粉葛莖腐病病原鑒定及其根際細(xì)菌群落分析

摘要

近年來(lái)粉葛莖腐病發(fā)生日趨增多，嚴(yán)重影響粉葛的產(chǎn)量及質(zhì)量。本研究從粉葛莖腐病病樣中分離病原菌，根據(jù)其生理生化特征及分子生物學(xué)鑒定結(jié)果將其鑒定為

須芒草羅布斯氏菌Robbsia andropogonis，革蘭氏陰性?；诩?xì)菌16S rRNA，應(yīng)用高通量測(cè)序技術(shù)，從健康粉葛和發(fā)病粉葛的根際土壤樣品共獲得613 254 條16S rRNA基因有效序列，1 374個(gè)OTU，分屬于27門(mén)、53綱、100目、144科、213屬、73種。發(fā)病粉葛和健康粉葛根際土壤之間細(xì)菌群落Alpha多樣性差異顯著，但Beta多樣性無(wú)顯著差異。與健康粉葛根際土壤（FgJK）相比，發(fā)病粉葛根際土壤（FgbJ）中藍(lán)細(xì)菌門(mén)Cyanobacteriota和放線(xiàn)菌門(mén)Actinomycetota細(xì)菌的相對(duì)豐度顯著降低，假單胞菌門(mén)Pseudomonadota細(xì)菌的相對(duì)豐度顯著提高;在屬水平上，副伯克霍爾德氏菌屬Paraburkholderia、泛菌屬Pantoea、假單胞菌屬Pseudomonas和根瘤菌屬Rhizobium細(xì)菌的相對(duì)豐度顯著提高;鞘氨醇單胞菌屬Sphingomonas細(xì)菌的相對(duì)豐度顯著降低。

關(guān)鍵詞

粉葛; 莖腐病; 病原鑒定; 高通量測(cè)序; 根際; 細(xì)菌群落

中圖分類(lèi)號(hào)：

S 432.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2024438

Identification of the stem rot pathogen and rhizosphere bacterial community analysis in Pueraria montana var. thomsonii

SHE Xiaoman1#*， LI Zhifang2#， MA Zijun1， LAN Guobing1， DING Shanwen1， HE Zifu1*

（1. Institute of Plant Protection， Guangdong Academy of Agricultural Sciences， Key Laboratory of Green Prevention

and Control on Fruits and Vegetables in South China， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Guangdong

Provincial Key Laboratory of High Technology for Plant Protection， Guangzhou 510640， China;

2. Foshan Institute of Agricultural Sciences， Foshan 528143， China）

Abstract

Stem rot has become increasingly prevalent in Pueraria montana var. thomsonii， severely affecting its yield and quality. This study aimed to identify the causal pathogen and evaluate its effects on the rhizosphere bacterial community to support effective disease management strategies. The pathogen isolated from diseased stems was identified as the Gramnegative bacterium Robbsia andropogonis based on physiological， biochemical and molecular analyses. Using highthroughput 16S rRNA gene sequencing， a total of 613 254 highquality sequences and 1 374 OTUs were obtained from the rhizosphere soils of healthy and diseased plants， encompassing 27 phyla， 53 classes， 100 orders， 144 families， 213 genera and 73 species. Alpha diversity showed significant differences between the two groups， while Beta diversity did not. Compared to healthy rhizosphere soils （FgJK）， the diseased soils （FgbJ） exhibited significantly lower relative abundances of Cyanobacteriota and Actinomycetota， and a significantly higher abundance of Pseudomonadota. At the genus level， the relative abundances of Paraburkholderia， Pantoea， Pseudomonas， and Rhizobium were significantly higher in diseased soils， whereas Sphingomonas was significantly decreased.

