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新城疫病毒基因Ⅶ型DNA纳米颗粒疫苗的制备

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新城疫病毒基因Ⅶ型DNA纳米颗粒疫苗的制备

作者：吴耀棠华南农业大学

学位级别：硕士

新城疫(Newcastle Disease,ND)是一种由新城疫病毒(Newcastle Disease Virus,NDV)引起禽类发病、致死的急性、高度接触性传染病,主要以感染鸡与火鸡为主。目前新城疫病毒的流行株为基因VII型毒株,尤其是VIId亚型毒株的流行给我国养禽业... 详细信息

新城疫(Newcastle Disease,ND)是一种由新城疫病毒(Newcastle Disease Virus,NDV)引起禽类发病、致死的急性、高度接触性传染病,主要以感染鸡与火鸡为主。目前新城疫病毒的流行株为基因VII型毒株,尤其是VIId亚型毒株的流行给我国养禽业造成了巨大的经济损失。与传统疫苗相比,DNA疫苗的优势在于其安全性和可诱导产生高水平的细胞免疫和体液免疫,但是由于核酸酶等的存在导致单独肌肉注射的免疫效果并不理想。纳米黏膜免疫递送系统利用纳米技术将可生物降解、无污染的纳米材料改进了现有疫苗的效果。将新城疫DNA疫苗与纳米材料相结合的研究较少,因此本试验以生物材料壳聚糖(Chitosan,CH)、三聚磷酸钠(Sodium Tripolyphosphate,TPP)、Mg SO为载体,以新城疫病毒基因VII型毒株(r GM)的F基因真核表达载体p CAGGS-F为模型药物,采用离子交联法制备DNA纳米颗粒,并分析其免疫效果。主要内容如下:将新城疫病毒基因VII型毒株(r GM)的F基因克隆至p CAGGS中,构建成真核表达质粒p CAGGS-F,并与以生物材料壳聚糖、TPP、Mg SO混合制备新城疫病毒基因VII型DNA纳米颗粒疫苗,两者均能在DF-1细胞上表达出相应的F蛋白。通过不同参数的优化,在单因素试验中,多离子交联制备成的DNA纳米颗粒在p H 4.5～6.5的范围内具有更大的稳定性,粒径较小且呈先降后升的趋势,Zeta电位呈下降的趋势,在p H 6.0时纳米颗粒在TEM下呈圆形,粒径较小,分散性好,无黏连现象,粒径为214.8±7.4 nm,Zeta电位为20.2±1.6 m V,PDI为0.204。选择其他较优参数搅拌速度1 000 r/min,搅拌时间30 min,离心速度18 000 r/min,离心时间30min,超声破碎功率200 W,破碎时间15 min进行正交试验优化,筛选其他主要影响参数,初步确定最优条件为壳聚糖浓度1 mg/m L,DNA浓度为500 ng/μL,Mg SO浓度为1 mg/m L,TPP浓度为1 mg/m L。在整体的质量比CH:Mg SO:TPP:DNA为5:1:2:1的条件下,按照优化后条件制备出的DNA纳米颗粒表面没有明显的空隙,呈良好规则的圆形,具有良好的分散性,且没有较多的聚集或者是沉降损伤,在纳米颗粒溶液中粒子的平均粒径为154.8±7.4 nm,Zeta电位为21.0±2.1 m V,纳米颗粒的包封率为92.1±0.16%。抗DNase I试验结果表明制备出的DNA纳米颗粒可以有效保护DNA免受核酸酶的降解;体外释放试验表明该DNA纳米颗粒的释放是突释后再缓慢释放的过程,到14 d的DNA累积释放量为87.9%。选用了DF-1细胞进行MTT试验,与对照组细胞相比,没有观察到细胞形态有明显的变化,细胞存活率为(90.05±1.42)%;在超剂量免疫试验中,免疫鸡没有异常或病死,表明壳聚糖-TPP黏膜免疫递送系统与制备的DNA纳米颗粒疫苗具有较高的生物安全性。储藏稳定性试验表明,DNA纳米颗粒疫苗冻干组与4℃纳米颗粒溶液组的平均粒径与PDI在储藏28 d内没有发生明显的变化,比较稳定。免疫效果试验中:在最小免疫剂量试验,点眼滴鼻免疫不同剂量的新城疫病毒基因VII型DNA纳米颗粒疫苗,二免后两周使用100μL 10EID的新城疫r GM病毒对试验组的所有鸡进行点眼滴鼻攻毒,其中100μg组和200μg组都有100%的保护率,无新城疫症状,但综合考虑免疫刺激作用与成本问题,最终确定100μg是最小免疫剂量剂量。而对照组与其他免疫剂量组都有不同程度的发病致死症状,且保护率并不高;在免疫试验过程中,与裸质粒组相比,纳米颗粒疫苗组对刺激黏膜产生免疫应答的能力更强,具有更高的Ig G、Ig A抗体;在攻毒保护试验中,DNA纳米颗粒疫苗组(i.n)具有100%的保护率,具有良好的保护效果,结果表明该疫苗对新城疫的防制具有一定的应用价值。本试验初步探讨新城疫新型疫苗的应用,为相关新城疫新制剂的开发提供了一些新的思路。

