全 文 ：园 艺 学 报 2008，35(8)：1131—1136
Aeta Horticulturae Sinica
嫁接对茄子根际土壤微生物种群的化感效应
尹玉玲 ，周宝利 ，李云鹏 ，付亚文
( 沈阳农业大学园艺学院，沈阳110161； 黑龙江大学农业资源与环境学院，哈尔滨 150080)
摘 要：研究了嫁接茄根际微生物种类的动态变化及其对抗病性的影响，并对嫁接茄根际拮抗菌进行
了筛选。采用土壤稀释分离法进行根际微生物分离，结果表明：总体上嫁接增加了根际微生物总量 、细菌
数量 (B)和放线菌数量 (A)，减少了真菌数量 (F)，增加了 B／F和 A／F比值，降低了黄萎病病情指数
及发病率，延缓了发病时间。从嫁接茄和自根茄根际共分离得到的 352个菌株，通过平皿对峙法 、孢子萌
发法及牛津杯法筛选出7株对茄子黄萎病菌具有拮抗作用的菌株。通过盆栽防病试验测定了这 7株拮抗菌
对茄子黄萎病的防治效果，筛选出有明显拮抗作用的细菌菌株 X631和真菌菌株 Z111。初步鉴定 X631和
Z1 1 1分别属于沙雷氏菌属和木霉菌属。本试验结果说明嫁接改变了茄子根际微生物种群数量和结构，增加
了有益菌数量，进而增强了茄子的抗病性。
关键词：化感；嫁接；茄子；黄萎病；根际微生物；拮抗菌
中图分类号：S 641．1 文献标识码：A 文章编号：0513—353X (2008)08—1131-06
Alelopathic Efects of Grafting on Rhizosphere M icroorganisms Population
of Eggplants
YIN Yu．1ing ，ZHOU Bao．1i ，LI Yun．peng ，and FU Ya．wen
( Colege ofHorticulture，Shenyang Agricultural University，Shenyang 110161，China； Colege ofAgricultural Resources and the
Environment，Heilongfiang University，Harbin 1 50080，China)
Abstract：The changes of microbial community structure in rhizosphere soil of grafted eggplants at difer-
ent stages and the efect of grafting on resistance of eggplant were studied．Antagonistic microbes from rhizo—
sphere of grafted eggplants were screened．Microorganism from rhizosphere of eggplants was isolated by soil di—
lution．Compared with self-root eggplant，grafting changed microbial community structure in rhizosphere of
egplants，with increase of bacteria(B)and actinomyces(A)，decrease of fungi(F)，enhancement of the
ratios of B to F and A to F，and also decrease of disease incidence of Verticillium wilt．Through ordinal deter-
mination of a dual culture，the spore germination and a cylinder—plate，seven strains from 352 strains isolated
from rhizosphere of grafted eggplant indicated significant inhibitory effect against Verticillium dahiae．In pot
trial，two antagonistic strains of X63 1 and Z1 1 1 showed significantly inhibitory efect against Verticilium
