Control on Maize Stalk Rot and Effects on Soil Microbes of Paenibacillus polymyxa
-
摘要:目的 探明多粘类芽孢杆菌NPDY05-8灌施土壤后对玉米茎基腐病的防治效果，及该菌在土壤中定植情况和对土壤的细菌和真菌等微生物群落的影响。方法 利用Illumina MiSeq 高通量测序技术，以未灌施菌株NPDY05-8和种植花生轮作的土壤为对照，对灌施多粘类芽孢杆菌NPDY05-8试验地土壤的细菌及真菌群落组成结构进行研究分析。结果 该菌株对玉米茎基腐病的田间防治效果在2021年达90.92%，2022年达95.68%，显著优于化学药剂的防效。土壤菌群分析结果显示菌株NPDY05-8能够在土壤中定植，且长期存在于土壤当中。施用菌株NPDY05-8一年Y1和30日Y2的土壤细菌多样性OTUS分别为1 096个和1 149个，均高于未施用菌株的土壤Y3的973个及轮作土壤的941个；赤霉菌属的丰度Y1为4.15%、Y2为8.76%，均低于未施用菌株的土壤Y3的17.18%；镰刀菌属的丰度Y1为0.80%、Y2为1.12%，均低于未施用菌株的土壤Y3的2.17%；施用菌株一年的土壤与施用菌株30日的土壤在细菌和真菌水平的相关性指数高，距离最近。结论 灌施菌株NPDY05-8能改变土壤的真菌及细菌的种群结构，控制有害真菌，达到持久改良土壤和防治土传性真菌病害的目的。Abstract:Objective Control on maize stalk rot and effects on soil microbial communities by the addition ofPaenibacillus polymyxa in soil were studied.Method On a peanut rotational cultivation field, composition and structure of the microbial communities in the soil were determined using the illumina MiSeq high-throughput sequencing technique to compare with those on the land incorporated with P. polymyxa NPDY05-8.Result The disease control on the maize stalk rot by addition of NPDY05-8 in soil reached 90.92% in 2021 and 96.58% in 2022 as shown by the experiment. Those were significantly more effective than what was achieved by using chemical treatments. NPDY05-8 continued to present in soil after the colonization in a year (Y1) with an OTU of 1 096 and in 30-d (Y2) of 1 149, which were significantly higher than control (Y3) of 941. Meanwhile, the population of Gibberella at 4.15% in Y1 and 8.76% in Y2 were significantly lower than that in Y3 at 17.18%; and that of Fusarium at 0.80% in Y1 and 1.12% in Y2, significantly lower than that in Y3 at 2.17%.Conclusion Addition of NPDY05-8 in maize field altered the microbial community in the soil that significantly provided a lasting control effect on the pathogenic fungi for maize farming.
-
0. 引言
【研究意义】茶叶的初级和次级代谢产物是决定茶叶品质的内在核心因素，而采摘季节、加工工艺以及生态环境等是决定茶叶品质的外在因素[1, 2]。‘金牡丹’是我国的优良茶树品种，目前针对金牡丹茶在不同茶季以及不同茶类间的生化成分研究尚少[3, 4]，这限制了金牡丹品种在不同茶类加工中的优化利用及推广应用。因此，探明金牡丹茶的主要品质特征及其在不同茶季多茶类的主要特征代谢物的变化规律，对该品种的推广和高效开发利用具有重要的现实意义。【前人研究进展】我国在悠久的制茶历史中形成了6种基本茶类，根据发酵程度和加工方式的不同可分类为绿茶、白茶、黄茶、乌龙茶、红茶和黑茶。不同的加工工艺会使同一品种的茶叶的香气滋味特征发生变化，从而制成具有不同品质特征的茶叶[5]。例如，白茶和绿茶通常具有较高的氨基酸含量，这与其特定的制作工艺有关[6]。研究表明，金牡丹红茶在揉捻前加入了轻摇青工艺，与传统红茶相比，具有更为醇厚的口感和鲜明的花香[7]。在相同生长环境下，不同茶类的茶多酚、氨基酸、儿茶素、生物碱等生化成分的含量存在显著差异[8, 9]。按照采摘季节的不同，通常可分为春茶、夏茶和秋茶。春茶通常因富含鲜味和甜味氨基酸而呈现甜鲜的口感，而夏秋茶含有较高的茶多酚，口感偏苦涩[10]。此外，在香气组成上，春茶香气成分种类较为丰富，而秋茶的香气更浓郁[11]。【本研究切入点】茶叶的品质特征受到茶树品种、采摘季节与加工方式等因素的影响。具体而言，春、夏、秋不同采摘季节影响着茶树芽叶中代谢产物的积累，这些代谢产物是决定茶叶品质的关键内在因素。相较于春茶，夏秋茶因口感偏苦涩而利用率较低，造成资源浪费。此外，茶叶的不同加工方式进一步塑造了成品茶独特的香气、滋味等品质特征。然而，当前对于金牡丹茶在不同茶季以及不同茶类间的生化成分研究尚不充分，这限制了其在多茶类加工中的优化利用。【拟解决的关键问题】探究并分析金牡丹茶主要品质特征及春、夏、秋3季不同茶类主要特征代谢物的变化情况，旨在挖掘不同茶季金牡丹多茶类间生化成分的差异变化规律及主要品质特征，为金牡丹茶品质的提升提供科学依据。
1. 材料与方法
1.1 试验材料
以福建省谦谦一叶茶业科技有限公司高山茶园基地（119°14′E, 27°11′N）栽培的金牡丹品种鲜叶为供试材料，分别于春（2023年4月上旬）、夏（2023年6月中下旬）、秋季（2023年10月上旬）采摘。采摘标准为一芽二叶（红茶、绿茶、黄茶、白茶）和一芽三四叶（乌龙茶），供试金牡丹鲜叶样品按照红茶、乌龙茶、白茶、黄茶和绿茶的加工工艺制作对应茶类的春茶、夏茶和秋茶，并设置3次生物学重复。具体加工方法参考文献[3, 4]。
1.2 试剂和仪器
1.2.1 主要试剂
甲醇、甲酸铵购自上海安谱实验科技股份有限公司；乙腈购自上海默克化工技术有限公司；甲酸、乙酸乙酯、草酸、95%乙醇、无水碳酸氢钠、正丁醇购自国药集团化学试剂有限公司；甲醇、甲酸铵、乙腈和甲酸均为色谱纯。
8种儿茶素组分标准品：儿茶素（C）、表儿茶素（EC）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、（-）-表没食子儿茶素-3-O-（3-O-甲基没食子酸酯）（EGCG3″Me）、表没食子儿茶素（EGC）、没食子儿茶素（GC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）。2种生物碱组分标准品：咖啡碱（CAF）、可可碱（TB）。21种氨基酸组分标准品：丙氨酸（Ala）、β-氨基丁酸（β-ABA）、γ-氨基丁酸（GABA）、精氨酸（Arg）、天冬氨酸（Asp）、组氨酸（His）、异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、赖氨酸（Lys）、蛋氨酸（Met）、鸟氨酸（Orn）、脯氨酸（Pro）、丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）、色氨酸（Trp）、酪氨酸（Tyr）、缬氨酸（Val）、天冬氨酸（Asp）、茶氨酸（Thea）、谷氨酰胺（Gln）、谷氨酸（Glu）均购自上海源叶生物科技有限公司，纯度大于98%。