关键词：新城疫 DNA疫苗壳聚糖黏膜免疫

1株鹅源基因Ⅻ型NDV全序列分析及生物学特性鉴定

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1株鹅源基因Ⅻ型NDV全序列分析及生物学特性鉴定

作者：陈若瑾华南农业大学

学位级别：硕士

新城疫(Newcastle disease,ND)是由新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)引起的一种烈性传染性疾病,通常以鸡、火鸡和许多其他鸟类为宿主。广东省处于中国陆地边境,气候温暖潮湿,家禽产业发达,是ND的高发地区,对当地禽类养殖业的发... 详细信息

新城疫(Newcastle disease,ND)是由新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)引起的一种烈性传染性疾病,通常以鸡、火鸡和许多其他鸟类为宿主。广东省处于中国陆地边境,气候温暖潮湿,家禽产业发达,是ND的高发地区,对当地禽类养殖业的发展造成了威胁。因此,在2016年8月～2018年12月期间,本课题组开展了对广东地区NDV流行病学监测工作。近年来,NDV的检测方法多且杂乱,缺少统一的标准。为了完善NDV的检测方法,提高检测效率,本研究选取5对公开发表的用于检测NDV的qRT-PCR引物进行评价,筛选出一对合适的引物,并应用于后期NDV的检测工作。在监测过程中,共分离出4株NDV病毒株,其中1株为鹅源的基因Ⅻ型NDV,将其命名为Goose/CH/GD/E115/2017(E115)。至今为止,我国只报道出6株基因Ⅻ型NDV分离株,相关研究较少。本研究对此分离株的全基因进行测序分析,并对F基因进行遗传进化分析,并对其鸡胚平均死亡时间(MDT)、雏鸡脑内致病指数(ICPI)、对SPF鸡和非免疫鹅的致病性、对这两种动物的种内种间传播能力、市面上现有常用商品疫苗对其的保护效果和其抗原变异情况等几方面生物学特性进行研究,力求对该基因型的NDV有一个更全面细致的了解。在试验过程中,对E115病毒株进行全基因测序和遗传进化分析,测序结果显示,E115病毒株基因全长15 192 nt,F基因中存在N240S和T496I替换。其跟2010年～2013年中国分离出的其他6株基因Ⅻ型NDV分离株位于同一分支,属于基因Ⅻb亚型,但跟秘鲁的基因Ⅻa亚型和越南的基因Ⅻd亚型位于不同的分支上。F蛋白裂解位点的氨基酸序列为RRQKRF,符合强毒的判定标准。为了了解E115病毒株对SPF鸡和非免疫鹅的致病性以及分别感染这两种动物之后的种内种间传播能力,经过试验测定,E115病毒株的鸡胚平均死亡时间(MDT)为57.4 h,雏鸡脑内致病指数(ICPI)为1.67,可判定该毒株为强毒株。但其对SPF鸡的致病性和种内种间传播试验结果表明,E115病毒株能使感染鸡有明显临床症状,表现为精神萎靡、食欲废绝、扭头缩颈,跛行,甚至瘫痪,但不出现死亡。在其肝脏、肺脏和肾脏等多个脏器中均能检测到较高的病毒滴度,其口咽和泄殖腔也均能检测到排毒,并在5 dpi排毒量达到最高。另外,在同组的3只同居鸡和3只2周龄的非免疫鹅的口咽和泄殖腔中也能检测到排毒,证明该病毒可通过鸡实现种内的传播以及对鹅的种间传播。非免疫鹅的致病性和种内种间传播试验结果显示,感染鹅可经口咽和泄殖腔排毒,排毒量在5～7 dpi达到高峰,其肝脏、肺脏和肾脏等多个脏器中也能检测病毒复制。与其同居的3只鹅和3只鸡能在口腔和泄殖腔中检测到病毒滴度。但在实验期间内,感染鹅和同居的鸡均没有出现临床症状和死亡。在两种商品苗对E115病毒株的免疫保护效果评价试验中,采用LaSota灭活疫苗和A-Ⅶ灭活疫苗进行免疫,结果表明:LaSota株疫苗组在3 dpi～5 dpi期间感染鸡的口咽拭子和泄殖腔拭子中可检测到排毒;A-Ⅶ株疫苗组在3 dpi感染鸡的口咽拭子和泄殖腔拭子中可检测到排毒。两组实验组中,同居组的鸡在整个实验期间内均也能检测到排毒。两种疫苗均能提供完全保护,但不能阻止E115在鸡群中传播。另外,E115病毒株抗原变异系数分析结果表明,E115病毒株与LaSota之间的R值为0.7783,E115病毒株与mGM之间的R值为0.8133,证明E115与LaSota和mGM两株毒株间抗原差异均不显著,即可判定为同一血清型。

