葡萄微生物群落结构与其枝干病害发生的相关性研究--李永华

2021年05月28日 10:42　　浏览次数：865

各位同事、同学，大家好，我是来自于植病综防研究室的李永华，今天和大家分享葡萄微生物群落结构与其枝干病害发生的相关性研究。

葡萄是重要的经济树种，根据联合国粮农组织2017年数据统计，我国葡萄种植面积为778.6千公顷，居世界第二，产量高达1316吨，居世界首位。随着人们对葡萄数量及品质的需求升高，我国葡萄种植规模仍呈扩大趋势，但也导致病害问题日益加重，其中葡萄枝干病害给全世界葡萄种植国家带来严重损失，据统计，美国仅加利福尼亚州年损失2.6亿美元，澳大利亚年损失8.3亿美元，在我国部分地区严重时造成葡萄减产30%-50%，严重限制葡萄产业的发展。

葡萄枝干病害病情复杂，其发病呈受外界环境和寄主本身免疫力影响大的机会性发病特征，在自然条件下，病原菌可从植物的气孔、伤口等进入到植物体内，以内生性的方式在健康树体中长期潜伏，如遇到极端环境或树势较弱的情况，其生活方式可由内生性转变为致病性，从而导致枝干、叶部和果实发病，并且由于葡萄是多年生植物，该病害呈逐年累积趋势。由于葡萄枝干病害病原潜伏期长、难以检测且病情复杂，抗病品种缺乏，杀菌剂靶标性和稳定性差、农业防治成本过高，严重限制葡萄产业的发展，因此急需开发其他高效防治手段。

研究表明，微生物组作为植物的附加防御层可以通过至少两种机制抵抗葡萄病原菌的侵染。首先，微生物组可以通过产生抗菌化合物或通过生态位竞争特别是真菌-细菌间的平衡直接抑制病原菌的增殖；第二，微生物组可以通过改变植物的生理状态等方式刺激植物的免疫系统来间接地提高对病原物的抵抗力，从而使植物的免疫系统变得能更有效地对抗病原菌。鉴于葡萄枝干病害具有病情复杂、机会性发病等“慢性病”特征，通过有益微生物组对植物进行“调理”，即利用不同微生物间的协同作用来维持或改善树体内微生态平衡、提高树体免疫力，达到抵抗病原菌的目的，是极具应用潜力的方法。而明确葡萄微生物群落结构与葡萄枝干病害发生的相关性是筛选、构建、鉴定有益微生物组以及实现其精准移植的前提。

根部是植物吸收营养物质、促发系统免疫反应的重要场所，同时，为了减少不同气候、培养条件及土壤营养差异等带来的干扰因素，我们采集了葡萄园中相邻的健康及具有枝干病害症状的葡萄树体根部不同区系样本，通过16S rRNA基因及ITS扩增子测序，探究根部不同区系细菌及真菌群落结构与葡萄枝干病害发生的关系。结果显示，葡萄根外围、根际及根表+根内样本的物种丰富度依次降低，且群落结构差异显著，说明葡萄根部对于微生物具有选择作用。当比较同一区系发病及健康样本的微生物群落结构时，在根际、根表+根内的真菌群落结构差异显著，根外围、根表+根内的细菌群落结构差异显著，可能与葡萄枝干病害的发生相关。同时，我们还发现，在发病树体的根系样本中富集了镰刀菌等已知病原真菌，而在健康树体根系样本中则富集了已知的芽孢杆菌等生防菌或根瘤菌等益生菌。此外，我们利用人工培养分离的手段分离了健康及发病树体的真菌及细菌样本，初步保藏400余株真菌，需要进行下一步纯化鉴定。在此基础上，我们将利用人工接种富集菌株的方法来检测其对于葡萄枝干病害发生的影响。希望能获得更多的结果，并继续和大家分享。

以上就是今天和大家分享的全部内容，感谢大家的收听。