1.2.2 主要仪器
电热恒温水浴锅购自上海丙林电子科技有限公司；分光光度计、Ulti Mate
3000 高效液相色谱仪购自美国赛默飞世尔科技公司；C18反相色谱柱（5 μm，4.6×250 mm）、（2.6 μm， 2.1×100 mm）购自广州菲罗门公司；Nexera X2 LC-30A高效液相色谱仪购自日本Shimadzu公司；串联Sciex4500 Q-Trap质谱仪购自美国Sciex公司；AB204-N分析天平购自美国梅特勒公司；超纯水系统购自上海和泰仪器有限公司。1.3 试验方法
1.3.1 茶叶常规生化成分测定
通过烘干法茶叶水分测定仪测定含水率；通过恒温干燥法对水浸出物的含量进行测定；通过酒石酸亚铁比色法测定茶多酚的含量；通过系统比色法测定茶色素含量[12]。
1.3.2 儿茶素和生物碱组分测定方法
参照徐梦婷[13]的方法，采用高效液相色谱法进行测定。色谱条件：流动相为0.2 %甲酸-水溶液（A相）和甲醇（B相）；流速1.00 mL·min−1；柱温40 ℃；进样量10 μL。梯度洗脱程序（A相）：88% （2 min）→ 88%～75% （8 min）→ 75%～73%（5 min）→ 73%～68% （5 min）→ 68% （5 min）→ 68%～88% （8 min）。
1.3.3 氨基酸组分测定方法
参考Zhou等[14]的方法，采用AQC衍生液质联用法测定。色谱条件：流动相A为甲酸铵溶液（10 mmol·L−1, pH6.0），流动相B：乙腈溶液；流速0.3 mL·min−1；柱温40 ℃；进样量 1 μL。梯度洗脱程序（B相）：5%～20%（12 min）→20%～35%（4 min）→35%～90%（2 min）→90%～5%（1 min）→5%（4 min）。质谱条件：离子源为电喷雾电离（ESI）源；正离子模式为多反应检测模式；电喷雾电压
4500 V，气帘气压力30 psi，辅助气温度550 ℃，喷雾气压力55 psi，辅助加热气压力55 psi。1.4 数据处理
每个样品进行3次生物学重复。使用Excel 2019进行数据处理，测定结果以“平均值±标准差”表示；P值＜0.05为存在显著性差异，P值＜0.01为存在极显著性差异；相关系数（correlation coefficient，cor）为衡量两个变量之间线性关系强度和方向的指标；使用Chiplot（https://www.chiplot.online/）在线分析平台进行相关性分析；基于迈维云平台（https://cloud.metware.cn/）进行聚类热图分析（heatmap analysis）、主成分分析（principal component analysis，PCA）、正交偏最小二乘判别分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）。
2. 结果与分析
2.1 不同茶季金牡丹多茶类主要生化成分含量分析
由表1可知，金牡丹茶在不同茶季及茶类间的主要生化成分含量上表现出显著差异。金牡丹春茶的水浸出物含量为黄茶＞绿茶＞白茶＞红茶＞乌龙茶，而夏、秋茶为绿茶＞黄茶＞白茶＞乌龙茶＞红茶。茶多酚含量在不同茶季中均表现为绿茶＞黄茶＞白茶＞乌龙茶＞红茶，且均在夏季时含量最高。春茶氨基酸含量最高，夏茶最低。金牡丹不同茶类的酚氨比均为夏茶＞秋茶＞春茶，夏秋茶酚氨比均高于春茶，其中春季金牡丹白茶氨基酸含量最高，酚氨比最低。茶三素总量在不同茶季中均为红茶最高，绿茶最低，与不同茶类的发酵程度有关。
表 1 不同茶季金牡丹5大茶类主要生化成分含量Table 1. Biochemical compositions of 5 types of Jinmudan tea of different seasons生化名称
Biochemical茶季
Tea season红茶
Black tea乌龙茶
Oolong tea白茶
White tea黄茶
Yellow tea绿茶
Green tea水浸出物/% 春茶 47.23±0.58c 46.31±0.26c 52.00±0.61b 54.01±0.34a 53.14±0.83a 夏茶 43.56±0.22d 46.73±0.13c 51.05±0.72b 53.10±0.83a 53.97±0.50a 秋茶 39.40±0.01d 45.41±0.01c 49.47±0.01b 51.95±0.00a 53.32±0.00a 茶多酚/% 春茶 18.14±0.64e 23.66±0.40d 26.60±0.12c 28.92±0.62b 31.34±0.32a 夏茶 20.00±0.61d 25.40±0.43c 31.03±0.40b 31.87±0.28b 34.63±0.16a 秋茶 17.44±0.51e 25.22±0.67d 29.31±0.42c 30.86±0.31b 33.02±0.41a 氨基酸总量/% 春茶 1.72±0.06e 2.69±0.12d 4.64±0.07a 3.01±0.07c 3.95±0.16b 夏茶 1.24±0.03e 1.72±0.04d 2.90±0.06b 1.87±0.01c 3.14±0.05a 秋茶 1.60±0.03d 2.35±0.08c 4.04±0.20a 2.42±0.03c 3.56±0.08b 酚氨比 春茶 10.53±0.61a 8.80±0.28b 6.24±0.09d 8.83±0.24b 8.23±0.43c 夏茶 16.14±0.84a 14.80±0.64c 10.66±0.24d 15.70±0.24b 10.62±0.04d 秋茶 10.88±0.30b 10.74±0.46c 7.27±0.36e 12.74±0.41a 9.28±0.35d 茶黄素/% 春茶 0.21±0.01a 0.04±0.01b 0.04±0.00b 0.03±0.00c — 夏茶 0.14±0.01a 0.03±0.00b 0.02±0.00c 0.02±0.00c 秋茶 0.10±0.00a 0.04±0.00b 0.03±0.00c 0.03±0.00c 茶红素/% 春茶 2.26±0.07a 1.61±0.09b 1.20±0.02d 1.23±0.07c — 夏茶 1.87±0.07a 1.38±0.10b 0.77±0.03d 1.08±0.08c 秋茶 2.36±0.16a 1.44±0.00b 0.93±0.02d 1.15±0.03c 茶褐素/% 春茶 1.92±0.04a 1.17±0.04b 0.77±0.04d 1.12±0.02c — 夏茶 2.10±0.03a 1.13±0.04b 0.75±0.01d 0.92±0.05c 秋茶 1.63±0.00a 1.62±0.01b 0.90±0.02d 1.05±0.08c “—”表示未检测出；相同小写字母表示同行数据差异不显著（P＞0.05），不同小写字母表示同行数据差异显著（P＜0.05），下同。
“—” indicates substance not detected; The same lowercase letters indicate no significant difference in the data within the same row (P > 0.05), while different lowercase letters indicate significant differences (P < 0.05). Same for the following tables.2.2 不同茶季金牡丹多茶类儿茶素组分与生物碱含量分析
