土壤線蟲對(duì)根際細(xì)菌P13和S3-1傳播作用的研究.pdf

1、線蟲在動(dòng)物界中數(shù)量最豐富的動(dòng)物之一，它們?cè)诘?、海水、陸地上隨處可見。土壤線蟲主要包括自由生線蟲和植物寄生線蟲，在植物根際尤為密集，并因此與根際微生物存在著復(fù)雜多樣的交互關(guān)系。近年來，利用秀麗線蟲作為指示生物篩選毒力較強(qiáng)的生防菌株進(jìn)行植物寄生線蟲的生物防治成為研究熱點(diǎn)。生防菌株能夠產(chǎn)生有毒次級(jí)代謝產(chǎn)物，在短期內(nèi)對(duì)線蟲產(chǎn)生致死效應(yīng)，或在長期作用下減緩線蟲生長、抑制線蟲產(chǎn)卵、降低線蟲運(yùn)動(dòng)能力。另一方面，自由生線蟲能夠以細(xì)菌作為食物，優(yōu)先選擇

2、無毒或好吃的細(xì)菌，遠(yuǎn)離有毒或不好吃的細(xì)菌，并且能夠?qū)⑵鋽y帶細(xì)菌運(yùn)送至植物根際。國內(nèi)外對(duì)于線蟲與細(xì)菌相互作用關(guān)系多集中在病原菌，對(duì)其與根際益生菌生態(tài)關(guān)系以及對(duì)線蟲——根際益生菌——植物三者交互作用的研究都很少。
　　本課題中通過的緩慢殺線實(shí)驗(yàn)、共培養(yǎng)毒性實(shí)驗(yàn)和偏好性實(shí)驗(yàn)分析了秀麗線蟲對(duì)兩株根際益生菌:熒光假單胞菌P13(PseudomonasfluorescensP13)和解淀粉芽孢桿菌S3-1(Bacillus amyloliqu

3、efaciens S3-1)傳播的可能性;熒光顯微鏡和透射電子顯微鏡對(duì)線蟲腸道細(xì)菌存在情況進(jìn)行定性分析，平板稀釋涂布確定線蟲攜帶細(xì)菌總量，線蟲——植物根部趨向性實(shí)驗(yàn)探索了線蟲攜帶細(xì)菌向植物根際定向運(yùn)動(dòng)的能力。
　　P13和S3-1對(duì)秀麗線蟲的慢性致死率分別為12.12％和3.0％，S3-1對(duì)秀麗隱桿線蟲幾乎沒有殺線蟲活性，而P13表現(xiàn)出了較低的殺線蟲活性。在與P13和S3-1共同培養(yǎng)5天后，相對(duì)于OP50，線蟲每10s身體彎曲次數(shù)

4、分別為4.68和4.33，對(duì)線蟲運(yùn)動(dòng)沒有產(chǎn)生抑制作用，且線蟲能夠繼續(xù)生長、繁殖。相對(duì)于OP50，秀麗隱桿線蟲偏好捕食根際益生菌P13和S3-1，選擇系數(shù)分別為0.13和0.52。與P13相比，線蟲更偏好捕食S3-1，選擇系數(shù)為0.32，可能是P13產(chǎn)生的HCN對(duì)線蟲有毒害作用抑或芽孢桿菌是土壤中含量最多的菌株，線蟲根據(jù)經(jīng)驗(yàn)會(huì)選擇較為熟悉的菌株作為食物。綜合緩慢殺線實(shí)驗(yàn)、共培養(yǎng)毒性實(shí)驗(yàn)和偏好性實(shí)驗(yàn)我們初步判斷線蟲能夠以細(xì)菌為食，并可能對(duì)兩

5、株根際益生菌進(jìn)行傳播。
　　熒光顯微鏡觀察P13菌苔中的線蟲，發(fā)現(xiàn)線蟲消化道中有黃色熒光;透射電子顯微鏡觀察了P13和S3-1中培養(yǎng)的秀麗線蟲腸道橫切面，發(fā)現(xiàn)了P13和S3-1菌體細(xì)胞，P13的一些菌體細(xì)胞已經(jīng)破碎，而S3-1由于芽孢保護(hù)完整性較高。線蟲體表攜帶兩種細(xì)菌量分別為3.07×103±32(P13)，71±12(S3-1)，體內(nèi)攜帶細(xì)菌數(shù)量分別為9.5×102±36(P13)，8.96×102±21(S3-1)。線蟲對(duì)P

6、13攜帶總量較高為4.02×103±47，而S3-1較低為9.67×102±22，對(duì)兩株菌攜帶量有明顯差異。對(duì)于秀麗線蟲腸道細(xì)菌觀察以及線蟲體表及腸道細(xì)菌攜帶量結(jié)果表明，線蟲能夠攜帶P13和S3-1進(jìn)行傳播。
　　在線蟲——植物根部趨向性運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，接種線蟲后菌落范圍擴(kuò)大且線蟲能夠向擬南芥和小青菜根部定向運(yùn)動(dòng)。并且我們?cè)趦煞N植物根際分離出了P13和S3-1，每株植物根表面含菌量高達(dá)105CFU。線蟲體表和代謝到環(huán)境中

7、的細(xì)菌能夠隨線蟲運(yùn)動(dòng)傳播至根物根際，并有效定殖。而根際益生菌和線蟲共同作用，能夠增加植物干重和鮮重，促進(jìn)植物根和莖的伸長，有效地促進(jìn)了植物生長發(fā)育。實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分表明線蟲能夠傳播定向傳播P13和S3-1，促進(jìn)植物生長。
　　利用秀麗隱桿線蟲可以作環(huán)境指示生物的優(yōu)勢(shì)，與細(xì)菌共培養(yǎng)，在發(fā)揮其生防作用的同時(shí)篩選環(huán)境友好型生防菌株，既能有效的促進(jìn)植物生長也能保護(hù)土壤原有的生態(tài)環(huán)境，最大程度上維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有效地控制了農(nóng)作物病害，