关键词：基因Ⅻ型NDV qRT-PCR引物致病性免疫保护效果抗原性

基于EDEM和3D打印成型的外槽轮排肥器排肥性能研究

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农机化研究 2018年第5期40卷 175-180页

作者：杨洲朱卿创孙健峰陈兆春张卓伟华南农业大学工程学院广州510642

外槽轮排肥器是使用最广泛的排肥器之一,目前外槽轮排肥器结构和几何尺寸单一,无法适用不同肥料颗粒排肥需求,直接影响了排肥效果。EDEM为目前对于颗粒类仿真最有效的方法之一。采用测量和统计学方法获得肥料颗粒的三轴尺寸,以近似球体... 详细信息

外槽轮排肥器是使用最广泛的排肥器之一,目前外槽轮排肥器结构和几何尺寸单一,无法适用不同肥料颗粒排肥需求,直接影响了排肥效果。EDEM为目前对于颗粒类仿真最有效的方法之一。采用测量和统计学方法获得肥料颗粒的三轴尺寸,以近似球体假设肥料颗粒形状,建立肥料颗粒和外槽轮排肥器的EDEM模型,通过改变槽轮的结构尺寸等,对其排肥过程进行仿真,分析外槽轮排肥器的排肥特性;3D打印成型设计槽轮,通过台架试验验证仿真结果的准确性。结果表明:凹槽半径、槽轮转速对施肥量影响较大,满足线性正相关,螺旋升角对施肥量影响不显著(P>0.05),仿真结果与试验结果的相对误差为0.85%~15.98%,平均相对误差为7.21%。本文所建立的EDEM仿真模型准确,具有实际工程应用价值。

关键词：外槽轮排肥器 EDEM 3D打印

鸡传染性支气管炎病毒和H9N2亚型禽流感病毒共感染协同致病性研究

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鸡传染性支气管炎病毒和H9N2亚型禽流感病毒共感染协同致病性研究