不同茶季金牡丹多茶类的儿茶素组分与生物碱的含量如表2所示。根据化学结构，儿茶素可分为酯型儿茶素（total esterified catechins，TECs）包括EGCG、EGCG3″Me、ECG、GCG、CG和非酯型儿茶素（total non-esterified catechins，TSCs）包括EC、EGC、C、GC。本研究共测定出EGC、C、EGCG、EC、EGCG3″Me、ECG、GC、GCG 等8种主要儿茶素。从不同茶季看，儿茶素含量在夏茶中最高。除金牡丹乌龙茶的儿茶素总量为夏茶＞秋茶＞春茶，其余茶类的儿茶素总量均为夏茶＞春茶＞秋茶。春、夏季红茶中ECG、GC和EGCG的含量较高，约占总儿茶素的66.23%、72.18%，而秋季红茶中C、GC和EGC含量较高，约占66.14%。从不同茶类来看，儿茶素总量（total catechins，TCs）整体呈绿茶＞黄茶＞白茶＞乌龙茶＞红茶的趋势，与茶多酚含量变化一致。EGC、EGCG、ECG及GC是金牡丹茶主要成分，占总儿茶素的78.11%～88.80%。在本研究中，金牡丹茶的生物碱总含量在不同茶季中均为绿茶＞白茶＞黄茶＞乌龙茶＞红茶，金牡丹红茶生物碱含量在春茶中最高，其余茶类均在夏茶中含量最高。
表 2 不同茶季金牡丹5大类茶儿茶素及生物碱含量Table 2. Catechin and alkaloid contents in 5 types of Jinmudan tea of different seasons项目
Item组分名称
Component茶季
Tea season红茶
Black tea乌龙茶
Oolong tea白茶
White tea黄茶
Yellow tea绿茶
Green tea儿茶素/（mg·g−1） EGC 春茶 1.53±0.16d 11.59±0.38c 9.26±0.28bc 18.03±0.78a 13.05±0.89b 夏茶 1.32±0.08e 19.18±1.76c 7.66±0.52d 23.60±1.75b 30.92±1.70a 秋茶 1.46±0.07d 16.85±0.31b 7.78±0.13c 17.21±0.55b 19.76±0.47a C 春茶 1.24±0.04d 1.37±0.04c 1.93±0.13b 1.84±0.01b 2.53±0.10a 夏茶 1.47±0.06e 1.62±0.06d 2.48±0.05b 2.29±0.06c 4.68±0.11a 秋茶 1.51±0.07c 1.61±0.04c 2.05±0.15ab 1.88±0.01bc 2.30±0.04a EGCG 春茶 1.82±0.19d 27.83±1.15c 60.73±0.92b 56.03±0.78b 72.25±0.74a 夏茶 3.26±0.06d 40.87±0.85c 77.61±0.70b 63.21±1.92b 90.72±0.19a 秋茶 1.04±0.17e 28.48±2.20d 58.80±1.17b 50.42±3.14c 67.27±2.81a EC 春茶 0.58±0.13d 5.16±0.38b 2.22±0.16c 6.03±0.52a 6.56±1.17a 夏茶 0.22±0.01e 6.69±0.45c 1.95±0.31d 8.19±0.48b 10.75±0.08a 秋茶 0.15±0.03c 5.28±0.35a 2.48±0.1b 5.74±0.54a 5.92±0.59a 儿茶素/（mg·g−1） EGCG3″Me 春茶 0.10±0.01d 4.16±0.38c 5.36±0.21b 4.36±0.37c 6.20±0.05a 夏茶 0.69±0.07c 4.17±0.42b 3.97±0.69b 5.94±0.53a 6.35±1.14a 秋茶 0.64±0.17c 5.21±0.70a 5.34±0.25a 3.72±0.33b 4.05±0.42b ECG 春茶 1.61±0.06e 6.50±0.36d 20.70±0.10a 14.35±0.71c 15.84±0.81b 夏茶 2.81±0.09e 10.74±0.26d 16.70±0.58c 18.28±1.67b 23.05±0.37b 秋茶 1.39±0.16c 7.69±0.61b 13.16±0.66a 11.47±1.10a 12.63±1.40a GCG 春茶 0.06±0.01d 0.18±0.02c 0.23±0.07c 0.37±0.05b 0.47±0.05a 夏茶 0.04±0.02e 0.93±0.03c 0.79±0.06d 1.08±0.07b 1.25±0.01a 秋茶 0.20±0.04b 0.45±0.03b 0.45±0.16b 1.43±0.28a 1.53±0.08a GC 春茶 4.44±0.11a 2.50±0.19c 3.01±0.34b 0.47±0.04d 0.38±0.04d 夏茶 3.65±0.07a 0.92±0.11c 3.46±0.15a 0.83±0.04c 1.83±0.30b 秋茶 3.71±0.03a 1.03±0.11c 2.57±0.08b 0.53±0.05d 0.51±0.05d TECs 春茶 4.07±0.21d 38.43±1.01c 76.35±18.57b 75.12±1.03b 94.76±0.67a 夏茶 6.80±0.03e 56.53±1.28d 99.28±0.79b 88.52±3.78c 121.36±0.58a 秋茶 3.27±0.20e 41.83±3.34d 77.74±1.11b 67.05±2.64c 85.48±4.69a TSCs 春茶 7.80±0.21c 20.05±1.09b 17.50±1.44b 26.36±0.87b 22.52±1.96a 夏茶 6.67±0.21e 28.40±2.28c 15.55±0.87d 34.91±2.28b 48.18±1.92a 秋茶 6.84±0.21d 24.78±1.49b 14.89±0.38c 25.37±0.50b 28.49±1.01a TCs 春茶 11.87±0.38d 58.48±1.27c 93.85±17.19b 101.49±1.89b 117.27±2.23a 夏茶 13.46±0.24e 84.93±1.49d 114.83±0.87c 123.43±6.05b 169.54±2.40a 秋茶 10.10±0.22d 66.61±4.80c 92.63±1.03b 92.41±2.40b 113.97±5.71a 生物碱/
（mg·g−1）TB 春茶 0.48±0.09d 0.73±0.00c 0.91±0.03b 0.88±0.03b 1.52±0.11a 夏茶 0.34±0.02d 0.61±0.04c 1.32±0.11b 1.39±0.08b 1.65±0.08a 秋茶 0.34±0.03d 0.51±0.05c 1.17±0.06a 0.70±0.07b 1.25±0.04a CAF 春茶 16.16±1.12e 18.87±0.82d 33.39±0.38a 26.81±0.58c 31.96±0.20b 夏茶 13.56±0.60e 29.81±1.24d 39.69±1.24b 32.62±0.11c 42.81±0.92a 秋茶 9.84±0.55d 12.53±0.71c 30.88±1.56a 23.70±1.68b 24.26±0.65b 总量 春茶 16.64±1.21e 19.61±0.83d 34.30±0.37a 27.69±0.62c 33.47±0.22b 夏茶 13.90±0.62e 30.42±1.28d 41.01±1.35b 34.00±0.17c 44.46±0.97a 秋茶 10.18±0.55d 13.04±0.67c 32.06±1.62a 24.40±1.74b 25.51±0.69b 2.3 不同茶季金牡丹多茶类氨基酸组分与含量分析
从不同茶季看（表3），金牡丹不同茶类的氨基酸总量均为春茶最高，秋茶次之，夏茶最低。根据参考文献[15]描述的游离氨基酸滋味特征，可将氨基酸分为鲜味（天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、茶氨酸）、甜味（丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸）、苦味（精氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、色氨酸、缬氨酸、酪氨酸）和无味（鸟氨酸、赖氨酸、β-氨基丁酸、γ-氨基丁酸）。鲜味氨基酸在春、夏、秋季不同茶类的氨基酸总量的比例均高于50%。其中，春季乌龙茶鲜味氨基酸占氨基酸总量的74.46%，是其鲜味特征的主要来源。从不同茶类看，白茶的氨基酸含量最高，其次为绿茶、黄茶、乌龙茶、红茶。茶氨酸作为主要鲜味氨基酸，在白茶中含量最高，分别占春、夏、秋季金牡丹白茶总氨基酸含量的57.59%、55.00%和59.41%，是形成金牡丹白茶鲜爽味的关键物质。绿茶中的苦味氨基酸含量显著高于其他茶类，约占绿茶总氨基酸的15.32%～17.19%。其中，精氨酸、亮氨酸、酪氨酸等苦味氨基酸含量在夏、秋季增加。金牡丹乌龙茶、红茶及黄茶以鲜味和甜味氨基酸为主，其中金牡丹乌龙茶中的谷氨酰胺含量较高，是形成其汤感和滋味特征的重要成分之一。