dahiae．Through preliminary identification，strain X63 1 is Serratia Bizio，and strain Z1 1 1 is Trichoderma．
The results indicated that the rhizosphere microbial community via grafting is favorable to eggplant’S resist—
ance and growth．
Key words：allelopathy；grafting；eggp lants；Verticillium wilt；rhizosphere microorganism；antagonistic
microbes
收稿日期：2008—02—29；修回日期：2008—07—08
基金项目：国家自然科学基金项目 (30771469)；国家科技支撑计划项 目 (2008BADA6B02)；辽宁省教育厅高等学校创新团队项
目 (2006T1 18)；辽宁省教育厅高等学校科研项目 (2004D206)
通讯作者 Author for correspondence(E—mail：zblaaa@163．eom)
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园 艺 学 报 35卷
茄子黄萎病是由大丽轮枝菌 (Verticilium dahliae)引起的一种顽固的土传病害。随着蔬菜专业化
生产和设施栽培的发展，茄子连作栽培越来越普遍，致使茄子黄萎病逐年加重，危害轻者减产 30％
～ 40％，重者绝收。嫁接作为克服土传病害、消除连作障碍的一项有效技术措施，在生产上已得到广
泛应用，防治效果达90％以上 (周宝利和姜荷，2001)。而关于茄子嫁接抗病机理的研究也在逐步深
入。周宝利等 (1998b)和王茹华等 (2003)先后从组织结构、生理生化、诱导抗性等方面研究了嫁
接茄子抗病增产的机理。植物对土传病害的抗性与根际微生物有密切关系 (李洪连 等，1998)，然而
对于嫁接茄子根际微生物与抗土传病害关系方面的研究报道还较少。有研究表明嫁接茄子根系分泌物
对茄子黄萎病菌有化感效应 (Wang et a1．，2005)。本试验通过对嫁接茄子根际细菌、放线菌、真菌
微生物种群数量变化及拮抗菌的诱导作用的研究，阐明嫁接茄子根际微生物种群结构与抗土传病害的
关系，旨在从化感角度进一步揭示嫁接茄子的抗病机理。
1 材料与方法
1．1 供试材料
茄子黄萎病菌 (Verticilium dahliae)于沈阳农业大学园艺学院蔬菜栽培基地茄子连作病圃中发病
植株上分离得到，经沈阳农业大学植物保护学院真菌室鉴定后用于试验。牛肉膏蛋白胨培养基和改良
高氏1号培养基分别用于细菌和放线菌的分离和培养；马丁氏培养基用于真菌的分离；PDA改良培
养基用于茄子黄萎病菌的分离；PDA培养基用于培养黄萎病菌和真菌并作为澳0定培养基；NA、
Czapek’S和无琼脂改良高氏 1号培养基分别用于细菌、真菌、放线菌的发酵培养。
温室盆栽茄子试验材料为栽培品种 ‘西安绿茄’ (Solanum melongena L．)，嫁接茄以托鲁巴姆
(Solanum torvum)为砧木，以栽培品种 ‘西安绿茄’为接穗。
1．2 根际微生物种群数量测定
2005年 5月将嫁接和自根茄定植于沈阳农业大学园艺学院蔬菜栽培基地茄子连作病圃上。于定
植后 1月左右进行取样，具体取样时间为6月 19日、7月30日和9月 30日。根际土壤采用洗涤法取
样，再用土壤稀释分离法 (王茹华 等，2005)在培养基上进行真菌、细菌、放线菌的分离。每次各
处理分离3种微生物，每种微生物稀释浓度均分离3皿 (即3次重复)。稀释分离后放入25℃温箱内
培养，每天观察菌落生长情况，选择生长菌落数 10～100个／11的浓度及时计数。根际土壤质量采用
烘干法测定：取20 mL混匀的土壤悬浮液，放入蒸发皿内烘干，计算出每mL土壤悬浮液中根际土壤
质量。最后计算出每g干土中根际微生物的数量。
1．3 田间黄萎病菌发病情况调查
在自根茄田间开始发病后，对嫁接茄进行病情指数和发病率调查，每 12 d调查 1次，共调查 5
次，黄萎病的病情指数参照周宝利等 (1998a)的标准分级。
1．4 根际拮抗菌筛选