作者：游人荣华南农业大学

学位级别：硕士

鸡传染性支气管炎(Infectious Bronchitis,IB)是由鸡传染性支气管炎病毒(Infectious Bronchitis Virus,IBV)引起的急性、高度传染性的呼吸道传染病;H9N2亚型禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)是家禽中流行较广的低致病性病原,两种... 详细信息

鸡传染性支气管炎(Infectious Bronchitis,IB)是由鸡传染性支气管炎病毒(Infectious Bronchitis Virus,IBV)引起的急性、高度传染性的呼吸道传染病;H9N2亚型禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)是家禽中流行较广的低致病性病原,两种病原均广泛存在于鸡群中,均可通过呼吸道传播,这为两种病原发生混合感染协同致病提供可能。关于IBV和H9N2亚型AIV混合感染的研究已有报道,但现有研究未能清楚解释IBV与H9N2亚型AIV在感染过程中相互作用的关系及其协同致病机制。因此,本研究旨在通过两种病毒同时和先后顺序共感染SPF鸡、SPF鸡胚,探索IBV和H9N2亚型AIV不同时间顺序共感染与协同致病力之间的关系,并分析协同致病机制。主要研究内容如下:1.参照Gen Bank上公布的已有毒株序列设计IBV-N和H9N2-M基因q PCR引物,并参照文献中的引物对IBV-N和H9N2亚型AIV-M基因进行RT-PCR扩增,将扩增产物连接到p MD19-T载体上,获取标准质粒,通过q PCR方法成功地建立IBV-N和H9N2-M标准曲线,从而建立IBV和H9N2实验毒株绝对定量的检测方法。2.105只SPF鸡,随机分成6组,IBV-H9N2亚型AIV顺序感染组(I-H),H9N2亚型AIV-IBV顺序感染组(H-I),IBV+H9N2亚型AIV同时感染组(I+H),IBV感染组,H9N2亚型AIV感染组(各19只)和对照组(10只),攻毒后进行动物临床症状和病理变化观察,利用RT-q PCR分别检测IBV和H9N2亚型AIV在各组动物的组织分布情况、排毒情况,对攻毒14 d后动物免疫器官指数和HI抗体滴度进行分析。结果表明I-H攻毒组发病率为70%,死亡率为20%,均高于其他各组,I-H组和I+H组鸡排毒水平和脏器病毒载量高于其余组;I-H组和I+H组的免疫器官(胸腺和法氏囊)指数在攻毒14 d后显著低于IBV和H9N2亚型AIV单独感染组;I-H组和I+H组血清中H9N2的HI抗体滴度在攻毒14 d后显著低于H-I组;I-H组和I+H组病理损伤更严重;综上所述,先感染IBV,后感染H9N2亚型AIV组中SPF鸡发病最严重。3.对动物试验的组织样品中炎性细胞因子进行q PCR检测,对炎症相关蛋白IL-1β,NLRP3分别进行ELISA和WB检测;结果显示,I-H组MDA5和TLR7的m RNA表达量,I-H组和I+H组的天然免疫相关因子IFNβ、IFNα、IRF7、IL-1β、TNFα、IL-6、IL-8、IL-18、NLRP3和Caspase1的m RNA表达量在气管、肾、肺、法氏囊和胸腺中均显著高于单独感染组,相对高于H-I组;I-H组和I+H组组织中的IL-1β蛋白和NLRP3蛋白含量显著高于单独感染组,相对高于H-I组;表明I-H组的炎性因子表达量更高。***和H9N2亚型AIV混合感染SPF鸡胚试验,分别以10EID、10 EID、10 EID不同剂量、不同的感染顺序(先后和同时)混合感染SPF鸡胚,结果显示,先感染IBV,12 h或24 h后再感染H9N2亚型AIV,IBV滴度要显著高于IBV单独感染组,表明后感染12 h和24 h的H9N2亚型AIV可以促进IBV的复制。综上所述,本研究利用两种病毒同时和先后顺序共感染SPF鸡和SPF鸡胚,结果表明IBV-H9N2亚型AIV先后顺序感染显著提高了死亡率,发病率,排毒量、脏器带毒量,IBV先感染为H9N2的感染创造条件,后感染H9N2亚型AIV可促进IBV复制,引起了更强烈的炎症因子表达和更严重的组织损伤,导致了更严重的发病。本论文为进一步研究这两种病毒共感染协同致病机制奠定了一定基础,也为临床上IBV和H9N2亚型AIV混合感染疫病防控提供了科学依据。