表 3 不同茶季金牡丹5大类茶氨基酸含量及TAV值Table 3. Amino acid content and TAV of 5 types of Jinmudan tea of different seasons氨基酸
Amino acid阈值
Threshold
/(mg·g−1)茶季
Tea season氨基酸含量
Amino acid content/（mg·g−1）TAV值
TAV value红茶
Black tea乌龙茶
Oolong tea白茶
White tea黄茶
Yellow tea绿茶
Green tea红茶
Black tea乌龙茶
Oolong tea白茶
White tea黄茶
Yellow tea绿茶
Green teaMet 0.30 春茶 0.05±
0.01ab0.04±
0.00b0.04±
0.00b0.04±
0.00ab0.05±
0.01a0.15±
0.03ab0.12±
0.02b0.13±
0.01ab0.14±
0.01ab0.16±
0.02a夏茶 0.02±
0.00c0.05±
0.01a0.04±
0.01b0.02±
0.01c0.04±
0.00ab0.07±
0.00c0.16±
0.02a0.10±
0.03bc0.08±
0.02c0.13±
0.00ab秋茶 0.05±
0.00a0.04±
0.00b0.04±
0.00bc0.04±
0.00bc0.03±
0.00c0.17±
0.01a0.14±
0.01b0.12±
0.01bc0.13±
0.01bc0.12±
0.01cArg 0.50 春茶 0.50±
0.09b0.41±
0.04b0.96±
0.11a0.53±
0.01b0.53±
0.04b1.01±
0.18b0.82±
0.07b1.57±
0.45a1.06±
0.03b1.07±
0.08b夏茶 0.28±
0.05b0.29±
0.08b0.28±
0.03b0.61±
0.06a0.52±
0.15a0.57±
0.11b0.58±
0.16b0.80±
0.47ab1.22±
0.11a1.04±
0.31ab秋茶 0.46±
0.02bc0.45±
0.00c0.80±
0.05a0.43±
0.01c0.51±
0.03b0.92±
0.03b0.90±
0.00b1.35±
0.42a0.86±
0.02b1.02±
0.05abLys 0.50 春茶 0.40±
0.05c0.30±
0.02d1.50±
0.04a0.68±
0.02b0.72±
0.06b0.80±
0.10bc0.60±
0.04c2.42±
0.92a1.35±
0.05bc1.45±
0.11b夏茶 0.16±
0.03c0.17±
0.02c0.27±
0.05ab0.34±
0.08a0.22±
0.05b0.31±
0.06b0.34±
0.05b0.60±
0.21a0.68±
0.15a0.45±
0.09ab秋茶 0.60±
0.16b0.59±
0.12b0.87±
0.00a0.51±
0.08b0.64±
0.02b1.20±
0.33ab1.18±
0.25ab1.56±
0.31a1.01±
0.16b1.28±
0.04abTyr 0.91 春茶 0.73±
0.12b0.53±
0.04c1.04±
0.13a0.57±
0.01bc1.17±
0.14a0.80±
0.13bc0.59±
0.04c0.96±
0.32b0.63±
0.02c1.28±
0.15a夏茶 0.42±
0.08b0.26±
0.04bc0.61±
0.13a0.22±
0.02c0.68±
0.14a0.46±
0.09b0.29±
0.05b0.49±
0.25b0.24±
0.02b0.75±
0.15a秋茶 0.51±
0.06c0.34±
0.06d1.31±
0.09a0.59±
0.03c1.16±
0.03b0.56±
0.07b0.38±
0.06b1.21±
0.49a0.65±
0.03b1.27±
0.04aLeu 1.90 春茶 0.39±
0.06c0.26±
0.02d0.46±
0.03b0.61±
0.01a0.67±
0.03a0.21±
0.03c0.14±
0.01d0.27±
0.05b0.32±
0.01a0.35±
0.02a夏茶 0.72±
0.12bc0.04±
0.01d0.93±
0.19a0.61±
0.01c0.81±
0.05ab0.38±
0.06ab0.02±
0.00c0.39±
0.07ab0.32±
0.00b0.43±
0.02a秋茶 0.37±
0.06c0.42±
0.04c0.69±
0.08b0.86±
0.11a0.44±
0.11c0.19±
0.03b0.22±
0.02b0.4±
0.11a0.45±
0.06a0.23±
0.06bTrp 0.90 春茶 0.57±
0.12b0.56±
0.06b0.56±
0.04b0.59±
0.03b0.75±
0.03a0.64±
0.13b0.63±
0.07b0.61±
0.02b0.66±
0.03b0.84±
0.03a夏茶 0.44±
0.05bc0.61±
0.09ab0.53±
0.17bc0.38±
0.10c0.74±
0.04a0.49±
0.06b0.68±
0.10ab0.54±
0.25b0.42±
0.11b0.83±
0.05a秋茶 0.36±
0.07c0.70±
0.12a0.70±
0.06a0.53±
0.01b0.70±
0.03a0.40±
0.08c0.77±
0.13a0.72±
0.14ab0.58±
0.01b0.77±
0.03aVal 0.40 春茶 0.48±
0.05c0.40±
0.04c1.19±
0.09a0.73±
0.02b1.21±
0.12a1.20±
0.11c1.00±
0.10c2.52±
0.64a1.81±
0.05b3.03±
0.30a夏茶 0.43±
0.05c0.24±
0.08c1.74±
0.49a0.93±
0.08b1.17±
0.25b1.07±
0.11bc0.61±
0.21c3.28±
1.37a2.31±
0.21b2.93±
0.62a秋茶 0.46±
0.05c0.77±
0.13b0.71±
0.02b0.80±
0.11b1.33±
0.08a1.15±
0.14c1.92±
0.33b1.94±
0.34b2.01±
0.28b3.32±
0.20aIle 0.90 春茶 0.70±
0.07d0.49±
0.02e0.87±
0.05c1.06±
0.04b1.32±
0.10a0.78±
0.08c0.54±
0.03d1.04±
0.17b1.18±
0.05b1.47±
0.11a夏茶 0.36±
0.07b0.38±
0.00b0.72±
0.02a0.44±
0.03b0.49±
0.13b0.4±
0.07b0.43±
0.00b0.69±
0.18a0.48±
0.03ab0.54±
0.15ab秋茶 0.68±
0.09b0.28±
0.03c0.63±
0.29b0.59±
0.11b1.23±
0.06a0.75±
0.10b0.31±
0.03c0.78±
0.30b0.66±
0.12b1.37±
0.07aHis 0.20 春茶 0.16±
0.01c0.20±
0.02bc0.25±
0.02b0.24±
0.00b0.35±
0.05a0.82±
0.04c1.02±
0.11bc1.20±
0.01b1.18±
0.02b1.77±
0.24a夏茶 0.09±
0.03b0.07±
0.06b0.15±
0.08ab0.16±
