中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室农业农村部农业微生物资源收集与保藏重点实验室北京100081 山东土大厨肥业有限公司山东济宁272300

为了解北京草莓种植区土壤微生物组群落动态与土壤质量的关系,本研究利用高通量测序,系统分析北京地区草莓根际微生物组。结果显示,微生物群落结构分布具有明显的区域性,磷元素和钾元素是影响草莓根际菌群组成最主要的因子;扩增子测序... 详细信息

为了解北京草莓种植区土壤微生物组群落动态与土壤质量的关系,本研究利用高通量测序,系统分析北京地区草莓根际微生物组。结果显示,微生物群落结构分布具有明显的区域性,磷元素和钾元素是影响草莓根际菌群组成最主要的因子;扩增子测序分析表明,健康植株比发病植株根际土壤微生物群落结构更稳定;网络分析发现了潜在的与草莓土壤健康相关的菌属,发病样品中链霉菌属(Streptomyces)和芽胞杆菌属(Bacillus)占据重要位置。进一步对比健康草莓与发病根际微生物组成的差异,探究了病害发生与根际微生物群落变化之间的规律,并通过构建相关性网络发现了潜在的病害防治菌属,为北京草莓土传病害预警和防控奠定了基础。

关键词：扩增子测序微生物组草莓枯萎病根际微生物土壤理化性质

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西瓜枯萎病对根际细菌多样性的影响

中国土壤与肥料 2023年

作者：侯嘉玮马荣谷医林王星张晓霞马毅楠中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业农村部农业微生物资源收集与保藏重点实验室

通过系统分析北京地区西瓜根际微生物组，显示了细菌群落结构分布的显著区域性，磷元素和钾元素是影响西瓜根际菌群组成最主要的因子；扩增子测序分析表明，健康植株比发病植株根际土壤群落结构更为稳定，节点微生物更多；网络分析发现... 详细信息

通过系统分析北京地区西瓜根际微生物组，显示了细菌群落结构分布的显著区域性，磷元素和钾元素是影响西瓜根际菌群组成最主要的因子；扩增子测序分析表明，健康植株比发病植株根际土壤群落结构更为稳定，节点微生物更多；网络分析发现了来自5个菌门的19个菌属与镰刀菌属直接相关，其中芽孢菌属与假单胞菌属与镰刀菌属丰度呈正相关。通过对比西瓜健康植株与镰刀菌侵染植株根际细菌组成差异，并构建相关性网络发现了潜在的枯萎病防治菌群，为北京西瓜枯萎病预警和防控奠定了基础。

关键词：扩增子测序微生物组西瓜枯萎病根际微生物土壤理化性质

多堆柄锈菌潜育期侵染量实时荧光定量PCR检测体系的建立

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植物保护学报 2022年第3期49卷 832-839页

作者：张克瑜李磊福谷医林孙秋玉马占鸿中国农业大学植物保护学院植物病理学系北京100193

为快速及时诊断并定量监测玉米内多堆柄锈菌Puccinia polysora潜育期的侵染量,根据多堆柄锈菌的ITS序列和玉米Actin2基因序列,分别设计多堆柄锈菌特异性引物PpoF/PpoR和TaqMan探针PpoP以及玉米特异性引物ZmF/ZmR和TaqMan探针ZmP,对引物... 详细信息

为快速及时诊断并定量监测玉米内多堆柄锈菌Puccinia polysora潜育期的侵染量,根据多堆柄锈菌的ITS序列和玉米Actin2基因序列,分别设计多堆柄锈菌特异性引物PpoF/PpoR和TaqMan探针PpoP以及玉米特异性引物ZmF/ZmR和TaqMan探针ZmP,对引物和探针的特异性和灵敏度进行测定,并用这2对引物和探针建立多堆柄锈菌潜育期的实时荧光定量PCR检测体系,定量监测接种后玉米叶片中多堆柄锈菌DNA量随时间的变化。结果表明,多堆柄锈菌和玉米的特异性引物和探针对各自靶标片段均具有良好的特异性,灵敏度分别为10^(-3) ng/μL和10^(-2) ng/μL;在接种后24 h,利用所建实时荧光定量PCR检测体系即可在玉米叶片中检测到多堆柄锈菌,且潜育期内多堆柄锈菌的侵染量随时间呈指数增长。表明所建实时荧光定量PCR检测体系可用于多堆柄锈菌潜育期侵染量的定量检测和监测。

