高抗枯萎病西瓜品种对根际土壤微生物群落特征的影响

Dynamics of soil microbial community structure including pathogens and non-pathogens can influence the development of watermelon soil-borne disease. The use of resistant watermelon cultivar is the main effective measure for controlling watermelon wilt, however, the impact of different resistant cultivars on watermelon rhizosphere microbial communities and functional diversity is limited. This project is to investigate the rhizosphere soil microbial communities and functional diversity in response to different Fusarium-resistant cultivars. High throughput Illumina HiSeq sequencing, Biolog system, and qPCR techniques, will be employed to characterize microbial communities and the abundance of pathogen in watermelon rhizosphere soil with different watermelon cultivars along the growing stages. Furthermore, the potential biocontrol agents of Fusarium wilt disease of watermelon could be explored. The key driving factors and feedback mechanism of rhizosphere microbial communities to high resistant cultivar will be revealed through the main properties of different soil types at the fruiting stage. The results will enable detailed studies of overall microbial communities, which will lead to a new understanding of plant pathology and give a much more detailed picture of the interactions between microorganisms and plants. The aim of the project is also to provide a scientific basis for controlling the disease by microbial ecological technology.

土壤微生物群落结构及其动态变化能够影响西瓜土传病害的发展，种植高抗病品种作为防治西瓜枯萎病的重要措施，其对根际微生物区系的群落结构和功能多样性的影响尚不明确。本项目针对西瓜枯萎病不同抗性品种，利用Illumina HiSeq测序平台、Biolog系统以及qPCR技术等方法，分析不同抗性品种在西瓜生长期根际微生物群落结构及功能多样性与病原菌的丰度分布特征，阐明高抗病品种对根际微生物群落特征演变规律的影响，探索潜在的病原菌拮抗微生物；同时在西瓜枯萎病发生的严重阶段结果期，通过土壤理化性质及酶活性等主要性能分析，揭示不同类型土壤中的关键驱动因子及根际真菌和细菌群落特征对高抗病品种的反馈机理，以期为西瓜枯萎病菌与其它微生物相互关系研究及高抗品种提高抗病性研究奠定土壤生物学基础，也为利用微生物生态技术防治土传病害提供科学依据。

土壤微生物群落结构及其动态变化能够影响西瓜土传病害的发展，种植高抗病品种和嫁接西瓜作为防治西瓜枯萎病的重要措施，其对根际微生物区系的群落结构多样性的影响尚不明确。.本项目针对西瓜枯萎病不同抗性品种，利用Illumina HiSeq测序以及qPCR技术等方法，分析不同抗性品种在西瓜生长期根际微生物群落结构多样性与病原菌的丰度分布特征，表明西瓜根际土壤中尖孢镰刀菌西瓜专化型在西瓜的生长期明显不同，感病品种和中抗品种根际土壤中大量富集且呈现先上升后下降的趋势，而高抗品种和嫁接西瓜含量很低且前后变化小。.通过分析不同抗性品种根际土壤微生物的群落结构变化和演变规律，表明品种因素和生育期因素对根际土壤的微生物群落都有影响。真菌和细菌群落组成和多样性在不同品种西瓜生长过程中根际土壤中的是不同的。高抗品种和嫁接西瓜抗病可能是由于根际微生物群落结构组成和多样性会抑制病原菌侵染，从而避免了枯萎病的发生和发展。.通过分析不同抗性品种在不同类型土壤根际的微生物群落结构，表明不同区域的土壤，不同的理化性质和酶活性影响了土壤微生物群落。理化性质及酶活性对真菌和细菌群落结构都存在显著影响。引起不同类型土壤根际微生物群落变化的因素主要是土壤本身的理化性质不同，从而决定了土壤中分布的微生物类群。.本项目研究结果为西瓜枯萎病菌与其它微生物相互关系研究及高抗品种提高了抗病性研究奠定土壤生物学基础，也为利用微生物生态技术防治土传病害提供了科学依据。