0.02ab0.22±
0.02a0.47±
0.16bc0.34±
0.28c0.67±
0.37bc0.79±
0.10ab1.10±
0.08a秋茶 0.08±
0.02b0.11±
0.04b0.15±
0.09b0.11±
0.05b0.36±
0.01a0.40±
0.10c0.56±
0.20c0.92±
0.25b0.55±
0.24c1.78±
0.05aAla 0.60 春茶 0.62±
0.10b0.61±
0.06b1.45±
0.17a0.59±
0.07b0.67±
0.02b1.04±
0.17b1.02±
0.10b1.90±
0.74a0.99±
0.11b1.11±
0.03b夏茶 0.76±
0.10a0.45±
0.06b0.86±
0.01a0.55±
0.09b0.76±
0.19a1.27±
0.17ab0.75±
0.10c1.32±
0.21a0.91±
0.14bc1.26±
0.31ab秋茶 0.59±
0.10c0.81±
0.05b1.10±
0.07a0.82±
0.07b0.35±
0.05d0.98±
0.17c1.34±
0.08b1.70±
0.32a1.37±
0.11b0.58±
0.08dPro 3.00 春茶 0.33±
0.11b0.20±
0.05c0.47±
0.05a0.35±
0.02b0.43±
0.02ab0.11±
0.04a0.07±
0.02b0.15±
0.03a0.12±
0.01a0.14±
0.01a夏茶 0.48±
0.12b0.43±
0.06b0.68±
0.03a0.27±
0.03c0.42±
0.09b0.16±
0.04ab0.14±
0.02ab0.18±
0.07a0.09±
0.01b0.14±
0.03ab秋茶 0.69±
0.03b0.59±
0.08b0.84±
0.12a0.43±
0.03c0.26±
0.03d0.23±
0.01a0.2±
0.03ab0.22±
0.08a0.14±
0.01bc0.09±
0.01cThr 2.60 春茶 0.57±
0.02d0.55±
0.05d0.71±
0.06c0.86±
0.00b1.10±
0.11a0.22±
0.01c0.21±
0.02c0.29±
0.04b0.33±
0.00b0.42±
0.04a夏茶 0.49±
0.08b0.31±
0.13b0.90±
0.11a0.53±
0.23b1.10±
0.05a0.19±
0.03c0.12±
0.05c0.33±
0.05b0.20±
0.09c0.42±
0.02a秋茶 0.54±
0.08b0.54±
0.03b0.83±
0.13a0.6±
0.05b0.88±
0.06a0.21±
0.03b0.21±
0.01b0.31±
0.06a0.23±
0.02b0.34±
0.02aSer 1.50 春茶 1.54±
0.15c1.54±
0.15c2.58±
0.05a2.25±
0.06b2.20±
0.11b1.03±
0.10c1.03±
0.10c1.66±
0.11a1.50±
0.04b1.47±
0.08b夏茶 0.90±
0.09b0.76±
0.17b1.60±
0.37a1.51±
0.03a1.48±
0.15a0.60±
0.06b0.51±
0.11b1.14±
0.13a1.01±
0.02a0.98±
0.10a秋茶 1.12±
0.15c1.07±
0.12c2.14±
0.08a2.09±
0.02a1.83±
0.12b0.75±
0.10c0.72±
0.08c1.44±
0.04a1.40±
0.02a1.22±
0.08bAsp 1.00 春茶 1.33±
0.25b0.76±
0.11c1.32±
0.08b0.52±
0.10c2.64±
0.37a1.33±
0.25b0.76±
0.11bc1.01±
0.52bc0.52±
0.10c2.64±
0.37a夏茶 0.35±
0.11b0.06±
0.05c0.37±
0.18b0.19±
0.09bc1.05±
0.02a0.35±
0.11b0.06±
0.05c0.31±
0.23b0.19±
0.09bc1.05±
0.02a秋茶 2.31±
0.12a1.04±
0.09b0.93±
0.06b0.64±
0.13c2.29±
0.08a2.31±
0.12a1.04±
0.09b0.81±
0.26bc0.64±
0.13c2.29±
0.08aAsn 1.00 春茶 0.61±
0.06c0.66±
0.07c2.27±
0.09a1.47±
0.08b1.42±
0.08b0.61±
0.06c0.66±
0.07c1.96±
0.47a1.47±
0.08b1.42±
0.08b夏茶 0.46±
0.12c0.18±
0.04d1.21±
0.24a0.79±
0.07b0.77±
0.20b0.46±
0.12b0.18±
0.04c0.99±
0.17a0.79±
0.07a0.77±
0.20a秋茶 0.32±
0.05c0.39±
0.06c1.74±
0.04a1.20±
0.10b1.14±
0.03b0.32±
0.05c0.39±
0.06c1.58±
0.26a1.20±
0.10b1.14±
0.03bThea 4.18 春茶 5.73±
0.23e14.02±
0.13d25.50±
0.10a15.20±
0.57c18.97±
0.09b1.37±
0.05c3.35±
0.03b5.55±
1.76a3.64±
0.14b4.54±
0.02ab夏茶 4.32±
0.20c9.55±
0.39b15.93±
0.63a8.85±
0.35b16.30±
1.10a1.03±
0.05c2.29±
0.09b3.23±
1.06a2.12±
0.08b3.90±
0.26a秋茶 5.22±
0.14d11.82±
0.53c24.61±
1.52a11.07±
0.07c17.96±
0.98b1.25±
0.03c2.83±
0.13bc4.77±
1.86a2.65±
0.02c4.3±
0.23abGlu 0.30 春茶 0.83±
0.09d1.08±
0.08c0.81±
0.09d1.41±
0.05b2.08±
0.11a2.75±
0.31c3.60±
0.28c3.51±
1.16c4.70±
0.18b6.94±
0.37a夏茶 0.45±
0.05d0.76±
0.04b0.30±
0.03e0.60±
0.06c1.70±
0.08a1.49±
0.18d2.54±
0.12b1.30±
0.47d2.00±
0.19c5.66±
0.28a秋茶 0.49±
0.03d0.68±
0.05c0.61±
0.12cd1.19±
0.07b1.59±
0.03a1.63±
0.11c2.28±
0.17c2.46±
1.10c3.97±
0.25b5.30±
0.09aGln 0.50 春茶 0.86±
0.03d3.52±
0.45a0.94±
0.05d1.48±
0.03c2.12±
0.19b1.71±
0.07d7.04±
0.91a2.23±
0.68cd2.97±
0.06c4.23±
0.38b夏茶 0.54±
0.05d2.02±
0.15a0.55±
0.04d0.98±
0.07c1.86±
0.03b1.08±
0.11c4.04±
0.30a1.42±
0.61bc1.96±
0.15b3.73±
0.07a秋茶 0.50±
0.04e2.27±
0.04a0.82±
0.01d1.31±
0.09c2.06±
0.02b1.00±
0.07e4.54±
0.08a1.90±
0.45d2.62±
0.17c4.11±
0.04bβ-ABA NF 春茶 0.37±
0.02b0.31±
0.03c0.73±
0.04a0.39±
0.02b0.42±
0.04bNF 夏茶 0.43±
0.04bc0.14±
0.05d0.74±
0.02a0.37±
0.02c0.46±
0.06b秋茶 0.36±
0.04b0.24±
0.04c0.41±
0.07ab0.11±
0.02d0.45±
0.02aGABA NF 春茶 0.35±
0.01bc0.31±
