抗青枯病型根际促生菌(PGPR)菌群构建及其生物防控机制

[目的]根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)防控青枯病效果不稳定是目前有益微生物生防应用的瓶颈问题,构建稳定高效拮抗青枯菌的PGPR菌群是生物防控的关键.[方法]以前期筛选到的8株PGPR菌株(112、114、Ba-S、TLZZ、LX4、LX7、Ps-S和VC110)和青枯菌(Ralstonia solanacearum,Rs)为研究对象,在前期获得烟草根系分泌物组成的基础上,采用限菌微系统和生态微孔板结合绿色荧光蛋白标记、定量聚合酶链式反应(quantitative polymerase chain reaction,qPCR)、断棒模型设计等方法,探究PGPR菌群对青枯菌入侵烟草根际的抵御机制,并在田间进行抗病、促生效果验证.[结果]LX4、Ba-S、LX7可以充分利用烟草根系分泌物中的氨基酸、糖类碳源抑制青枯菌生长,LX7和112在所有酸类碳源下均对青枯菌有抑制作用,最高抑菌率分别为40.12％(LX7+乳酸)和35.15％(112+柠檬酸).Ps-S、112和VC110的基础生态位宽度(basal niche breadth,Bsw)分别比 Rs(Bsw=2.56)高 41.9％、41.0％和 38.1％,Ba-S 的基础生态位重叠指数(niche overlap index,NOI)显著比其他PGPR菌株高4.88％-61.76％,与青枯菌存在明显的营养利用性竞争.4株PGPR组成的菌群组合中病情指数平均为27.01％,根际青枯菌数量平均为1.1×104CFU/g,显著低于单株和2株PGPR菌群组合,8株PGPR组成菌群处理烟株未发病,根际青枯菌数量平均为3.5×102 CFU/g.由LX4、Ba-S、LX7和VC110构成的菌群组合(菌群组合32)对不同碳源的利用效率显著高于青枯菌,尤其体现在醇类和糖类碳源利用方面,分别是青枯菌的1.62倍和1.41倍.菌群组合32田间防效显著高于其他处理,分别比菌群39(Ba-S、VC110、114 和 TLZZ)、40(LX4、LX7、VC110 和 112)和 43(Ba-S、VC110、114 和 112)高 27.18％、60.05％和54.80％,菌群32处理的产量和产值相对较好,分别较不施PGPR的对照增加67.50％和73.53％.[结论]可以利用不同PGPR菌株对青枯菌营养竞争或者拮抗竞争的特点构建PGPR菌群,多样性的PGPR菌群可以显著提高抵抗病原菌入侵的能力.