Key words

Pueraria montana var." thomsonii; stem rot disease; pathogen identification; highthroughput sequencing; rhizosphere; bacterial community

粉葛Pueraria montana var. thomsonii （Benth.） Wiersema ex D. B. Ward屬豆科葛屬多年生藤本植物，其塊莖營(yíng)養(yǎng)豐富且有解痙止痛、降低血壓等功效，是一種藥食兼用作物。近年來(lái)，粉葛莖腐?。ㄓ址Q(chēng)之為“黑心病”）發(fā)生日趨增多，尤其是在廣東佛山地理標(biāo)志產(chǎn)品合水粉葛品種上，已嚴(yán)重影響粉葛的產(chǎn)量及質(zhì)量。

粉葛上常見(jiàn)病害主要有葉斑病、炭疽病和銹病等。Cui等首次報(bào)道須芒草羅布斯氏菌Robbsia andropogonis引起粉葛細(xì)菌性斑點(diǎn)?。?］。2021年－2023年，本團(tuán)隊(duì)田間調(diào)查結(jié)果顯示，粉葛莖腐病發(fā)生嚴(yán)重，主要為害粉葛的莖基部、塊根、莖部及葉片，嚴(yán)重時(shí)粉葛塊根黑褐色、腐爛，甚至引起粉葛塊根空心，田間發(fā)病率為25%～45%，粉葛植株死亡率15%～32%。作物根系與土壤接觸界面是微生物棲息的主要區(qū)域，被認(rèn)為是地球上最活躍的界面之一［2］。根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)是植物免受病原菌侵染的第一道防線(xiàn)［34］，植物如果感染病害，植物原本的根際微生物群落的生態(tài)平衡將被打破［5］，而研究健康植株和發(fā)病植株根際微生物群落組成差異，可為植物病害微生態(tài)調(diào)控提供指導(dǎo)。前人已有較多的報(bào)道，劉洪等［6］認(rèn)為，病害脅迫對(duì)番茄根際微生物群落的多樣性、組成、結(jié)構(gòu)和群落構(gòu)建過(guò)程產(chǎn)生了顯著影響;楊學(xué)瑾等［7］的研究結(jié)果表明，根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)危害黃瓜后顯著改變黃瓜根際土壤中細(xì)菌和真菌的群落結(jié)構(gòu);吳壽明等［8］認(rèn)為根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的改變與病害發(fā)生的輕重相關(guān)，與健康的煙草相比，發(fā)生煙草黑脛病的煙草根際土壤細(xì)菌、真菌群落結(jié)構(gòu)多樣性較低，且隨著發(fā)病程度增加，多樣性逐步下降。

引起粉葛莖腐病的病原未明，且該病對(duì)粉葛根際土壤微生物群落特征影響未見(jiàn)研究報(bào)道。本研究擬通過(guò)生理生化、分子生物學(xué)等方法，明確引起粉葛莖腐病的病原菌;通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)健康和感病的粉葛植株根際土壤細(xì)菌的生物群落組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，旨在明確病原菌危害對(duì)粉葛根際微生物結(jié)構(gòu)和豐度的影響，為改善粉葛根際土壤微生物群落以及研發(fā)粉葛莖腐病防控技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

植株病樣：粉葛莖腐病病樣采自廣東省佛山市高明區(qū)合水鎮(zhèn)的粉葛種植基地（112°29′E， 22°45′N(xiāo)），剪取含發(fā)病部位和健康部位10～15 cm的枝條帶回實(shí)驗(yàn)室，4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

土壤樣品：在發(fā)病田塊，分別采集健康粉葛和發(fā)病粉葛的根際土壤。按五點(diǎn)取樣法，挖起粉葛植株塊根及根系，輕輕抖落附著土壤，然后用毛刷輕掃收集塊莖和根際周?chē)耐寥溃?株粉葛塊莖和根際土樣混合為1個(gè)樣品。健康粉葛和發(fā)病粉葛各采集3個(gè)樣品。

供試菌株：對(duì)照菌株須芒草羅布斯氏菌Robbsia andropogonis DSM9884購(gòu)自寧波明舟生物科技有限公司。

1.2 病原菌的分離培養(yǎng)