关键词：玉米南方锈病多堆柄锈菌潜育期实时荧光定量PCR 分子流行学

北京地区番茄青枯病健康和发病植株根际细菌群落比较分析

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中国生物防治学报 2022年第4期38卷 920-928页

作者：马荣马毅楠王星谷医林魏海雷张晓霞中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部农业微生物资源收集与保藏重点实验室北京100081

本研究利用高通量测序技术研究了北京地区番茄青枯病健康与发病植株根际细菌组成差异,构建相关性网络,并从健康植株根际分离和筛选青枯菌拮抗菌群。结果显示,pH和速效磷是影响各采样地区土壤细菌群落组成的主要因子;发病植株根际土壤群... 详细信息

本研究利用高通量测序技术研究了北京地区番茄青枯病健康与发病植株根际细菌组成差异,构建相关性网络,并从健康植株根际分离和筛选青枯菌拮抗菌群。结果显示,pH和速效磷是影响各采样地区土壤细菌群落组成的主要因子;发病植株根际土壤群落结构比健康植株更复杂,群落间相互作用数量增多;网络分析表明有15个属与Ralstonia直接相关;通过拮抗实验获得14株对青枯菌具有显著拮抗能力的根际细菌,其中包括3个不常见拮抗细菌类群,为无色杆菌属Achromobacter、剑菌属Ensifer和赖氨酸芽胞杆菌属Lysinibacillus。该研究结果为北京地区番茄青枯病预警和防控提供了理论基础和资源储备。

关键词：高通量测序番茄青枯病根际群落相关性网络

瓜类白粉病生防菌LJ1的鉴定和诱导抗病性研究及生物安全性评价

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瓜类白粉病生防菌LJ1的鉴定和诱导抗病性研究及生物安全性评价

作者：谷医林河南农业大学

学位级别：硕士

白粉病是世界范围内葫芦科蔬菜的一种常见病害，对黄瓜、甜瓜等都能造成严重损失。白粉病主要危害叶片，也可侵染茎和叶柄，瓜类白粉病通常在生长中、后期发病严重，导致果实品质下降和产量损失。利用生物防治防控瓜类白粉病可以减少化... 详细信息

白粉病是世界范围内葫芦科蔬菜的一种常见病害，对黄瓜、甜瓜等都能造成严重损失。白粉病主要危害叶片，也可侵染茎和叶柄，瓜类白粉病通常在生长中、后期发病严重，导致果实品质下降和产量损失。利用生物防治防控瓜类白粉病可以减少化学农药的使用和缓解病菌的抗药性，并且生物防治作为一种新兴的安全、高效的病害防治手段已经得到广泛认可。生防菌LJ1是从土壤中分离得到的一株对瓜类白粉病有良好防效的生防细菌。田间药效试验发现，在施药后14d时其对黄瓜白粉病的防效可达83.45%。为明确该菌株的分类地位、生防效果以及初步探索其作用机理和评价在使用过程中对动植物的影响，本文对生防菌株LJ1进行了分类鉴定、诱导抗病性研究以及生物安全性评价等试验。依据该株菌的形态特征和16S rDNA序列系统进化分析，推断生防菌LJ1是芽孢杆菌属。通过测定厌氧性、生长温度、耐盐性、抗生素敏感性、运动性、糖醇产酸、碳源利用以及其他生理生化指标，并结合《伯杰细菌鉴定手册》，最终确定生防菌LJ1为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。为研究LJ1防治病害的作用机制，用LJ1发酵上清100倍稀释液喷施黄瓜幼苗，测定了黄瓜叶片中的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）及水杨酸等与诱导抗病性相关的酶活性和信号分子水杨酸的变化。结果显示，经过LJ1发酵液处理后4种酶的活性在不同时间点均有一个骤增的过程，其活性显著高于对照;经LJ1发酵液处理后第3d开始黄瓜叶片中水杨酸的含量持续增长，并与对照达到极显著差异(P4640mg/kg);处理3d后小鼠的AST、ALT和ALP3种酶在血清中含量明显提高，与对照差异显著（P<0.05），而14d后3种酶的含量基本恢复正常水平，与对照组相比无显著差异。说明LJ1发酵液灌胃初期对小鼠的脏器功能有一定影响，但在14d内发酵液对脏器的影响会被小鼠机体代谢至正常水平，据此推断生防菌LJ1发酵液对动物安全。黄瓜种子催芽后用不同浓度的生防菌发酵液浸种以及在一片真叶时进行叶面喷施等处理，观察黄瓜的生长状况并测定不同处理组的根围和叶表微生物群落动态变化。结果显示：生防菌LJ1对黄瓜出苗没有影响。不同浓度浸种和叶面喷施处理后，黄瓜幼苗生长状况均明显优于对照组，并且100倍液处理后对黄瓜的促生效果最为明显，株高、茎周长、鲜重和干重等指标均显著高于对照（P<0.01）。浸种和叶面喷施两种处理对根围和叶表细菌变化趋势与生防菌发酵液的使用浓度呈现出相关性，随着稀释倍数的增加，细菌生物量递减，并且大多数细菌平板培养形态特征与生防菌LJ1极其相近，可以推断生防菌LJ1可能具有定殖能力;叶面喷施对放线菌的影响较小，而在低浓度浸种处理中放线菌数量有所增加;不同处理对根围和叶表真菌的生长均表现出良好的抑制作用，说明生防菌LJ1发酵液中可能含有抗菌物质，或者存在能够诱导黄瓜产生抗病性的物质，并且诱导后分泌的抗性物质对真菌具有广谱抗性。