根际菌株分离：取样分离培养方法同 1．2，每处理3个皿 (即3次重复)。28～30℃恒温培养后
挑取单菌落转斜面纯化，编号保存待用。
茄子黄萎病菌悬液和拮抗菌发酵液制备：将黄萎病菌菌片接入 PDA液体培养基上于23℃下培养
7 d，4层灭菌纱布过滤配制成 1×10 cfu·mL 的菌悬液；将无菌水加入到培养 3 d的拮抗菌斜面培
养基中，轻轻刮下拮抗菌配制成 1×10 cfu·mL 的菌悬液，取 100 L接入 100 mL个菌株发酵培养
基中培养3 d即为拮抗菌发酵液。
茄子黄萎病菌拮抗菌室内筛选：对所分离菌株采用平板对峙培养法、孢子萌发法和牛津杯法
(樊慧梅，2006)进行初选和复选，每菌株重复3次，23℃恒温培养3 d后分别测量抑菌带的宽度和
抑菌圈的直径。
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8期 尹玉玲等：嫁接对茄子根际土壤微生物种群的化感效应 ¨33
I．5 黄萎病菌拮抗菌田间防效测定
2006年9月，选生长状况一致的温室盆栽 3片真叶的自根茄苗，进行菌株发酵液灌根试验，分
别作预防与治疗处理。
预防试验：用各拮抗菌发酵液对茄苗进行灌根处理，每钵50 mL，1 d后再以浓度为 1×10 cfu’
mL 的黄萎病菌悬液对茄苗进行蘸根处理 (处理时间为 30 rain)，每处理 6株 (3次重复)。
治疗试验：用浓度为 1×10 cfu·mL 的黄萎病菌悬液对茄苗进行蘸根处理 (处理时间为 30
rain)，1 d后再作各拮抗菌发酵液灌根处理，每钵50 mL，每处理6株 (3次重复)。设清水和药剂病
菌净 (上海中兴化工有限公司生产)处理为对照。
接菌后开始进行发病情况的调查，计算病情指数及防治效果。防治效果 (％) = (对照病情指
数 一处理病情指数)／对照病情指数 ×100。
2 结果与分析
2．I 嫁接茄根际土壤微生物种群数量变化
由表 1可以看出，嫁接和对照两种处理的根际土壤微生物总数与各种群数量均表现为7月30日
最高，9月30日最低。6月 19日，嫁接处理根际微生物总数、细菌数量 (B)和B／F显著少于对照，
放线菌数量 (A)、真菌数量 (F)和A／F显著多于对照。7月 30日，嫁接处理根际微生物总量、细
菌数量、放线菌数量 (A)、B／F和 A／F均较对照显著增加，但真菌数量较对照显著减少。9月30日
变化与7月30日一致。
总体来看，嫁接处理表现出根际微生物总量、细菌和放线菌数量增加，真菌数量减少，B／F和
A／F增加的趋势。黄萎病菌均表现为逐渐增加的趋势，且嫁接处理显著低于对照。
表I 嫁接茄根际土壤 (干样)主要微生物种群数量的变化
Table I Variation of main microorganism in rhizosphere soil of grafted eggplant
2．2 嫁接茄植株抗黄萎病效果
由表2可知，嫁接茄抗病效果明显，其病情指数和发病率均显著低于对照，病情指数增加幅度较
对照小且表现出发病晚的特点，说明嫁接在减少发病率的同时还通过减轻发病严重程度达到抗病的效
果。
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2．3 根际拮抗菌的筛选与鉴定
2．3．1 平板对峙和孢子萌发法测定结果 从嫁接及对照自根茄根际土壤中分离得到 112株真菌、142
株细菌、98株放线菌。经平板对峙及孢子萌发法初选，得到33株作用效果较好的菌株，除 X362抑
菌距离为5．0 nlnl，真菌存在重寄生现象外，其他32株菌株抑菌距离均大于8．0 nlnl，其中X631号的
最大 19．0 nlnl。孢子萌发法筛选中有 32株抑菌直径均大于8．0 nlnl，抑菌效果最好的为 x118号，其
抑菌直径为34．5 nlnl。从拮抗菌菌株来源来看，分离 自对照自根茄根际的只有 X716号和 Z721号两
株。可见嫁接茄根际拮抗菌较自根茄数量多。
2．3．2 牛津杯法测定结果 采用牛津杯法对上述
初选的33株拮抗菌进行复选。结果表明：X221、
X631、X131、X140、F134、F231和Z111号菌株
的发酵液对黄萎病菌有较强抑制效果，其抑菌圈
直径均≥13．0 nlnl。其中 X631、F134和 Z11 1抑
制效果最好，抑菌圈直径均t>20．0 nlnl(表3)。
2．4 拮抗菌田间防治效果测定
由表 4可 见，在 温室 盆栽 防病 试 验 中，