关键词：鸡传染性支气管炎病毒 H9N2亚型禽流感病毒共感染炎性细胞因子

牛流行热病毒可视化RT-LAMP检测技术的建立及应用

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华南农业大学学报 2017年第3期38卷 15-20页

作者：贾坤韩太光远立国孙凌霜宁章勇王衡李守军华南农业大学兽医学院/广东省兽医临床重大疾病综合防控重点实验室/广东省宠物工程技术研究中心广东广州510642

【目的】建立一种能够快速、简便、可视化地检测牛流行热病毒的分子生物学方法。【方法】根据牛流行热病毒G蛋白基因的6个保守区域设计2对引物,建立牛流行热病毒可视化逆转录环介导等温扩增(Reverse transcription loop-mediated isothe... 详细信息

【目的】建立一种能够快速、简便、可视化地检测牛流行热病毒的分子生物学方法。【方法】根据牛流行热病毒G蛋白基因的6个保守区域设计2对引物,建立牛流行热病毒可视化逆转录环介导等温扩增(Reverse transcription loop-mediated isothermal amplification,RT-LAMP)检测技术,优化RT-LAMP的反应条件,将其与PCR方法进行比较。【结果】当Mg2+浓度为3 mmol·L^(-1)、甜菜碱浓度为0.4 mol·L^(-1)、d NTPs mix浓度为1.2μmol·L^(-1)、内外引物浓度比例为8∶1、反应温度为63℃时,反应梯形条带最明显,在反应40 min后可以观察到明显的梯形条带。建立的RT-LAMP检测方法特异性好,只对牛流行热病毒进行扩增;灵敏度比普通PCR高10倍。【结论】该方法操作简便,特异性强,结果判读方便,可用于牛流行热的快速检测。

关键词：牛流行热病毒检测 RT—LAMP PCR 灵敏性特异性

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优质鸡采食顿间间隔的定量研究

中国家禽 2017年第20期39卷 38-42页

作者：徐振强季从亮张德祥广东温氏南方家禽育种有限公司广东云浮527439 华南农业大学动物科学学院广东广州510642

研究旨在利用两种不同的方法计算优质鸡的顿间间隔。以慢速型优质鸡作为研究对象,结合采食量自动测定设备记录的采食事件,包括每次进出测定站的时间和期间的采食量,对722只公鸡共366 432个采食事件进行分析。结果显示:(1)用三元正态分... 详细信息

研究旨在利用两种不同的方法计算优质鸡的顿间间隔。以慢速型优质鸡作为研究对象,结合采食量自动测定设备记录的采食事件,包括每次进出测定站的时间和期间的采食量,对722只公鸡共366 432个采食事件进行分析。结果显示:(1)用三元正态分布拟合混合数据采食间隔得出的顿间间隔为1 148 s,用与食欲相关的概率法计算的顿间间隔为909 s。(2)以顿间间隔1 148 s为基础计算的每顿采食次数为1.25次,日均顿数为10.5顿;以顿间间隔909 s为基础计算的每顿采食次数为1.22次,日均顿数为10.9顿。

关键词：优质鸡顿间间隔采食性状

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广金钱草转录组测序及生物信息学分析

分子植物育种 2023年

作者：韦筱媚胡营唐美琼梁莹韦坤华缪剑华广西壮族自治区药用植物园国家中医药传承创新中心广西药用资源保护与遗传改良重点实验室

为获得广金钱草[Desmodium styracifolium (Osb.) Merr.]的转录组信息，本研究通过BGISEQ-500平台对广金钱草叶片进行转录组测序及生物信息学分析。结果表明，5个转录组测序共获得6.35 Gb数据，组装去冗后共得到50 250个Unigene，总长度... 详细信息