关键词：白粉病瓜类作物生防菌LJ1 菌株鉴定诱导抗病性生物安全性

襄阳地区小麦条锈菌越冬潜伏菌源量与病情的关系研究

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植物病理学报 2016年第5期46卷 679-685页

作者：潘阳谷医林骆勇马占鸿黄朝炎石磊余小清中国农业大学植物病理学系农业部植物病理学重点实验室北京100193 美国加州大学Kearney农业研究中心 Parlier CA 93648 湖北省襄阳市植物保护站襄阳441021 湖北省宜城市植物保护站宜城441400

在小麦条锈病菌(Puccinia striiformis f.***.tritici,PST)越冬区的湖北襄阳、宜城和枣阳3个地区同一时间定点(GPS定位)采样,应用双重real-time PCR定量测定方法进行潜育侵染测定,并于春季在相应取样点进行病情调查。取样区域按照镇/区... 详细信息

在小麦条锈病菌(Puccinia striiformis f.***.tritici,PST)越冬区的湖北襄阳、宜城和枣阳3个地区同一时间定点(GPS定位)采样,应用双重real-time PCR定量测定方法进行潜育侵染测定,并于春季在相应取样点进行病情调查。取样区域按照镇/区划分成不同的区域。每个区域的分子病情指数(MDI)和病情指数(DI)由该区域内所有样品和调查点数据取平均值得到。由MDI转换成风险指数(RI),并做RI与春季病情指数的相关性分析。同时,也通过坐标数据进行了空间分析。结果显示,PST潜伏侵染量与春季病情呈显著相关,并且两者均与其分布区域距汉江水系的距离相关。

关键词：小麦条锈病潜伏期双重荧光实时定量PCR

解淀粉芽孢杆菌LJ1诱导黄瓜抗白粉病的研究

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农药学学报 2013年第3期15卷 293-298页

作者：谷医林王远宏常若葵李宁李娟徐明珠天津农学院园艺系天津300384 天津农学院机电系天津300384

解淀粉芽孢杆菌LJ1是从土壤中分离得到的一株对黄瓜白粉病具有较好防效的生防细菌。田间试验发现,用LJ1发酵上清100倍稀释液喷施黄瓜幼苗,在施药后14 d时其对黄瓜白粉病的防效可达83.45%。为研究LJ1防治病害的作用机制,用LJ1发酵上清10... 详细信息

解淀粉芽孢杆菌LJ1是从土壤中分离得到的一株对黄瓜白粉病具有较好防效的生防细菌。田间试验发现,用LJ1发酵上清100倍稀释液喷施黄瓜幼苗,在施药后14 d时其对黄瓜白粉病的防效可达83.45%。为研究LJ1防治病害的作用机制,用LJ1发酵上清100倍稀释液喷施黄瓜幼苗,测定黄瓜叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)等与诱导抗病性相关的酶活性和信号分子水杨酸含量的变化,并检测了苗期根围土壤中真菌的动态。结果显示,经过LJ1发酵液处理后3种酶的活性和水杨酸的含量在不同时间点均有一个骤增的过程,其活性显著高于对照,并且7 d后土壤中的可培养真菌数量急剧减少。说明LJ1发酵液中有诱导黄瓜产生抗病性的物质,并且诱导后分泌的抗性物质对真菌具有广谱性。