取粉葛枝條病樣的病健交界處0.5 cm的組織，在70%乙醇和1%次氯酸鈉溶液中各表面消毒45 s，用無(wú)菌水清洗5次，再用滅菌吸水紙吸干水分。消毒后的組織放在無(wú)菌的9 cm培養(yǎng)皿中，加入500 μL滅菌水，將組織搗碎，靜置5 min。用滅菌接種環(huán)蘸取懸浮液在營(yíng)養(yǎng)瓊脂（NA）平板上劃線(xiàn)，28℃黑暗培養(yǎng)24 h。挑取單菌落劃線(xiàn)純化2次，選取單菌落，保存于-80℃冰箱備用。

1.3 病原菌致病性測(cè)定

取分離并保存的代表菌株GMfg20，在NA平板上劃線(xiàn)，28℃培養(yǎng)72 h;挑取單菌落接種到NA液體培養(yǎng)基中，180 r/min振蕩培養(yǎng)48 h，5 000 r/min離心10 min收集菌體，用滅菌水配成3×108 cfu/mL的細(xì)菌懸浮液。采用浸根法和噴霧法接種。浸根法：將粉葛組培苗移栽至直徑為10 cm的營(yíng)養(yǎng)缽中，移植4周后，拔出粉葛植株將根洗凈后將根部浸入細(xì)菌懸浮接種液中浸泡30 min。接種后植株置于溫室中觀(guān)察植株病情發(fā)展，溫度為25～30℃。噴霧法：將粉葛植株保濕3 d，濕度在95%以上，隨后用噴壺將細(xì)菌懸浮液均勻噴施在粉葛葉片上，每株粉葛接種10 mL。接種后置于溫室中（溫度為25～30℃，保濕5 d，濕度95%以上）

觀(guān)察植株病情發(fā)展。植株發(fā)病后，再隨機(jī)采集3株發(fā)病枝條分離病原，與接種菌株進(jìn)行比較。

1.4 多基因序列分析

用細(xì)菌基因組提取試劑盒提取純化病原菌DNA。利用引物對(duì)fD1（5′AGAGTTTGATCCTGGCTCAG3′）/rD1（5′AAGGAGGTGATCCAGC

CGCA3′）、LJ23f（5′GGGGGTGTCTTGCGTAAAC3′）/LJ24r（5′ACACCAGCTTGTCCTTCGTCT3′）、lepAF（5′TGGTTCGACAACTACGTCGG3′）/LepAR（5′ATCAGCATGTCGACCTTCAC3′）分別進(jìn)行PCR擴(kuò)增獲得16S rDNA、gyrB和lepA基因的部分序列［911］。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物送生工生物工程（上海）股份有限公司進(jìn)行測(cè)序，將獲得的序列提交到GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用MEGA11 軟件［12］對(duì)獲得的 16S rDNA、gyrB和lepA基因序列及從GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)下載的相關(guān)菌株序列采用鄰接法（neighborjoining）構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)（bootstrap值設(shè)置為1 000，其余參數(shù)默認(rèn)），確定病原菌的種類(lèi)。

1.5 病原菌生理生化鑒定

參照《植物病原細(xì)菌鑒定試驗(yàn)指導(dǎo)》（第3版）［13］進(jìn)行病原菌的氧化酶、明膠液化、硝酸鹽還原、精氨酸雙水解酶等試驗(yàn)以及碳水化合物利用情況。試驗(yàn)重復(fù)3次。

1.6 粉葛根際土壤微生物高通量測(cè)序

使用Hipure Soil DNA試劑盒（廣州美基生物科技有限公司）提取純化粉葛根際土壤微生物總DNA。利用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA的純度和濃度，用無(wú)菌水稀釋樣本至1 ng/μL。使用16S rDNA V3/V4區(qū)引物341F（5′CCTAYGGGRBGCASCAG3′）/806R（5′GGACTACNNGGGTATC

TAAT3′）［14］進(jìn)行PCR擴(kuò)增，鑒定細(xì)菌多樣性。PCR 反應(yīng)條件為：95℃ 3 min;95℃ 30 s，55℃ 30 s，72℃ 45 s，28 個(gè)循環(huán);72℃ 延伸10 min。PCR產(chǎn)物經(jīng)檢測(cè)、純化、酶標(biāo)定量后，使用NEB NextUltraTM Ⅱ FS DNA PCRfree Library Prep Kit （New England Biolabs）進(jìn)行文庫(kù)構(gòu)建，使用NovaSeq 6000進(jìn)行PE 250測(cè)序。

