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菌糠对棉花黄萎病及棉花根际微生物群落组成的影响

Effects of spent mushroom substrate on cotton Verticillium wilt and the cotton rhizosphere microbiome

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摘要[目的]评价菌糠对棉花黄萎病的防治效果(防效),明确菌糠对棉花根际微生物群落的影响.[方法]通过温室盆栽试验及田间小区试验评价香菇菌糠对棉花黄萎病的防效;利用实时荧光定量聚合酶链式反应检测棉花根际大丽轮枝菌数量;利用宏基因组测序及生物信息学分析棉花根际微生物群落和功能基因组成.[结果]土壤中添加 2%(质量分数)的菌糠对棉花黄萎病的温室防效达到 76.8%.添加菌糠后棉花根际大丽轮枝菌数量较空白对照减少 81.02%.添加菌糠后棉花根际微生物中微杆菌属(Microbacterium spp.)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium spp.)、梨形孢属(Serendipita spp.)、毛壳菌属(Chaetomiumspp.)等有益微生物丰度显著上升;同时,添加菌糠还改变了棉花根际细菌和真菌的共现模式,在提高细菌物种间关联性的同时降低真菌物种间关联性.利用京都基因和基因组数据库功能注释发现,菌糠处理后棉花根际微生物ABC转运蛋白(ko02010)、双组分调节系统(ko02020)、群体感应(ko02024)等涉及细菌信号识别和定植的基因相对丰度显著提高.在河北和新疆,菌糠对棉花黄萎病的田间防效最高分别为 36.84%和 43.98%.[结论]菌糠能够有效防治棉花黄萎病并降低棉花根际大丽轮枝菌数量,同时可改变棉花根际微生物群落和功能基因组成.