设施蔬菜土壤线虫群落对连作障碍响应的分子生态机制

设施蔬菜连作障碍发生严重，影响土壤线虫群落平衡，造成根结线虫成灾，但土壤线虫群落对其响应的分子生态机制还未明确。本项目以设施蔬菜土壤线虫为研究对象，采用Barcode PCR技术，扩增线虫18S rDNA基因，通过454大规模测序，生物信息学流程分析，从生态基因组学角度，在种（分子操作分类单元）水平上，高通量分析设施蔬菜连作障碍发生田土壤线虫群落结构特征和周年动态变化，解析地域和连作年限因素对土壤线虫群落的影响，阐明设施蔬菜土壤线虫群落对连作障碍的响应机制和根结线虫种群上升的动态过程。这对于充分发挥土壤线虫的生物指示作用和揭示连作障碍土壤生态系统演化过程具有重要的理论和实践意义。

本项目采用Barcode PCR技术扩增线虫的18SrDNA基因，以高通量测序方法对二年和十年温室土壤线虫群落多样性进行研究，分析种植前期、苗期、生长期、收获期和收获后期温室土壤线虫类群变化。结果表明种植前期土壤线虫多样性较低，随着温度升高，作物生长，土壤线虫种群数量上升。Rhabditida在二年和十年土壤中为优势线虫类群，而在收获后期，十年土壤中根结线虫成为优势线虫类群。二年土壤线虫群落的Shannon指数高于十年土壤线虫群落，表明二年土壤线虫群落物种丰度高，线虫种类多，比连作十年土壤的线虫群落更加复杂。十年土壤线虫群落的Simpson指数高于二年土壤线虫群落，这表明十年土壤线虫群落优势种群明显，生态系统稳定性弱于二年土壤线虫群落。二年土壤线虫群落的富集指数高于十年土壤线虫群落，这表明二年土壤比十年土壤有更丰富的营养资源。二年土壤线虫群落的结构指数高于十年土壤线虫群落，这反映出二年土壤比十年土壤具有较为复杂的食物网结构。十年土壤线虫瓦斯乐斯卡指数低于二年土壤，这表明十年土壤线虫中植物寄生线虫多于二年土壤线虫群落，表明健康程度低于二年土壤。十年土壤线虫群落的PPI指数显著高于二年土壤线虫群落，这表明十年土壤线虫群落中植物寄生线虫数量明显高于二年土壤。十年土壤线虫群落的成熟度指数低于二年土壤线虫群落，表明十年土壤线虫群落受到强烈的扰动，这是由于长期温室连作造成土壤线虫群落受到的影响较大，二年土壤线虫群落受到的扰动较小。.十年土壤中根结线虫群体数量随着时间迅速增长，种植前期到生长期，根结线虫群体数量较低，该时期温室内温度较低，且黄瓜处于苗期，根系数量少，为根结线虫提供侵染位点也较少；从收获期到收获后期，根结线虫群里数量呈指数增长，该时期内温度适宜，根结线虫二次侵染多，种群数量大爆发。说明生长期到采摘期是温室内根结线虫种群爆发时期。此外，分离到一株内生真菌交织枝顶孢对根结线虫具有良好活性，对根结线虫致死率为96%，盆栽防效达到66.7%；通过gfp标记研究发现该菌具有良好的植物内寄生活性和根结线虫卵寄生活性，卵寄生率为33.82 %。.本项目目前发表sci文章2篇，中文核心1篇，申请发明专利1项，另有2篇sci文章撰写中。