为获得广金钱草[Desmodium styracifolium (Osb.) Merr.]的转录组信息，本研究通过BGISEQ-500平台对广金钱草叶片进行转录组测序及生物信息学分析。结果表明，5个转录组测序共获得6.35 Gb数据，组装去冗后共得到50 250个Unigene，总长度为72 121 520 bp、平均长度为1 435 bp、N50为2 276 bp以及GC含量为39.54%。将Unigene比对到七大功能数据库进行注释，最终分别有40 943 (Nr: 81.48%)、40765 (Nt: 81.12%)、30 480 (SwissProt: 60.66%)、32 410 (KEGG: 64.50%)、32 433 (KOG: 64.54%)、30 345 (Pfam: 60.39%)以及29 780 (GO: 59.26%)个Unigene获得功能注释。其中，与药效形成密切相关的KEGG代谢通路有黄铜类化合物的代谢和其它次生代谢物生物合成，涉及到多种黄酮类、萜类物质的生物合成。同时在10 003个Unigene中检测出33 084个CDS和13 339个SSR，预测到1 609个编码转录因子的Unigene。本研究对广金钱草的转录组信息进行测序，为功能基因鉴定、次生代谢途径解析及调控机制、分子育种等提供一定的参考。

关键词：广金钱草转录组生物信息学分析次生代谢功能注释

香蕉-甘蔗轮作模式防控香蕉枯萎病的持续效果与土壤微生态机理(Ⅰ)

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中国生态农业学报（中英文） 2019年第2期27卷 257-266页

作者：曾莉莎林威鹏吕顺王芳夏玲刘文清伍朝荣周建坤杜彩娴蔡昆争刘建平东莞市香蕉蔬菜研究所东莞523061 华南农业大学资源环境学院广州510642 广东省农业科学院茶叶研究所广州510642

近年来,珠三角部分蕉农采用香蕉和甘蔗轮作防控香蕉枯萎病,并取得一定成效,我国古籍《广东新语》也有香蕉-甘蔗轮作的记载,但是关于该轮作模式的作用、效果及控病机理尚不明确。本文研究了连作香蕉地轮作不同年限甘蔗对香蕉枯萎病的控... 详细信息

近年来,珠三角部分蕉农采用香蕉和甘蔗轮作防控香蕉枯萎病,并取得一定成效,我国古籍《广东新语》也有香蕉-甘蔗轮作的记载,但是关于该轮作模式的作用、效果及控病机理尚不明确。本文研究了连作香蕉地轮作不同年限甘蔗对香蕉枯萎病的控制作用,并从土壤微生态角度探讨其作用机理。试验设置4个处理:连作香蕉11年(CK)、香蕉连作地—甘蔗1年—香蕉1年(GZ1)、香蕉连作地—甘蔗2年—香蕉1年(GZ2)和香蕉连作地—甘蔗3年—香蕉1年(GZ3)。研究轮作甘蔗不同年限对后茬香蕉枯萎病发病率的影响,同时通过测定土壤可培养微生物数量,并利用高通量测序技术分析土壤微生物结构,揭示轮作甘蔗影响后茬香蕉枯萎病发生的土壤微生态机制。结果表明,连作蕉地香蕉枯萎病发病率为49.15%,而轮作甘蔗1年后茬香蕉枯萎病发病率降至17.86%,轮作2年和3年甘蔗后茬香蕉枯萎病发病率仅为1.79%。土壤可培养细菌总数随着轮作甘蔗年限的增加而显著增加,可培养放线菌总数和尖孢镰刀菌则呈逐渐减少的趋势,真菌总数无显著变化。土壤细菌多样性指数随轮作甘蔗年限的增加而降低。假单胞菌目(Pseudomonadales)、浮霉菌目(Planctomycetales)、酸微菌目(Acidimicrobiales)和土壤红杆菌目(Solirubrobacterales)的细菌丰度呈随甘蔗种植年限增加而逐年增加的趋势,并与香蕉枯萎病发病率呈显著负相关关系。酸杆菌目(Acidobacteriales)、红螺菌目(Rhodospirillales)和军团菌目(Legionellales)的细菌丰度则呈随甘蔗种植年限逐年降低趋势,并与香蕉枯萎病发病率呈显著正相关。连作香蕉地轮作甘蔗,能够显著降低后茬香蕉枯萎病的发病率,并且随着甘蔗轮作时间年限的增加,发病率逐年降低。轮作甘蔗通过改变土壤微生物群落结构而间接影响尖孢镰刀菌的生存环境,从而降低香蕉枯萎病发病率,轮作2年甘蔗,即可达到显著控病效果。此结果与《广东新语》中关于香蕉-甘蔗轮作年限的记载一致。

