马铃薯连作对根际细菌和真菌遗传多样性的影响
Effects of Continuous Potato Cropping on Genetic Diversity of Bacterium and Fungi in Potato Rhizosphere
针对甘肃省中部沿黄灌区马铃薯生产中因长期连作引起的土传病害加剧、根际微生态环境恶化以及马铃薯块茎产量和品质持续下降等问题,于2011年在甘肃省景泰条山农场进行大田试验,以轮作为对照(即连作0年,用L0表示),连作为处理,连作年限依次为1年(L1)、2年(L2)、3年(L3)、5年(L5)和6年(L6),采用大田试验-PCR-DGGE指纹图谱技术相结合的方法,研究马铃薯连作对根际细菌和真菌遗传多样性的影响,以揭示马铃薯连作障碍的土壤生物学机理,为揭示马铃薯连作障碍机理及马铃薯连作障碍的防控提供理论依据.主要研究结果如下:1、马铃薯连作对根际细菌遗传多样性的影响连作显著影响了马铃薯根际细菌的遗传多样性.细菌DGGE指纹图谱结果显示,连作使马铃薯根际土壤中细菌操作分类单元(OTU)的数量明显减少,丰富度R降低,降低的程度因生育时期不同而异,对播前根际土壤的影响最大.L1-L6的R值在播前,苗期、块茎形成期和块茎膨大期分别比对照L0降低了24.2%-34.5%,0-16.7%,21.6%-31.1%和17.8%-26.2%.在DGGE图谱上,对照L0处理的OTU数量最多,在播前、苗期、块茎形成期和块茎膨大期分别为29、36、37和42个,连作减少了OTU的数量,至连作L6时,各时期的OTU数量减少为21、32、26和31个,分别比对照L0降低了27.6%,11.1%,29.3%和26.2%.马铃薯根际细菌多样性指数(H)随连作年限的增加而降低,降低幅度因生育期不同而异.与L0相比,L6处理的H值在播前、苗期、块茎形成期、块茎膨大期以及成熟期分别降低了12.45%、11.45%、20.80%、8.06%和7.82%.说明马铃薯连作后根际细菌结构趋于单一.对照L0根际细菌的多样性指数呈明显的抛物线,在块茎膨大期达最高值,连作使马铃薯期根际细菌的多样性变化趋势发生了改变.对DGGE图谱中特征条带进行的测序结果显示,连作后马铃薯根际细菌以变形菌门为主,极少数为酸杆菌门、放线菌门以及芽单胞菌门.2、连作对马铃薯根际真菌遗传多样性的影响连作影响了马铃薯根际真菌的遗传多样性.真菌DGGE指纹图谱分析显示,连作也使马铃薯根际土壤中真菌OTU的数量明显减少,丰富度R降低.对照L0处理的OTU数量在成熟期为18个,L1-L6处理分别为18、14、13、14和13个,分别比L0减少了0、22.2%、27.8%、22.2%和27.8%.连作后不同处理的根际真菌多样性指数(H)的变化趋势因生育期不同而异,以块茎形成期为分界线,L0和L1表现为先降低后增加,至成熟期时恢复至较高水平,L2-L6处理的H值则随生育进程的推进呈递减趋势,至成熟期时,L1-L6处理的H值分别比对照L0降低了2.8%、13.0%、12.2%、15.3%和15.3%.对真菌DGGE图谱中特征条带进行的测序结果显示,连作后马铃薯根际真菌以子囊菌门为主,少数为担子菌门.
- 作者：
- 贾欢欢
- 学位授予单位：
- 甘肃农业大学
- 专业名称：
- 植物营养学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2013年
- 导师姓名：
- 邱慧珍
- 中图分类号：
- S435.32
- 关键词：
- 马铃薯；连作；细菌；真菌；遗传多样性
- Continuous Potato cropping；Bacteria；Fungus；Genetic diversity