0.03c0.51±
0.05a0.40±
0.01b0.46±
0.03aNF 夏茶 0.25±
0.03c0.33±
0.01bc0.49±
0.03a0.28±
0.09c0.40±
0.02b秋茶 0.21±
0.01c0.27±
0.04ab0.34±
0.06ab0.23±
0.12bc0.37±
0.06aOrn NF 春茶 0.12±
0.01b0.16±
0.03ab0.22±
0.03a0.15±
0.03ab0.20±
0.05aNF 夏茶 0.05±
0.02b0.07±
0.01b0.05±
0.00b0.05±
0.02b0.18±
0.02a秋茶 0.11±
0.01a0.07±
0.02b0.14±
0.03a0.07±
0.01b0.07±
0.01b合计 NF 春茶 17.25±
0.58e26.92±
1.22d46.38±
0.73a30.13±
0.71c39.48±
1.58bNF 夏茶 12.40±
0.32e17.17±
0.41d28.96±
0.60b18.66±
0.13c31.36±
0.53a秋茶 16.02±
0.33d23.49±
0.77c40.42±
2.00a24.23±
0.27c35.64±
0.80b“NF”表示未找到阈值。
"NF" indicates no threshold found.滋味活性值（taste active value, TAV）反映了呈味物质含量与其感官阈值的比值，当TAV＞1时，表明该物质对样品呈味贡献大[16]。由表3可知，金牡丹红茶的主要呈味物质为谷氨酸、谷氨酰胺、茶氨酸、天冬氨酸、缬氨酸、丙氨酸、丝氨酸等；金牡丹乌龙茶主要呈味物质为谷氨酸、谷氨酰胺、茶氨酸、丝氨酸、组氨酸等，苦味氨基酸在红茶和乌龙茶中的TAV值大部分小于1。金牡丹白茶主要呈味物质有茶氨酸、谷氨酸、缬氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺等。金牡丹黄茶主要呈味物质为谷氨酸、茶氨酸、谷氨酰胺、缬氨酸、丝氨酸。金牡丹绿茶主要呈味物质为谷氨酸、茶氨酸、谷氨酰胺、缬氨酸、天冬氨酸等，呈鲜味的氨基酸在绿茶中的TAV值最高，对绿茶的鲜味呈现有着重要作用。
2.4 金牡丹茶的主要特征性代谢物相关性研究
相关性分析揭示了金牡丹茶在不同茶季的主要特征性代谢物之间的关联特性（图1）。在金牡丹茶的不同茶季中，鲜味氨基酸均与多种儿茶素（如EGCG、ECG等）及CAF、TB等呈正相关（cor≥0.80），金牡丹春茶中，鲜味氨基酸还与甜味氨基酸呈正相关。茶多酚作为茶叶中的主要活性成分，在不同茶季中均与多种儿茶素（如EGCG、ECG、GCG等）呈显著正相关（cor≥0.80，P＜0.05），这表明它们的合成和积累过程关系密切。而苦味氨基酸均与CAF、TB、EGCG等呈正相关。此外，在金牡丹春茶中，GC与多种儿茶素和其他特征代谢物呈显著负相关（cor≤−0.80，P＜0.05）；在夏茶中，GC除与苦味氨基酸和甜味氨基酸呈正相关外，与其余代谢物均呈负相关；在秋茶中，GC与EGC、EC呈极显著负相关（cor≤−0.80，P＜0.01），与多数代谢物也呈负相关或无明显相关性，这表明GC的含量与多数代谢物的含量在季节性变化中均呈相反趋势，但也与特定代谢物存在正相关关系。
![]()
图 1 不同茶季金牡丹5大类茶主要特征代谢物相关性分析春茶（A）、夏茶（B）、秋茶（C）。*代表0.01＜P＜0.05，**代表 0.001＜P＜0.01，***代表0.0001＜P＜0.001。Figure 1. Correlation analysis of major characteristic metabolites in 5 types of Jinmudan tea in different tea seasonsSpring tea (A), Summer tea(B), and Autumn tea (C); * Indicates statistical significance at 0.01＜P＜0.05; ** at 0.001＜P＜0.01; and *** at 0.0001＜P＜0.001.2.5 不同茶季金牡丹多茶类OPLA-DA判别
OPLS-DA评价模型中R2X和R2Y分别表示所建模型对X和Y矩阵的解释率，Q2表示模型的预测能力。当这3个指标越接近于1时，表示模型越稳定可靠，即可以用此模型筛选差异代谢物（图2A、B、C、D、E）[17]。春、夏、秋季不同茶类均可通过2个主成分实现茶季上的区分，且所建立的OPLS-DA模型有效。根据变量投影重要性（variable importance of projection, VIP）分析代谢产物对不同茶季及不同茶类的贡献率差异。VIP值越大，表示该代谢产物对模型分类贡献越大，也表明其在不同茶季间差异显著。通过筛选VIP≥1且P＜0.05的代谢物，结果显示，春、夏、秋季金牡丹红茶中CAF、EGCG、茶氨酸、亮氨酸、丙氨酸等14种代谢物VIP≥1；金牡丹乌龙茶中γ-氨基丁酸、天冬氨酸、苏氨酸、EGCG等12种代谢物VIP≥1；金牡丹白茶中酪氨酸、缬氨酸、茶氨酸、β-氨基丁酸、GC等15种代谢物VIP≥1；金牡丹黄茶中，C、EC、ECG、可可碱、酪氨酸、β-氨基丁酸等17种代谢物VIP≥1；金牡丹绿茶中，EGCG、咖啡碱、组氨酸、赖氨酸等17种代谢物VIP≥1。以上结果显示，可通过对主要特征代谢物构成的OPLS-DA判别模型分析，实现不同茶类在茶季上的区分，这些成分也是形成金牡丹春、夏、秋季的不同茶类品质的重要滋味物质。
![]()
图 2 不同茶季金牡丹5大类茶主要特征代谢物OPLS-DA与聚类热图综合分析OPLS-DA得分图、OPLS-DA置换检验图及VIP聚类热图：红茶（A），乌龙茶（B），白茶（C），黄茶（D），绿茶（E）。Figure 2. Comprehensive analysis of OPLS-DA and cluster heat map of main characteristic metabolites of multiple tea types of Jinmudan in different tea seasonsOPLS-DA score plot, OPLS-DA permutation test plot, and VIP cluster heatmap for: Black tea (A), Oolong tea (B), White tea (C), Yellow tea (D), Green tea (E).3. 讨论与结论
茶叶中茶多酚、氨基酸、儿茶素、咖啡碱等物质含量与占比是衡量茶叶品质、决定茶叶加工方向和经济价值的重要指标。本研究通过分析金牡丹品种春、夏、秋3季多茶类的生化成分含量差异，重点探讨了其主要特征代谢物含量在茶类和茶季间的变化规律，揭示了金牡丹茶丰富的内含物质成分及其不同茶季间茶叶品质的差异。
从不同茶季上看，金牡丹不同茶类的酚氨比均呈夏茶＞秋茶＞春茶的变化趋势。其中，春茶的酚氨比适中，适制多种茶类，而夏、秋茶的酚氨比高，更适制红茶和乌龙茶。咖啡碱和可可碱是茶叶中最主要的嘌呤类生物碱，也是决定茶叶苦味的重要成分。不同茶类金牡丹的茶多酚、咖啡碱、生物碱含量均在夏茶中最高，而氨基酸含量最低。这是由于夏季强光和高温抑制了氮代谢、促进了碳代谢，茶树新梢生长迅速且容易老化，导致茶叶中的氨基酸的含量明显减少，而咖啡碱、茶多酚的含量明显增加，也是造成夏茶的苦涩味重、鲜爽度下降的原因之一[18]。生物碱在茶树中的积累具有季节性变化规律，在本研究中呈绿茶＞白茶＞黄茶＞乌龙茶＞红茶的趋势。茶叶中氨基酸的含量影响着茶叶的滋味和品质。金牡丹春茶的氨基酸含量最高，秋茶次之，夏茶最低。这主要是由于春季气温适中，雨量充沛，内在成分及含量较为丰富[9]。鲜味氨基酸在不同茶季占比均超过50%，是形成金牡丹茶滋味品质的主要氨基酸。此外，金牡丹不同茶类的酯型儿茶素含量均在夏茶中最高，春季金牡丹红茶、乌龙茶和白茶中酯型儿茶素含量较低，酯型儿茶素含量的下降能够改善茶汤中的苦涩味，促进茶汤的回甘，因此金牡丹夏茶苦涩味较春茶和秋茶更明显[19]。
