茎瘤芥（榨菜）根肿病不同发病时期根际土壤真菌群落变化特征的高通量分析

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1、2016（5）：33-37中国蔬菜CHINAVEGETABLES研究论文茎瘤芥（榨菜）根肿病不同发病时期根际土壤真菌群落变化特征的高通量分析112111*王殿东　谭永忠　田雪亮　张　超　秦明一　潘丽梅12（长江师范学院，重庆408100；河南科技学院，河南新乡453003）摘　要：茎瘤芥（榨菜）根肿病是一种土传病害，与根际土壤真菌群落存在密切关系。本试验采用454高通量测序方法，以土壤真菌的18SrDNA序列为靶标，研究茎瘤芥根肿病不同发病时期（移栽前、移栽后发病前、发病初期、发病中期、采收后）土壤真菌

2、群落的变化规律。结果表明：经454高通量测序，茎瘤芥根肿病各发病时期的OUT平均数量为1056个。依据OUT所属真菌物种信息对土壤真菌群落结构进行分析，子囊菌亚门真菌在各个时期土壤中均为优势真菌类群，其次为担子菌亚门真菌。移栽后发病前、发病初期和发病中期土壤真菌群落的Shannon和Simpson多样性指数、OTU数量和属的数量均高于移栽前和采收后，表明茎瘤芥根肿病发生发展时期土壤真菌群落多样性较高，这可能与茎瘤芥生长季节根系分泌物旺盛有关。关键词：茎瘤芥；根肿病；土壤真菌；高通量测序；多样性指数重庆市涪陵

3、区茎瘤芥（榨菜）种植面积和产量物质和酶类、消耗植物根系分泌物来阻止病原微生均居全国第一位，涪陵榨菜已经成为重庆市的特色物在植物根际定殖，调节植物免疫反应、提高其抗农业。但是自1994年在涪陵地区发现茎瘤芥根肿病能力，产生植物激素促进植物生长等（Berendsen病以来，目前该病已成为茎瘤芥的主要病害，田间etal.，2012）。其中根际真菌是土壤有机质层重要发病率30%～50%，发病地块很难再继续种植茎瘤的微生物类群，可与土壤胶体形成菌丝桥，参与土芥，造成茎瘤芥种植面积下降，严重威胁重庆市茎壤碳、氮、磷等

4、养分转化（Linetal.，2012），在土瘤芥产业的可持续发展（裴晓兔等，2013；黄芸壤生态系统中起着重要的作用。等，2014）。鉴于土壤真菌的重要生态功能，其在茎瘤芥根茎瘤芥根肿病由芸薹根肿菌引起，该病菌可肿病发生过程中可能起着重要的作用，然而目前针在土壤中长期存活，一旦田间发病，难以消除（王对该方面的研究较少。为了明确茎瘤芥根肿病发病靖等，2011）。作为土传病害，茎瘤芥根肿病的发地块根际土壤真菌群落的变化特征，本试验采用454生与土壤微生物、植物根系分泌物和土壤理化性质高通量测序方法，分析

5、茎瘤芥根肿病不同发病时期密切相关，尤其与根际土壤微生物的关系密切（罗土壤真菌群落结构的变化规律，以期揭示根际土壤远莉等，2011）。在土壤微生物中，根际微生物生真菌群落在茎瘤芥根肿病发生过程中的生态作用。活在植物根系影响的范围之内，与植物根系关系更1　材料与方法为密切。根际微生物还能通过营养竞争、产生抗性1.1　取样地点和取样方法王殿东，男，博士，副教授，主要从事植物土传病害、植物寄生线虫等取样时间为2013年9月至2014年1月；取样方面的研究，E-mail：ddwangwill@163.com地点位于

6、重庆市涪陵区百胜镇，种植茎瘤芥15a，*通讯作者（Correspondingauthor）：潘丽梅，女，教授，主要从事植物茎瘤芥根肿病发病率高，病株率30%。病理学方面的研究，E-mail：good2094@yeah.net土壤取样分为5个时期：移栽前（标号A，9收稿日期：2015-12-21；接受日期：2016-03-03月20日）、移栽后发病前（标号B，10月20日）、基金项目：国家自然科学基金项目（31170463），重庆市青年骨干教师自助计划项目发病初期（标号C，11月20日）、发病中期（标号—

7、33—《中国蔬菜》学术论文下载www.cnveg.org研究论文中国蔬菜CHINAVEGETABLESD，12月20日）、采收后（标号E，1月20日）。2　结果与分析采用五点取样法，移栽前和采收后，在田间随机选2.1　高通量测序数据特征取5点，首先去除2cm厚表层土，用土壤取样器打从表1可以看出，茎瘤芥根肿病不同发病时期取20cm深度的土壤；移栽后发病前、发病初期和土壤微生物基因组总DNA的序列数量有所差异，发病中期，在田间随机选取5点，每点取5株茎瘤其中发病中期所得序列最多，去除杂合体后剩余芥植

8、株，共计25株，将植株从土壤中拔出，采用7694条；净化序列平均长度在519.6～529.7bp之抖根法将根系粘附的土壤抖落，收集到自封袋中，间，这是454高通量测序单反应的标准长度。说明将25株茎瘤芥根际土壤混合在一起作为1份土壤所得序列质量较高，可以进行后续分析。样品。将土壤样品带回实验室，-20℃冰箱保存。1.2　土壤微生物总DNA提取表1　茎瘤芥根肿病不同发病时期土壤微生物基因组总DN