X221、X131和X140处理的病情指数与对照差异
表3 拮抗菌的筛选结果
Table 3 Screening result of antagoni c microbe to patlIogen
菌株编号 抑菌圈直径／mm
Code of strain Inhibition diammeter
X22l
X63l
Xl3l
X140
F134
F23l
Zlll
l3．O
2O．O
l7．O
l8．O
25．O
l7．5
27．O
并不显著，防治效果均低于20％。X631和 Z111在预防与治疗处理中的病情指数均显著低于对照，与
药剂病菌净的防治效果达到同一水平，且预防效果好于治疗效果。
表4 抗茵对茄子黄萎病盆栽试验防治效果
Table 4 Control efect of antagonistic mi crobe on eggplant Verticillium wilt in pot trial
注：差异显著性分析用DPS统计软件 Duncan’s法进行，同一栏内不同字母表示差异显著水平达0．05。
Note：Statistical analysis was by Duncan’s of DPS softwar~．The different letters mean significance at 0．05 level
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8期 尹玉玲等：嫁接对茄子根际土壤微生物种群的化感效应
采用常规细菌分类鉴定方法 (东 秀珠和蔡妙英，2001)并依据 《伯杰 氏细菌鉴定手册》
(Buchanan&Gibbons，1984)对 X631进行初步鉴定其属于沙雷氏菌属。通过显微镜观察初步鉴定
Z111属于木霉菌属。
3 讨论
植物对土传病害的抗性与根际微生物有密切关系 (李洪连 等，1998)，植物抗病和感病品种生化
性质的差异在抗病中可通过分泌物反映出来 (王茹华 等，2005)。植物根系分泌物中蛋白质、总糖等
组分的变化直接影响着根际微生物的种类和数量，且根系分泌物也通过改变土壤 pH、氧化还原电位
等间接地影响根际微生物 (张淑香和高子勤，2000)。有研究表明嫁接茄和自根茄根系分泌物中氨基
酸和酚酸在数量和组成上存在差异，进而影响茄子根际微生物的区系组成，而且嫁接茄子根际微生物
总量也有增加 (朱丽霞 等，2003)。严重发病的感病品种植株根际的拮抗菌群落多样性低，而轻微发
病的感病品种和未发病的抗病品种植株根际筛选到的拮抗菌株数较多 (朱红惠 等，2003)。Stinson
等 (2003)测定了Muscodor albus和 roseus对茄子黄萎菌有显著的抑制效果。王慧萍 (2005)从
茄子植株根际土壤筛选对黄萎病菌有抑制作用的芽孢杆菌 F53。还有从作物根际土壤中分离筛选出对
棉花黄萎病菌和其他作物重要土传病原菌有较强拮抗作用的拮抗芽孢杆菌 (王攀 等，2007)。赵秀香
等 (2007)从烟草根际土壤中分离到对烟草黑胫病菌具有抑制作用的侧孢短芽孢杆菌 B8，使得病原
菌菌丝畸形、原生质凝集或外渗。拮抗菌还可能通过对营养物质的争夺，物理和生物学位点的抢夺，
消融病原菌菌丝或产生诱导抗病性的物质对病原菌产生作用。
细菌型土壤向真菌型土壤转化是土壤衰竭的标志。而本研究结果表明嫁接使得茄子根际微生物总
量、细菌和放线菌数量增加，真菌数量减少，改善了土壤状况，表明具有高抗的嫁接茄根系分泌物不
但表现出对黄萎病菌直接的化感作用，而且能够通过影响根际微生物种群结构间接地诱导黄萎病拮抗
菌的产生。田间盆栽试验所筛选得到的两拮抗菌株在预防与治疗处理中的病情指数都显著低于对照。
嫁接引起的根际微生物区系组成定向改变，有益菌增殖，有害菌减少，增加了有益菌对有害菌的拮抗
作用，这可能是嫁接茄子抗病增产的原因之一。
此外，本试验中仅对可培养土壤微生物的群落变化作了研究，可培养微生物虽然在一定程度上能
够反映土壤微生物稳定群落的组成，但其数量仅占微生物总量的0．01％ ～10％。因此，今后应运用
分子生物学新技术对嫁接茄根际土壤不可培养的微生物做进一步研究，以探讨嫁接对茄子土壤微生物
群落结构与功能多样性的影响。有关嫁接如何引起微生物种群数量和结构变化和茄子黄萎病拮抗菌的
作用机理还有待进一步研究。
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