从不同茶类来看，随着发酵程度的加深，茶多酚、儿茶素、咖啡碱及生物碱的含量随之下降。该结果主要是由于多酚氧化酶对儿茶素氧化导致，发酵程度越高，儿茶素的含量越低[20,21]。春季金牡丹白茶氨基酸含量最高，酚氨比最低。有研究表明，酯型儿茶素含量的下降，能促使茶汤由清鲜口感向甜、醇口感的转变[22]。金牡丹白茶的氨基酸含量最高，其次为金牡丹绿茶、黄茶、乌龙茶和红茶。除金牡丹白茶外，其余茶类随发酵程度的加深，氨基酸含量逐渐下降，这与氨基酸在茶叶发酵过程中自身发生氧化，产生醛类化合物有关[23]。在不同茶季中，金牡丹白茶和绿茶的鲜味氨基酸含量均较高，谷氨酸可产生类似鲜花的香气，在金牡丹绿茶中含量高于其他茶类，为其提供强烈的“鲜爽味”[24, 25]。
不同茶季的金牡丹茶中，氨基酸、儿茶素及茶多酚等主要特征性代谢物间存在显著相关性，金牡丹茶各茶季中鲜味氨基酸与EGCG、ECG、CAF、TB等呈显著正相关，春茶中与甜味氨基酸呈正相关，且茶多酚与EGCG、ECG、GCG等呈显著正相关。GC的季节性关联差异显著，春、秋茶中与多数代谢物呈负相关，夏茶中与苦味和甜味氨基酸呈正相关，其余均为负相关或无明显相关性，表明GC与代谢物呈季节反向积累趋势。相关性分析结果表明，金牡丹茶的化学成分受到季节性变化的显著影响。主成分分析与OPLS-DA判别模型进一步明确了关键代谢物对不同茶季和茶类区分的重要贡献。其中，γ-氨基丁酸、天冬氨酸、EGCG等12种代谢物对判别不同茶季的金牡丹红茶差异有较大贡献值；天冬氨酸、苏氨酸、EGCG等12种代谢物对判别不同茶季的金牡丹乌龙茶有较大贡献值；缬氨酸、茶氨酸、β-氨基丁酸、GC等15种代谢物对判别不同茶季的金牡丹白茶有较大贡献值；C、EC、ECG、可可碱等17种代谢物对判别不同茶季的金牡丹黄茶有较大贡献值；EGCG、咖啡碱、组氨酸、赖氨酸等17种代谢物对判别不同茶季的金牡丹绿茶有较大贡献值。综上所述，不同茶类和茶季的金牡丹茶在化学成分上差异显著，这些特征代谢物在区分其不同茶季及茶类方面具有重要意义，并直接影响金牡丹茶的滋味和品质。未来研究可进一步聚焦这些关键代谢物的变化，以优化金牡丹茶的品质及加工工艺。
-
![]()
图 1 不同处理土壤细菌（A）和真菌（B）的Alpha指数稀释性曲线图
Figure 1. Dilution plot of alpha index for bacteria (A) and fungi (B) in soil by treatments
![]()
图 2 不同处理土壤样本细菌（A）和真菌（B）物种分布韦恩图
Figure 2. Venn diagram on species distributions of bacteria (A) and fungi (B) in soil under treatments
![]()
图 3 不同处理土壤样本细菌（A）和真菌（B）样本相关性热图
Figure 3. Heat map on correlation between bacteria (A) and fungi (B) in soil
![]()
图 6 不同处理样品赤霉菌属和镰刀菌属的相对丰度
Figure 6. Relative abundance of Gibberella and Fusarium in soil under treatments
表 1 多粘类芽孢杆菌NPDY05-8对玉米茎基腐病的田间防效
Table 1 Field efficacy of NPDY05-8 against maize stalk rot
年份 Year 药剂 Pesticide 病情指数 Disease indexes/% 防治效果 Prevention effect/% 2021 菌株NPDY05-8 Strain NPDY05-8 3.23 ± 0.34 a 90.92 ± 0.65 a l5%乙蒜素可湿性粉剂 15% Ethylicin wettable powder 16.09 ± 0.45 b 55.71 ± 1.14 b 15%多菌灵可湿性粉剂 15% Carbendazim wettable powder 16.39 ± 1.53 b 54.90 ± 8.51 b 清水Clean water(CK) 36.68 ± 0.68 c 2022 菌株NPDY05-8 Strain NPDY05-8 1.04 ± 0.17 a 95.68 ± 0.71 a l5%乙蒜素可湿性粉剂 15% Ethylicin wettable powder 11.69 ± 2.05 b 51.63 ± 8.50 b 15%多菌灵可湿性粉剂 15% Carbendazim wettable powder 12.21 ± 2.83 b 49.49 ± 11.71 b 清水 Clean water(CK) 24.17 ± 0.93 c 同列数据后不同小写字母表示同一年份同一指标不同处理间差异显著（P＜0.05）。
Data with different lowercase letters on same column indicate significant differences between treatments on same indicator in same year (P＜0.05).
下载: 导出CSV
表 2 不同处理土壤样本主要细菌在门水平上不同种群的相对丰度
Table 2 Relative abundances of microbes at phylum level in soil
项目 Item Y1/% Y2/% Y3/% Y4/% 变形菌门 Proteobacteria 41.18 ± 1.43 a 31.52 ± 0.58 a 42.31 ± 2.33 a 30.57 ± 1.03 a 酸杆菌门 Acidobacteria 21.34 ± 1.05 ab 15.90 ± 1.41 b 17.34 ± 2.12 ab 28.05 ±1.23 a 放线细菌 Actinobacteria 8.25 ± 1.33 b 12.27 ± 2.56 ab 13.75 ±0.88 a 7.07 ±0.76 b 未分类的细菌 unclassified_Bacteria 11.08 ± 0.89 a 15.67 ± 1.36 a 12.22 ±1.18 a 8.87 ± 0.79 b 芽单胞菌门 Gemmatimonadetes 5.18 ± 0.66 b 3.10 ± 0.53 bc 2.92 ± 0.36 c 10.38 ± 1.22 a 拟杆菌门 Bacteroidetes 3.53 ± 0.53 a 3.45 ± 0.80 a 2.18 ± 0.69 b 3.95 ± 1.03 a 无中文名 Candidatus_Saccharibacteria 2.47 ± 0.26 a 1.99 ± 0.15 a 2.69 ± 1.01 a 0.84 ± 0.25 b 厚壁菌门 Firmicutes 1.85 ± 0.38 b 2.95 ± 0.09 a 0.42 ± 0.08 c 2.14 ± 0.08 b 绿弯菌门 Chloroflexi 1.80 ± 0.40 c 5.75 ± 0.70 a 3.77 ± 0.66 ab 1.57 ± 0.58 c 疣微菌门 Verrucomicrobia 1.24 ± 0.36 b 2.40 ± 0.55 ab 0.57 ± 0.06 c 3.52 ± 0.58 a 浮霉菌门 Planctomycetes 0.77 ± 0.19 b 2.43 ± 0.29 a 0.92 ± 0.08 b 1.15 ± 0.04 b 装甲菌门 Armatimonadetes 0.59 ± 0.05 a 0.34 ± 0.02 a 0.15 ± 0.01 a 0.47 ± 0.19 a 硝化螺旋菌门 Nitrospirae 0.35 ± 0.02 b 0.51 ± 0.04 b 0.35 ± 0.07 b 1.08 ± 0.08 a 蓝藻门 Cyanobacteria 0.19 ± 0.01 b 1.11 ± 0.18 a 0.002 ± 0.01 c 0.09 ± 0.02 b 同行数据后不同小写字母表示不同处理间差异显著（P＜0.05）。表3、4同。
Data with different lowercase letters on same row indicate significant differences between treatments (P＜0.05). The same as table3-4.