1.7 序列處理與統(tǒng)計(jì)分析

使用FLASH （Version 1.2. 11， http：∥ccb.jhu.edu/software/FLASH/），對(duì)每個(gè)樣本的reads進(jìn)行拼接，得到原始數(shù)據(jù)。使用fastp軟件（Version 0.23.1）對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾處理得到高質(zhì)量的Tags數(shù)據(jù)［15］。使用QIIME2 （Version QIIME2202202） 軟件中的DaDa2模塊進(jìn)行降噪，默認(rèn)以測(cè)序所有序列數(shù)的0.005%作為閾值過(guò)濾獲得最終的擴(kuò)增子序列變體（amplicon sequence variants，ASVs）以及特征表［16］?；赨CHIME 算法，識(shí)別并去除嵌合體序列。去除嵌合體后，輸出去噪、無(wú)嵌合體的ASV序列及其豐度。將ASVs序列與物種注釋數(shù)據(jù)庫(kù) （https：∥www.arbsilva.de/for 16S）進(jìn)行比對(duì)［17］，使用RDP注釋軟件（Version2.2）的樸素貝葉斯模型進(jìn)行物種分類(lèi)注釋?zhuān)眯砰撝翟O(shè)置為0.8～1。使用Krona（版本2.6）統(tǒng)計(jì)每個(gè)物種分類(lèi)的豐度，使用R語(yǔ)言ggplot2包（版本2.2.1）繪制物種豐度疊圖。使用QIIME2 軟件進(jìn)行Alpha多樣性指數(shù)分析，組間Alpha指數(shù)比較使用R語(yǔ)言Vegan包（版本2.5.3）進(jìn)行Welch’s t檢驗(yàn)。Beta多樣性分析使用R語(yǔ)言Vegan包（版本2.5.3）計(jì)算BrayCurtis距離結(jié)合主坐標(biāo)分析

（principal coordinates analysis，PCoA）進(jìn)行評(píng)估，并使用R語(yǔ)言ggplot2包（版本2.2.1）繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 粉葛莖腐病田間癥狀

莖腐病在粉葛苗期發(fā)生為害，發(fā)病初期，粉葛的莖基部表皮變褐、有裂紋，莖節(jié)溢縮（圖1a），隨著病情的發(fā)展，發(fā)病部位向莖部上下擴(kuò)展，莖基部為黑色壞死狀，葉片焦枯，直至植株死亡（圖1b，c）;粉葛葉片莖稈和葉脈呈褐色，葉脈周?chē)庶S色（圖1d），葉背葉脈處伴有放射性水漬狀（圖1e），空氣濕度大時(shí)葉片背面和正面有粉色至紅色的菌濃溢出（圖1e～g）。

2.2 病原菌菌落形態(tài)

共分離獲得5株形態(tài)一致的分離物（CMfg16～CMfg20），在28℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)72 h后，分離物在NA平板上呈不規(guī)則圓形、具有流動(dòng)性、中間隆起的白色的菌落，革蘭氏染色陰性（圖2）。選用GMfg20進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.3 病原菌致病性

菌株GMfg20室內(nèi)回接粉葛結(jié)果顯示，浸根接種30 d后，粉葛莖基部變褐、裂紋，葉片葉脈呈褐色狀，葉脈周?chē)庶S色（圖3a），隨著時(shí)間的推移（接種60 d后），莖部壞死沿著莖部向上發(fā)展，發(fā)病葉片焦枯凋落，與田間粉葛病株癥狀相似。噴霧接種11 d后，粉葛葉片葉脈變褐，葉脈周?chē)庶S色，葉背葉脈處伴有水漬狀（圖3b），與田間粉葛病株癥狀相似。

