白腐真菌强化生防细菌抑制设施土壤尖孢镰刀菌的机理研究

Biocontrol bacteria are not always effective in the field application, and are difficult to be used on a large scale. Based on the result that white rot fungienhanced the inhibitionon Fusarium oxysporumby biocontrol bacteriain facility soil, it is necessary to study the mechanism of white rot fungi in promoting the biological control ability of biocontrol agent. To study the effect of white rot fungus on migration distribution of bacteria in soil, the quantitative tracking and detection methods for white rot fungi and bacteria in soil will be establish. Transcriptome and MALDI-TOF-MS analysis methods are used to research the effect of white rot fungi on the synthesis pathways of lipopeptide antibiotics in biocontrol bacteria. The effects of white rot fungus and biocontrol bacteria on soil bacterial community will be studied in plot experiment. This project will help to promote the field application of biocontrol bacteria, reduce the environmental pollution of pesticides, improve the ecological protection of the facilities, and have a good ecological, economic and social value.

针对生防菌剂防治设施土壤尖孢镰刀菌病害过程中面临的防效弱、难以推广应用的问题，在前期研究发现白腐真菌能够强化生防细菌抑制尖孢镰刀菌的基础上，进一步研究其促进生防细菌发挥防效的作用机理。本项目拟从三个方面开展研究，包括：通过建立白腐真菌和生防细菌在土壤中定量跟踪检测方法，研究白腐真菌对生防细菌在土壤中迁移分布的影响；运用转录组和MALDI-TOF-MS等分析技术研究白腐真菌对生防细菌的脂肽类抗生素合成途径及产物的影响；通过小区试验研究白腐真菌和生防细菌联合添加对设施土壤细菌群落的影响。本项目的开展将有利于促进生防菌的田间应用，减轻农药环境污染，提高设施土壤生态保护能力，具有良好的生态、经济和社会价值。

利用生防菌剂防治设施土壤尖孢镰刀菌病害是一种新型绿色防控措施，但目前面临防效不稳定、难以推广应用的问题。在前期研究发现白腐真菌能够强化生防细菌抑制尖孢镰刀菌，然而其中具体的机理仍不清楚。本项目从三个方面开展研究，包括：（1）建立生防细菌在环境中定量检测方法，研究白腐真菌对生防细菌在土壤中的存活及有害酚酸类物质去除；（2）运用高分辨率质谱和分子生物学技术研究白腐真菌对细菌产脂肽类抗生素产量和基因表达的影响；（3）用Illumina Miseq高通量测序平台技术研究联合施用白腐真菌和生防细菌对黄瓜根际土壤生物学特性影响。主要结果如下：（1）建立了基于特异性引物荧光定量PCR的生防细菌定量检测方法，白腐真菌的添加显著提高了生防细菌在土壤中的存活，同时也加快了有害酚酸类物质的去除；（2）生防细菌能够产生伊枯草素和表面活性素两类脂肽类抗生素，白腐真菌能够促进脂肽类抗生素的释放和合成酶基因的表达；（3）白腐真菌和生防细菌联合添加显著增加了黄瓜根际土壤微生物量和土壤酶活性，改变了细菌和真菌的群落，提高了对植物有益微生物的相对含量。本研究结果为解决生防菌田间应用防效弱、难以规模化应用的瓶颈问题提供新的思路，将有利于减轻农药环境污染，提高设施土壤生态保护能力。