关键词：香蕉连作香蕉-甘蔗轮作香蕉枯萎病尖孢镰刀菌土壤微生物

香蕉-甘蔗轮作模式防控香蕉枯萎病的持续效果与土壤微生态机理(Ⅱ)

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中国生态农业学报（中英文） 2019年第3期27卷 348-357页

作者：林威鹏曾莉莎吕顺伍朝荣王芳周建坤刘文清蔡昆争杜彩娴夏玲东莞市香蕉蔬菜研究所东莞523061 华南农业大学资源环境学院广州510642 广东省农业科学院茶叶研究所广州510642

香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型[Fusarium oxysporum f. sp. cubense]侵染引起维管束坏死的一种毁灭性真菌病害,是世界范围内分布最广、毁灭性最强的植物病害之一。我们在古籍《广东新语》找到有关香蕉-甘蔗轮作的记载,经大田试验... 详细信息

香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型[Fusarium oxysporum f. sp. cubense]侵染引起维管束坏死的一种毁灭性真菌病害,是世界范围内分布最广、毁灭性最强的植物病害之一。我们在古籍《广东新语》找到有关香蕉-甘蔗轮作的记载,经大田试验证明,连作蕉地轮作甘蔗2年后,后茬香蕉枯萎病发病率大幅下降至1.79%。在本研究中,我们试图探明连作蕉地轮作甘蔗,后茬香蕉的持续抑病效果及其机理。连作蕉地轮作甘蔗2年后,测定回种不同年限香蕉枯萎病发病率和土壤可培养微生物数量,并通过高通量测序技术分析土壤细菌微生物群落结构和组成的变化。结果表明:连作蕉地轮作甘蔗2年后,甘蔗地后茬香蕉枯萎病发病率仅为1.79%,后续3年发病率逐年递增,分别为21.93%、25.80%和28.81%,但均低于多年连作蕉地的平均发病率(49.15%)。土壤放线菌和尖孢镰刀菌总数随香蕉种植年限增加而显著增加。高通量测序结果表明,酸杆菌门(32.86%)、变形菌门(28.85%)和绿弯菌门(12.33%)3个菌门为香蕉-甘蔗轮作系统香蕉根围土细菌的优势菌门。酸杆菌目(Acidobacteriales)细菌相对丰度随回种香蕉逐年增加,并与香蕉枯萎病发病率呈显著正相关的关系;而假单胞菌目(Pseudomonadales)、浮霉菌目(Planctomycetales)、球杆菌目(Sphaerobacterales)、乳酸杆菌目(Lactobacillales)和土壤红杆菌目(Solirubrobacterales)细菌随香蕉回种年限的增加呈下降趋势,并与香蕉枯萎病发病率呈显著负相关的关系。连作蕉地轮作甘蔗2年后, 4年内仍能保持较好的抑病效果。本模式具有轮作时间短、抑病效果好、持续时间长、经济效益高等特点。

关键词：香蕉-甘蔗轮作香蕉枯萎病尖孢镰刀菌持续效果控病机理