從發(fā)病的葉片及莖部病健交界處均可分離到與接種用病原菌相同的菌株。表明，分離獲得的細(xì)菌為粉葛莖腐病的病原菌。

2.4 病原菌鑒定結(jié)果

生理生化測(cè)定結(jié)果表明，5株菌株均不能水解明膠，硝酸鹽還原、氧化酶反應(yīng)和精氨酸雙水解酶試驗(yàn)為陰性，能利用山梨醇、檸檬酸鹽、半乳糖、醋酸、果糖、甘露醇、甘露糖等碳水化合物，不能利用麥芽糖、纖維二糖、水楊酸、蔗糖、阿拉伯糖、乳糖、赤蘚糖醇、琥珀酸、丙二酸鹽和甜菜堿。5株菌株的生理生化特征與對(duì)照菌株Robbsia andropogonis DSM9884的生理生化特征結(jié)果基本一致（表1）。

PCR產(chǎn)物測(cè)序結(jié)果顯示，5株病原菌的16S rDNA近全長(zhǎng)序列均為1 410 bp（GenBank登錄號(hào)：OR717460～OR717464），gyrB基因部分序列長(zhǎng)為599 bp（GenBank登錄號(hào)：PP963974～PP963978），lepA基因部分序列長(zhǎng)為733 bp（GenBank登錄號(hào)：PP963979～PP963983），相同基因序列間一致性均為100%。利用MEGA11軟件，構(gòu)建了5株菌株與10株Robbsia spp.菌株的多位點(diǎn)序列進(jìn)化樹(shù)（圖4），供試菌株與已發(fā)表的R.andropogonis菌株聚集形成一個(gè)類(lèi)群，且與R.andropogonis FG9菌株一致性最高，形成一個(gè)小分支。

2.5 根際土壤樣本測(cè)序統(tǒng)計(jì)結(jié)果

Illumina MiSeq 測(cè)序數(shù)據(jù)經(jīng)剔除低質(zhì)量序列后，得到613 254 條高質(zhì)量細(xì)菌16S rRNA 基因序列，通過(guò)序列比對(duì)和OTU劃分，得到1 374個(gè)細(xì)菌OTU。1 374個(gè)細(xì)菌OTU分別注釋到27門(mén)、53綱、100目、144科、213屬、73種細(xì)菌。

2.6 根際土壤細(xì)菌群落多樣性分析

由表2結(jié)果可知，健康粉葛根際土壤（FgJK）和發(fā)病粉葛根際土壤（FgbJ）細(xì)菌的覆蓋率均為1.00 （gt;0.97），表明測(cè)序結(jié)果可代表樣本中細(xì)菌的真實(shí)情況。Alpha多樣性分析結(jié)果顯示，發(fā)病粉葛根際土壤（FgbJ）細(xì)菌的Chao1指數(shù)、Pieloue指數(shù)、Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)均顯著高于健康粉葛根際土壤（FgJK）（表2），表明發(fā)病粉葛根際土壤（FgbJ）中細(xì)菌的群落豐富度及物種多樣性高于健康粉葛根際土壤（FgJK）細(xì)菌的群落豐度及物種多樣性。

采用基于BrayCurtis距離矩陣的主坐標(biāo)分析（PCoA）方法，分析健康和發(fā)病粉葛根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)結(jié)果表明，2個(gè)主坐標(biāo)解釋了56.93%的細(xì)菌群落變異，健康粉葛根際土壤（FgJK）和發(fā)病粉葛根際土壤（FgbJ）的距離較遠(yuǎn)（圖5）。這些結(jié)果說(shuō)明，健康粉葛根際土壤和發(fā)病粉葛根際土壤間的細(xì)菌結(jié)構(gòu)有差異。

2.7 莖腐病原對(duì)粉葛根際土壤細(xì)菌群落的影響

粉葛根際土壤細(xì)菌群落比較分析結(jié)果顯示，在門(mén)、屬和種水平上，健康粉葛根際土壤（FgJK）和發(fā)病粉葛根際土壤（FgbJ）的細(xì)菌均存在差異，說(shuō)明粉葛莖腐病病原菌影響粉葛根際細(xì)菌群落的組成和結(jié)構(gòu)。

