土壤团聚体对致病性尖孢镰刀菌的作用机理研究

Soil aggregates structure have a large impact on the distribution and activity of the microorganisms. Currently, the mechanism of effect of soil aggregates on the distribution and activity of soil-borne fungal pathogens, especially pathogenic Fusarium oxysporum, was not clear.In this study, the pathogenic Fusarium oxysporum containing green fluorescern protein (GFP) was obtained.We intend to study the distribution characteristics of Fusarium oxysporum in aggregates of different porosity to understand the effect of microstructure of soil aggregates on the growth of Fusarium oxysporum; to study the effect of distribution of organic matter and microbial community structure in soil aggregates on the growth of Fusarium oxysporum. In this study, we want to clarify the impact mechanism of soil aggregates on the growth and distribution of Fusarium oxysporum in soil,and provide novel information for effective prevention of soil-borne fusarium wilt of crop caused by pathogenic Fusarium oxysporum.

土壤团聚体结构对微生物的分布和活性有较大的影响。目前，有关土壤团聚体对土传病原真菌尤其是致病性尖孢镰刀菌在土壤中的分布和活性的影响机制尚不明确。本研究在前期已经获得绿色荧光蛋白(GFP)标记的致病性尖孢镰刀菌的基础上，拟研究尖孢镰刀菌在不同孔隙结构的土壤团聚体中定殖的数量和分布特征,了解土壤团聚体微结构对尖孢镰刀菌生长的影响；研究大团聚体中有机物的数量及分布特征对尖孢镰刀菌生长繁殖的影响；研究土壤大团聚体中微生物群落结构对尖孢镰刀菌生长繁殖的影响。该研究阐明土壤团聚体对尖孢镰刀菌在土壤中生长繁殖和分布的影响机制，为由致病性尖孢镰刀菌引起的作物土传枯萎病的防控提供新的思路。

土壤团聚体结构是否会影响作物土传枯萎病的发生?土传病原菌在土壤中的生存状况以及对作物根系的侵染是否会受到土壤团聚体的影响？这些尚缺少研究。本课题通过研究发现致病性尖孢镰刀菌在不同粒径（1-2mm、2-4mm、4-6mm）土壤团聚体中的定殖能力显著不同。团聚体粒径越大，致病性尖孢镰刀菌的定殖数量越小。本课题研究了团聚体中有机养分和无机养分对尖孢镰刀菌的影响，结果表明，添加不同养分元素显著改变了尖孢镰刀菌在不同粒径团聚体中的分布。通过相关性分析发现，土壤中尖孢镰刀菌数量与1～4mm粒径团聚体中尖孢镰刀菌数量显著相关。据此推测，不同养分元素主要是通过影响尖孢镰刀菌在1～4mm粒径团聚体中定殖状况而最终影响土体土中尖孢镰刀菌的生长。本课题研究了不同种类拮抗菌（解淀粉芽孢杆菌和绿色木霉）对尖孢镰刀菌生长的影响，结果发现，绿色木霉菌株TV41和解淀粉芽孢杆菌BS211在1-2mm粒径对尖孢镰刀菌都有显著的抑制作用，然而，解淀粉芽孢杆菌BS211在2-4mm粒径团聚体中却增加了尖孢镰刀菌的数量，绿色木霉菌株TV41在4-6mm粒径团聚体中也增加了尖孢镰刀菌数量，其原因尚需进一步研究。本研究结果对由致病性尖孢镰刀菌引起的作物枯萎病的防控具有一定理论指导意义，即：针对由致病性尖孢镰刀菌引起的作物枯萎病发病严重的土壤可通过耕作措施提高土壤中大团聚体比例，降低小团聚体比例，最终减少病害土壤中致病性尖孢镰刀菌数量，从而降低作物枯萎病发病率。