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杨树溃疡病是一类危害严重的杨树枝干病害,近年来大面积发生,严重威胁我国杨树产业的发展.生物防治是国内外植物病害防治的重要手段和发展方向.其中,洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)的许多菌株具有生物防治、促进植物生长、生物修复等功能,近年来已在植物病害防治中发挥重要作用.随着细菌分类技术的发展,目前研究普遍认为该菌不是一个种,而是一组表型相近但基因型不同的复合物,称为洋葱伯克霍尔德氏菌群(Burkholderia cepacia complex,简称Bcc),到目前为止,已发现Bcc至少包括17个不同的基因型.自上世纪80年代初,发现Bcc一些种存在于医院环境中,是人类的条件致病菌.因此,Bcc作为活菌制剂的生物农药需要重新进行生物安全性评价.近年来,生防菌株生物安全性评价与管理已成为当前各国科学家、政府和公众关注的重要课题.本研究室在前期研究中,从杨树树体分离获得一株杨树溃疡病高效生防菌吡咯伯克霍尔德氏菌(B.pyrrocinia)JK-SH007,采用BCESM 和cblA 毒力基因PCR检测、洋葱、烟草及苜蓿模型等Bcc常用的安全性检测技术对其进行检测初步认为JK-SH007是一株很有潜力的安全生防菌株.但是,外源微生物的引入对生态系统会产生一定的影响,考虑到将大量生防Bcc菌株释放到环境中有可能给生态环境中其它生物群体(微生物、植物、动物、人)带来潜在风险.因此,B.pyrrocinia JK-SH007对环境微生物群落结构与功能的冲击和对非靶标生物的影响也应该成为其环境生态安全性评价的基本内容.基于此,本研究以引入外源微生物B.pyrrocinia JK-SH007的土壤为材料,通过稀释涂布平板分离法、Biolog生态微平板技术、宏基因组的16S rRNA高变区V6区的高通量测序分析技术等方法,分析杨树根围微生物群落多样性及结构特征,并测定土壤酶活的变化,分别从传统的微生物培养、生物化学分析、分子生物学等手段研究引入外源微生物对杨树根际土壤微生物种群结构以及土壤活性的影响,对B.pyrrocinia JK-SH007进入自然环境后微生态效应和生物安全性进行评估.结果表明:(1)杨树根际可培养微生物在接种10d时细菌高于对照,放线菌、真菌均低于对照,30d、60d时细菌、放线菌、真菌的数量均显著低于对照,90d、120d、150d均高于对照;土壤转化酶、脱氢酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶接种处理均高于对照;(2)采用单因素方差分析Biolog Eco板96h数据,接种处理的Simpson指数、Shannon指数高于对照,与对照存在差异(P<0.05);McIntosh指数30d时低于对照,60d、150d高于对照,与对照有显著差异,但90d与CK无差异;(3)对杨树根际土壤宏基因组的16S rRNA高变区V6区的高通量测序数据进行分析,接种30d、150d时接种处理与对照之间的beta diversity值分别为0.095为0.018.以上结果说明, JK-SH007的引入对杨树根际微生物种群的影响随着时间的延长而减弱,最终微生物的种群趋于恒定,接种与对照差异减小,但对土壤酶活力影响却较大,接种能显著增加土壤酶活力,有利用植物营养的吸收,从而促进植物生长.这同时也说明将B.pyrrocinia JK-SH007释放到环境中是安全可行的.