在門(mén)水平上，F(xiàn)gJK和FgbJ的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門(mén)分類(lèi)排名前五的為藍(lán)細(xì)菌門(mén)Cyanobacteriota、假單胞菌門(mén)Pseudomonadota、放線(xiàn)菌門(mén)Actinomycetota、擬桿菌門(mén)Bacteroidota和浮霉?fàn)罹T(mén)Planctomycetota（圖6）。與FgJK相比，F(xiàn)gbJ藍(lán)細(xì)菌門(mén)的相對(duì)豐度值由61.63%降至37.55%，假單胞菌門(mén)的相對(duì)豐度值由34.3%顯著的提高至58.29%，放線(xiàn)菌門(mén)的相對(duì)豐度值由2.23%降至0.86%，擬桿菌門(mén)的相對(duì)豐度值由0.36%顯著提高至1.77%，浮霉菌門(mén)的相對(duì)豐度值由0.45%顯著提高至1.1%。

在屬水平上，F(xiàn)gJK和FgbJ的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬分類(lèi)排名前五的為副伯克霍爾德氏菌屬Paraburkholderia、泛菌屬Pantoea、假單胞菌屬Pseudomonas、根瘤菌屬Rhizobium和鞘氨醇單胞菌屬Sphingomonas（圖7）。與FgJK相比，F(xiàn)gbJ的Paraburkholderia的相對(duì)豐度值由0.28%顯著提高至6.23%，泛菌屬的相對(duì)豐度值由0.11%顯著提高至3.42%，假單胞菌屬的相對(duì)豐度值由0.15%顯著提高至3.26%，根瘤菌屬的相對(duì)豐度值由0.23%顯著提高至2.60%，而鞘氨醇單胞菌屬的相對(duì)豐度值由1.59%顯著降低至0.72%。

3 結(jié)論和討論

本文對(duì)粉葛莖腐病的病原菌進(jìn)行了鑒定。從粉葛病樣中分離到疑似病原的細(xì)菌，科赫氏法則驗(yàn)證了該細(xì)菌即為粉葛莖腐病的病原菌。通過(guò)對(duì)病原菌菌落形態(tài)特征、生理生化特征和多基因序比較分析，明確了引起粉葛莖腐病的病原菌為Robbsia andropogonis。

本研究分離獲得的R.andropogonis菌株除了不能利用丙二酸鹽、乳糖和琥珀酸之外，其余的生理生化特征與模式菌株R.andropogonis DSM9884的生理生化特征一致［18］，推測(cè)可能是R.andropogonis不同來(lái)源菌株間存在差異所致。

16S rDNA序列分析是常用的細(xì)菌分類(lèi)鑒定方法，但由于16S rRNA分子較小、包含的信息量少，單獨(dú)利用16S rRNA基因?qū)Σ≡M(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化分析存在局限性［19］，本研究通過(guò)16S rRNA基因進(jìn)化分析，只能將分離的菌株鑒定為Rubbsia sp.。管家基因含有豐富的遺傳信息，利用管家基因序列分析可更好地解決菌株的起源問(wèn)題［20］。本研究進(jìn)一步測(cè)定分離菌株的管家基因gyrB和 lepA序列，通過(guò)多基因序列進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn)，5株分離的菌株與R.andropogonis菌株聚類(lèi)在同一分支，據(jù)此將粉葛莖腐病的病原菌鑒定為Robbsia andropogonis。

