线虫生防真菌Pochonia chlamydosporia与根际细菌协同增效机制

Biological control of plant-parasitic nematodes is essential for protecting environment. In our previous study, some kinds of bacteria can improve suppressing effects on nematodes of Pochonia chlamydosporia. Bacteria could influence this fungus on several factors: sporulation,germination,colonization and so on. In this program, based on changes on fungus raising by bacteria,signal compounds produced by selected bacteria will be isolated and identified following biological active model.Signal compounds will be studied by HPLC-MS or GC-MS for their roles.A real-time PCR protocol for quantification of the fungal population, together with Agrobacterium-mediated genetic transformation with the GFP gene for confocal microscopy analyses, were designed and applied to assess endophytic and parasitic development of P. chlamydosporia influenced by bacteria and their signal compounds. The results of this program will provide evidences for ultilizing bacteria to improve effcts of biological control agents.

由于化学杀线虫剂高毒、高残留污染环境等问题，线虫的生物防治越来越受到关注。但单一菌剂因土壤生态复杂性等原因，造成防治效果不稳定，研究开发复合高效菌剂成为线虫防治中的关键科学问题。申请人前期研究发现线虫生防真菌厚垣孢普可尼亚菌（Pochonia chlamydosporia ）与根际细菌联合使用能够显著增强防治效果，但协同增效机制尚不清楚。本项目以细菌对厚垣孢普可尼亚菌防治线虫关键因子（产孢量、萌发率、根际定殖率、卵寄生率等)的影响为目标，分离鉴定细菌产生作用的胞外信号物质；确定活性信号物质的作用方式；明确真菌在细菌信号物质作用下防治线虫过程中各关键因子的变化及其对防效的贡献，揭示根际细菌提高厚垣孢普可尼亚菌防治线虫效率的机制，为研究开发高效复合线虫生防菌剂提供新途径。

本项目旨在揭示根际细菌提高厚垣普可尼亚菌对根际线虫病害防治效率的机制。通过对三株根际芽孢杆菌对厚垣普可尼亚菌ZK7防治线虫的关键生防因子（产孢量、孢子萌发率、卵寄生率）的影响的研究。结果表明三株芽孢杆菌对ZK7孢子萌发率、卵寄生率均没有促进作用。芽孢杆菌的存在提高了ZK7分生孢子的产量，三株芽孢杆菌对ZK7产孢量的提高比率分别为183.2%、138.3%、150.6%。.借助RT-PCR技术发现芽胞杆菌联合使用对厚垣孢ZK7在根际的定殖能力有显著提高，促进作用依次为B16 > BSC2 > 3.61，定殖量能提高121.21% -1137.93%；三株芽胞杆菌对ZK7在番茄根内定殖能力的促进作用依次为BSC2 > B16 > 3.61，定殖量能提高86.59% -3054.88%；盆栽实验显示：在Hexanal、(E)-2-Hexanal、Furfural、Benzaldehyde和2-Nonanone五种化合物分别作用下ZK7在番茄根际土壤及根内的定殖量均明显高于对照。Benzaldehyde、2-Nonanone的含量变化是引起ZK7在番茄根内的定殖量增加的主要因素；影响ZK7在土壤中定殖的主要挥发性物质是Furfural。. 利用高通量测序技术发现根结线虫病害土壤的优势细菌菌门主要都有变形菌门（Proteobacteria）、泉古菌门(Crenarchaeota)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)。优势细菌属有Candidatus Nitrososphaera。根结线虫的种群密度影响了土壤细菌种类，健康土壤比患病土壤含有更多的细菌种类，病重土壤比病轻土壤含有更丰富的细菌种类。实验揭示了根结线虫病害与根际细菌多样性有密切的关系。.通过荧光定量PCR定量检测了土壤、根样、卵、雌虫中厚垣孢普可尼亚菌生物量。结果表明：在线虫密度高时，厚垣孢普可尼亚菌主要在根际大量定殖；作物品种对土壤中厚垣孢普可尼亚菌的定殖无明显影响；同时不论施加何种药剂，厚垣孢普可尼亚菌在土壤中的含量均较低，其在土壤中衰退速度较快；施加适量厚垣孢普可尼亚菌的处理组中其自身的量均高于其在空白对照中的量，可见施用适量厚垣孢普可尼亚菌有利于其在根系的定殖。.综上所述，根结线虫病害影响了根际细菌和厚垣孢普可尼亚菌的生态分布，根际芽孢杆菌通过产生挥发性信号物质