三七连作障碍土壤微生物多样性研究

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1、分类号密级UDC编号硕士研究生学位论文论文题目：三七连作障碍土壤微生物多样性研究学院能源与环境科学学院专业名称农业水土工程研究生姓名陆晓菊学号12082802001导师姓名官会林职称教授2015年5月26日摘要摘要土壤微生态变化影响着土壤生态系统的稳定性，土壤微生态变化与植物土传病害的关系，是土壤生态学研究的新领域和发展方向。三七是我国特有的名贵中药材，也是我国近年发展迅速的中药大品种之一，近年来，三七连作土传根腐病害严重，为控制三七土传根腐病害，加大了农药施用量，进而加重了产地环境的安全隐患，三七产业发展与产品质量提升和土壤生态环境之间的矛盾，已成为制约现代云药产业健康持续

2、发展的主要屏障。本文针对三七连作障碍土壤微生物多样性及其与土传病害发生的关联性问题，对比研究了三七健康植株与根腐病株土壤微生物多样性及其种属间差异，土壤盐份及盐基离子浓度对土壤微生物种群分布的影响，筛选益生菌和拮抗菌及活性物提取等方面研究工作。本研究旨在为预防药用植物连作障碍，实现三七的生态种植，提供科学依据和新的预防策略。为真实揭示土壤微生物多样性，在分析方法上采取常规培养与提取DNA分子相结合的方法；在微生物分子遗传多样性分析方面，原核微生物16SrRNA基因的扩增和测序与真核微生物18SrRNA基因的扩增和测序分析相结合。其研究结果显示：从云南省文山州丘北和砚山三七种植

3、区采集的不同区域的4组混合样品中，共分离出了296株菌。其中原核微生物隶属于40个属(Genera)，主要分布于细菌域(Bacteria)中的4个门(Phyla)，从健康三七植株组土壤中共分离出168株菌，分布于30个属，以伯克氏菌属（Burkholderia）、节杆菌属(Arthrobacter）、链霉菌属(Streptomyces)及芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌群；根腐病组土壤中共分离出92株菌，分布于29个属，并以罗尔斯顿菌属(Ralstonia)、单胞菌属（Sphingomonas）、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)等为优势菌群。虽然真菌所占

4、的比例较小，但根腐病组土壤真菌种类和数量均丰富于健康植株组土壤，并发现潜在新物种1株，筛选出专性抗病菌3株，经过应用试验验证，已申请发明专利菌株1项（一种伯克氏菌及其在防治三七土传病害中的应用）；健康组与根腐病组土壤EC值及各元素离子浓度差异明显(P<0.05)，健康组土壤中的优势微生－2－2－+物种群分布与土样中的EC值、NO3、SO4、CO3、K及全盐量呈负相关关系(P<0.01)。研究表明，诱导三七连作土传病害的发生，除病原菌作用影响外，还与土壤理化性质和土壤微生物的种群结构及其优势微生物的种群比例具有密切的关联I摘要性。因此从根际微生态着手，探索其能拮抗三七病原菌的益

5、生菌在研发微生物菌剂来防治三七连作障碍方面具有其较好的开发潜力和应用价值。关键词：三七连作障碍；土壤微生物多样性；土壤理化因子；抗病菌筛选IIAbstractAbstractSoilmicroecologicalchangesaffectthestabilityofsoilecosystem,therelationshipbetweensoilmicroecologicalvariationandplantsoil-bornediseasesisanewstudyfield.Panaxnotoginsenghasbecomeavaluablemedicinalherbs.In

6、recentyears,withthecontinuouscroppingobstaclesoccurringinPanaxnotoginseng,thesoil-bornediseaseisincreasinglyprominent.Forthecontrolofsoil-bornedisease,applyinghighdosepesticidedeterioratetheproducingareasofPanaxnotoginseng.ThecontradictionbetweenPanaxnotoginsengindustrialdevelopmentandsoile

7、cologicalenvironmenthasbecomethemainbarrierindrugindustryhealthyandsustainabledevelopment.Thispaperaimstostudydiseasedsoilmicrobialdiversityanditsassociationswithsoil-bornediseases,comparativestudyofmicrobialdiversity,speciesdifferencesbetweenPanaxnotogi