Robbsia andropogonis屬于β變形菌綱βproteobacteria伯克霍爾德氏菌目Burkholderiales伯克霍爾德氏菌科Burkholderiaceae的羅布斯氏菌屬Robbsia。Robbsia為2017年新建立的屬［18］，該屬僅包含樺樹(shù)花粉羅布斯氏菌R.betulipollinis和R.andropogonis。R.betulipollinis是從樺樹(shù)花粉中分離的新種［21］。R.andropogonis最早被Smith命名為Bacterium andropogoni［22］，隨后該菌分類(lèi)地位發(fā)生幾次變遷，先后被歸入假單胞菌屬Pseudomonas［23］、伯克霍爾德氏菌屬Burkholderia［24］以及副伯克霍爾德氏菌屬Paraburkholderia屬［25］，2017年LopesSants等建議成立新屬，將Paraburkholderia andropogonis歸入Robbsia屬［18］。R.andropogonis 主要侵染葉片引起細(xì)菌性葉斑病或者細(xì)菌性條紋病，其寄主范圍廣，至少可侵染15個(gè)科52種植物，包括玉米［26］、高粱［22］、柑橘［10］、咖啡［27］、檳榔［28］等經(jīng)濟(jì)作物，以及三角梅［20］、鶴望蘭［29］等觀(guān)賞植物。Cui等2022年報(bào)道R.andropogonis侵染粉葛引起細(xì)菌性葉斑?。?］，本研究通過(guò)噴霧接種的方法，分離的菌株能引起粉葛細(xì)菌性葉斑病，不引起莖腐癥狀，癥狀與Cui等報(bào)道的一致。利用浸根接種法分離的菌株能引起粉葛莖腐病，同時(shí)發(fā)病植株的葉片還出現(xiàn)葉斑癥狀，與田間癥狀一致。本研究首次證明了R.andropogonis除了侵染植物葉片引起細(xì)菌性葉斑病，還能侵染根部引起莖腐病及系統(tǒng)性病害。

作為粉葛與土壤交流的中介，土壤根際微生態(tài)是對(duì)粉葛根部病害優(yōu)先做出響應(yīng)的區(qū)域，有必要深入了解粉葛莖腐病粉葛根際土壤微生態(tài)。有關(guān)病原菌侵染對(duì)細(xì)菌群落的影響，前人已有較多研究，普遍認(rèn)為病原菌侵染會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌群落的多樣性下降［3031］。本研究通過(guò)比較健康粉葛和發(fā)病粉葛的根際土壤發(fā)現(xiàn)，發(fā)病植株根際的Chao1、Shannon、Simpson和Pieloue指數(shù)均顯著高于健康植株土壤，與陳海生等認(rèn)為甘薯莖基部腐爛病提高了根際土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)的研究結(jié)果一致［32］，推測(cè)可能是病原菌侵染后大量繁殖破壞了根際土壤中原有微生物細(xì)菌群落的平衡。

本研究中，在屬水平上，發(fā)病粉葛土壤樣品細(xì)菌中Paraburkholderia屬相對(duì)豐度顯著高于健康粉葛土壤樣品，而粉葛莖腐病是由R.andropogonis引起的細(xì)菌性病害，提示了該區(qū)域土壤細(xì)菌群落中存在粉葛莖腐病病原菌，這是粉葛莖腐病發(fā)生的傳染源之一。指示物種在一定區(qū)域范圍內(nèi)能指示生長(zhǎng)環(huán)境或某些環(huán)境條件的物種或群落，本研究發(fā)現(xiàn)發(fā)病粉葛土壤樣品細(xì)菌中泛菌屬相對(duì)豐度顯著高于健康粉葛土壤樣品，推測(cè)其原因可能是粉葛塊根富含膳食纖維［33］，而泛菌屬某些菌株具有產(chǎn)纖維素酶能力［3435］。本研究中從粉葛根際土壤中分離獲得成團(tuán)泛菌和分散泛菌兩種泛菌屬細(xì)菌，其纖維素酶產(chǎn)生試驗(yàn)為陽(yáng)性（試驗(yàn)結(jié)果未展示），推測(cè)由R.andropogonis先侵染粉葛破壞其結(jié)構(gòu)平衡后，粉葛中含有的膳食纖維吸引成團(tuán)泛菌和分散泛菌在粉葛根際聚集，從而改變粉葛根際土壤中細(xì)菌群落。

本研究將粉葛莖腐病病原菌鑒定為R.andropogonis，并驗(yàn)證了該菌既能侵染植物葉片引起細(xì)菌性葉斑病，又能從根部侵染引起莖腐病，說(shuō)明該病菌可引起粉葛系統(tǒng)性病害;同時(shí)探究了R.andropogonis侵染粉葛后改變了根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)特征，提高了根際細(xì)菌群落多樣性，研究結(jié)果為研發(fā)粉葛莖腐病微生態(tài)調(diào)控技術(shù)和復(fù)合菌劑提供理論依據(jù)。

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