甘蔗宿根矮化病感病与非感病株根际土壤生物学性状及细菌群落结构特征

作者：杨尚东; 郭霜; 任奎喻; 庞师婵; 张传进; 王帅帅; 谭宏伟^*

来源：植物营养与肥料学报, 2019, 25(06): 910-916.

• 甘蔗
• 宿根矮化病
• 根际土壤
• 生物学性状
• 细菌群落结构

【目的】比较甘蔗宿根矮化病(ratoon stunting disease,RSD)感病植株与非感病植株根际土壤的生物学性状及细菌群落结构特征,旨在为构建甘蔗健康的根际微环境,筛选高效RSD生防细菌提供参考。【方法】通过田间调查和实验室鉴定,以甘蔗RSD感病植株为试材,非感病植株为对照,采集甘蔗RSD感病植株和非感病植株的根际土壤,并基于传统和现代高通量测序技术,分析了甘蔗RSD感病植株和非感病植株根际土壤的生物学性状和细菌群落结构特征。【结果】与甘蔗RSD非感病植株相比,感病植株根际土壤中指示土壤肥力与健康状况的生物学性状指标β-葡糖苷酶、磷酸酶和氨肽酶活性,以及微生物生物量碳、氮、磷显著降低;同时,指示细菌丰富度的Chao1指数和指示细菌多样性的Shannon指数显著下降。门分类水平与非感病甘蔗植株相比,RSD感病植株根际土壤中Proteobacteria (变形杆菌门)、Actinobacteria (放线菌门)、Gemmatimonadetes (芽单胞菌门)和Nitrospirae (硝化螺旋菌门)等优势门类细菌占比呈倍级降低,但Chloroflexi (绿弯菌门)、Acidobacteria (酸杆菌门)、Firmicutes (厚壁菌门)、Cyanobacteria (蓝细菌门)、Planctomycetes (浮霉菌门)、Bacteroidetes (拟杆菌门)等优势门类细菌占比呈倍级增加;在属分类水平,与非感病甘蔗植株相比,RSD感病植株根际土壤中Xanthobacteraceae (黄色杆菌属)、Acidothermus、Gaiellales、Roseiflexus (玫瑰菌属)、Micromonosporaceae (小单孢菌属)和Nitrospira (硝化螺旋菌属)细菌占比呈倍级降低,但Acidobacteria (嗜酸菌属)细菌及部分未知菌属却呈倍级提高。【结论】甘蔗RSD感病植株根际微环境中指示土壤肥力的生物学指标显著降低,细菌丰富度和多样性显著下降,部分优势细菌门属占比发生剧变可能是导致甘蔗RSD发生的重要原因。

• 单位
  广西大学; 广西农业科学院