关键词：解淀粉芽孢杆菌LJ1 诱导抗病性黄瓜根围水杨酸

双重realtimePCR定量测定小麦条锈菌潜伏侵染方法的建立与应用

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植物病理学报 2016年第4期46卷 485-491页

作者：潘阳谷医林骆勇马占鸿中国农业大学植物病理学系农业部植物病理学重点实验室北京100193 美国加州大学Kearney农业研究中心 Parlier CA 936443

小麦条锈病是我国小麦生产上的重要病害之一。为高效准确地定量检测处于潜伏侵染阶段的小麦条锈菌,本研究根据已发表的小麦条锈菌和寄主小麦的引物,设计了各自的探针,建立了双重real-time PCR检测方法。为排除多个引物互作造成的干扰,... 详细信息

小麦条锈病是我国小麦生产上的重要病害之一。为高效准确地定量检测处于潜伏侵染阶段的小麦条锈菌,本研究根据已发表的小麦条锈菌和寄主小麦的引物,设计了各自的探针,建立了双重real-time PCR检测方法。为排除多个引物互作造成的干扰,对小麦条锈菌引物探针体系、小麦体系以及二者的双重real-time PCR体系进行了比较。CT值相关线性回归分析证明,引物之间互作很小,对定量检测无影响。已知浓度样品经梯度稀释,进行灵敏度检测,确定了双重real-time PCR对小麦条锈菌DNA和小麦DNA准确定量测定的最小检测限为0.4 pg和0.5 ng。同时建立了小麦条锈菌和小麦各自的标准曲线。用此方法检测来自两个不同地区的田间样本,得到的分子病情指数(MDI)与随后的发病趋势一致。本研究建立的双重real-time PCR分析方法可靠、高效、低误差,是对本实验室已有小麦条锈菌潜伏期分子检测方法的进一步优化。

关键词：小麦条锈菌潜伏侵染双重real-time PCR 分子检测

应用real-time PCR评价三种杀菌剂对小麦条锈病的防治效果

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植物病理学报 2017年第4期47卷 532-540页

作者：初炳瑶龚凯悦谷医林王翠翠潘阳骆勇马占鸿中国农业大学植物病理学系农业部植物病理学重点开放实验室北京100193 美国加州大学Kearney农业研究中心 parlierca93648

为更加精确有效地评估杀菌剂对小麦条锈病的防效,本研究利用real-time PCR检测潜育阶段的分子病情指数(molecular disease index,M DI)并结合田间病情分析,对三种杀菌剂的防效进行评价。春季返青后在品种铭贤169和京0045试验小区的诱发... 详细信息

为更加精确有效地评估杀菌剂对小麦条锈病的防效,本研究利用real-time PCR检测潜育阶段的分子病情指数(molecular disease index,M DI)并结合田间病情分析,对三种杀菌剂的防效进行评价。春季返青后在品种铭贤169和京0045试验小区的诱发中心接种小麦条锈菌夏孢子,待充分发病后将其铲除。设置播种前2%立克秀拌种,接种后21和28 d分别喷施25%阿米西达和30%苯甲-丙环唑1 500倍液三种处理。发病后调查不同处理的普遍率和严重度,计算病情指数和AUDPC。结果表明,阿米西达和苯甲-丙环唑对小麦条锈病具有良好的防效且能够明显抑制发病中心的扩展,而经立克秀拌种对该病害的防治效果和发病中心扩展的抑制作用均不理想。对京0045于发病中心接种后24和33 d采样,经双重real-time PCR定量检测,计算MDI。结果显示潜育检测获得的M DI与AUDPC之间均具有极显著的相关性;阿米西达和苯甲-丙环唑对潜育期小麦条锈菌的扩展具有明显的持续抑制作用,而立克秀拌种仅对小麦条锈菌潜伏初期的扩展表现出一定的抑制作用。

关键词：小麦条锈病药效评价双重real-time PCR