下载: 导出CSV
表 3 不同处理土壤样本主要真菌在门水平上不同种群的相对丰度
Table 3 Relative abundance of major fungi at phylum level in soil under treatments
项目 Item Y1/% Y2/% Y3/% Y4/% 子囊菌门 Ascomycota 33.53 ± 1.57 d 52.99 ± 2.11 c 67.93 ± 1.93 a 62.26 ± 1.93 b 担子菌门 Basidiomycota 56.28 ± 2.67 a 32.00 ± 2.22 b 14.44 ± 2.50 c 30.54 ±2.27 b 被孢菌门 Mortierellomycota 8.33 ± 3.84 b 10.06 ± 1.66 a 11.24 ± 1.49 a 3.98 ± 0.85 b 壶菌门 Chytridiomycota 0.15 ± 0.06 c 1.94 ± 0.09 a 1.55 ± 0.19 b 0.36 ± 0.06 c 毛霉门 Mucoromycota 0.05 ± 0.03 c 0.26 ± 0.10 b 1.02 ± 0.15 a 0.09 ± 0.02 c
下载: 导出CSV
表 4 不同处理样本的类芽孢杆菌在不同分类水平上的丰度
Table 4 Abundance of bacteria at different classification levels in soil under treatments
项目 Item Y1/% Y2/% Y3/% Y4/% 厚壁菌门 Firmicutes 1.85 ± 0.38 b 2.95 ± 0.09 a 0.42 ± 0.08 c 2.14 ± 0.08 b 芽孢杆菌纲 Bacilli 1.58 ± 0.26 a 1.91 ± 0.33 a 0.41 ± 0.12 b 1.28 ± 0.45 a 芽孢杆菌目 Bacillales 1.58 ± 0.26 a 1.91 ± 0.33 a 0.41 ± 0.12 b 1.28 ± 0.45 a 芽孢杆菌科 Bacillaceae 0.40 ± 0.09 a 0.43 ± 0.09 a 0.02 ± 0 b 0.02 ± 0 b 类芽孢杆菌属 Paenibacillus 0.12 ± 0.01 b 0.26 ± 0.01 a 0.02 ± 0 c 0.02 ± 0 c
下载: 导出CSV
-
[1] 樊伟民. 玉米茎腐病的研究现状及防治策略 [J]. 黑龙江农业科学, 2022(3):76−80. FAN W M. Research status and control strategies of maize stem rot [J]. Heilongjiang Agricultural Sciences, 2022(3): 76−80.(in Chinese)
[2] 吴之涛, 杨克泽, 马金慧, 等. 玉米茎基腐病研究进展 [J]. 安徽农业科学, 2018, 46(22):5−7. DOI: 10.3969/j.issn.0517-6611.2018.22.002 WU Z T, YANG K Z, MA J H, et al. Research progress on stalk rot of maize [J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2018, 46(22): 5−7.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.0517-6611.2018.22.002
[3] 吴海燕, 孙淑荣, 范作伟, 等. 玉米茎腐病研究现状与防治对策 [J]. 玉米科学, 2007, 15(4):129−132. WU H Y, SUN S R, FAN Z W, et al. Research condition and prevention countermeasures of maize stalk rot [J]. Journal of Maize Sciences, 2007, 15(4): 129−132.(in Chinese)
[4] 沈广爽, 于淑晶, 郭宁, 等. 玉米茎基腐病防治研究进展 [J]. 农药, 2021, 60(4):235−238. SHEN G S, YU S J, GUO N, et al. Research progress on control of maize stalk rot [J]. Agrochemicals, 2021, 60(4): 235−238.(in Chinese)
[5] 段灿星, 曹言勇, 董怀玉, 等. 玉米种质资源抗腐霉茎腐病和镰孢茎腐病精准鉴定 [J]. 中国农业科学, 2022, 55(2):265−279. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.02.003 DUAN C X, CAO Y Y, DONG H Y, et al. Precise characterization of maize germplasm for resistance to Pythium stalk rot and Gibberella stalk rot [J]. Scientia Agricultura Sinica, 2022, 55(2): 265−279.(in Chinese) DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.02.003
[6] 郑俊强, 高增贵, 庄敬华, 等. 玉米土传病害生物防治的研究进展 [J]. 玉米科学, 2005, 13(1):111−114,118. ZHENG J Q, GAO Z G, ZHUANG J H, et al. Progress of studies on bio-control of maize soil borne disease [J]. Journal of Maize Sciences, 2005, 13(1): 111−114,118.(in Chinese)
[7] 赵阿娜, 丁万隆. 利用拮抗微生物防治中药材土传病害研究进展 [J]. 中国中药杂志, 2005, 30(7):485−487. DOI: 10.3321/j.issn:1001-5302.2005.07.001 ZHAO A N, DING W L. Progress on the control of medicinal plants soil-borne disease by anti-microorganism [J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2005, 30(7): 485−487.(in Chinese) DOI: 10.3321/j.issn:1001-5302.2005.07.001
[8] 沙月霞, 邢敏, 李明洋, 等. 微生物菌剂拌土对玉米茎基腐病的预防和促生效果 [J]. 安徽农业科学, 2021, 49(4):141−144,154. SHA Y X, XING M, LI M Y, et al. Preventive and promoting efficacy of microbial agents mixed with soil against the maize stem basal rot in Ningxia [J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2021, 49(4): 141−144,154.(in Chinese)
[9] 张亮, 盛浩, 袁红, 等. 多粘类芽孢杆菌LRS-1对辣椒疫霉病害根际土壤细菌多样性的影响 [J]. 土壤通报, 2020, 51(2):358−364. ZHANG L, SHENG H, YUAN H, et al. Effects of Paenibacillus polymyxa LRS-1 on rhizosphere soil bacteria diversity affected by Phytophthora disease of pepper [J]. Chinese Journal of Soil Science, 2020, 51(2): 358−364.(in Chinese)
[10] 孙光忠, 刘元明, 彭超美, 等. 多粘类芽孢杆菌对小麦赤霉病田间防治效果研究 [J]. 农药科学与管理, 2016, 37(7):45−47. DOI: 10.3969/j.issn.1002-5480.2016.07.016 SUN G Z, LIU Y M, PENG C M, et al. Study on the field control effect of Bacillus polymyxa against wheat scab [J]. Pesticide Science and Administration, 2016, 37(7): 45−47.(in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1002-5480.2016.07.016
[11] 刘振华, 井长勤, 周晨妍. 生防细菌多粘类芽孢杆菌多糖研究进展 [J]. 上海农业学报, 2015, 31(4):146−150. LIU Z H, JING C Q, ZHOU C Y. Research progress of polysaccharide from biocontrol bacterium Paenibacillus polymyxa [J]. Acta Agriculturae Shanghai, 2015, 31(4): 146−150.(in Chinese)
[12] 王刘庆, 王秋影, 廖美德. 多粘类芽孢杆菌生物特性及其机理研究进展 [J]. 中国农学通报, 2013, 29(11):158−163. DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.2012-2504 WANG L Q, WANG Q Y, LIAO M D. The progress of biological properties and mechanisms of Paenibacillus polymyxa [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2013, 29(11): 158−163.(in Chinese) DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.2012-2504
[13] RYU C M, KIM J, CHOI O, et al. Improvement of biological control capacity of Paenibacillus polymyxa E681 by seed pelleting on sesame [J]. Biological Control, 2006, 39(3): 282−289. DOI: 10.1016/j.biocontrol.2006.04.014
[14] 韩俊华, 陈大欢, 黄继翔. 响应曲面法优化多粘类芽孢杆菌HT16产生抗菌蛋白的培养基 [J]. 食品工业科技, 2014, 35(13):262−265,270. DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2014.13.048 HAN J H, CHEN D H, HUANG J X. Optimization of culture medium for antifungal protein production by paenibacillus polymaxa HT16 using response surface methodology [J]. Science and Technology of Food Industry, 2014, 35(13): 262−265,270.(in Chinese) DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2014.13.048
[15] CHOI S K, PARK S Y, KIM R, et al. Identification and functional analysis of the fusaricidin biosynthetic gene of Paenibacillus polymyxa E681 [J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2008, 365(1): 89−95. DOI: 10.1016/j.bbrc.2007.10.147
[16] 李正辉, 向晶晶, 陈婧鸿, 等. 小麦赤霉病拮抗菌的分离与鉴定 [J]. 麦类作物学报, 2007, 27(1):149−152. DOI: 10.7606/j.issn.1009-1041.2007.01.037 LI Z H, XIANG J J, CHEN J H, et al. Isolation and identification of actinomycete against Fusarium graminearum schw [J]. Journal of Triticeae Crops, 2007, 27(1): 149−152.(in Chinese) DOI: 10.7606/j.issn.1009-1041.2007.01.037
[17] 张忠良, 刘东平, 潘培培, 等. 多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)K18-5不同悬浮液处理对黄瓜枯萎病抑制作用的影响 [J]. 河南农业大学学报, 2019, 53(5):724−730. ZHANG Z L, LIU D P, PAN P P, et al. Influence of inhibition effects of different suspensions treatments of Paenibacillus polymyxa (K18-5) against Fusarium wilt of cucumber [J]. Journal of Henan Agricultural University, 2019, 53(5): 724−730.(in Chinese)
[18] 田宇曦, 闵勇, 杨自文, 等. 多粘类芽孢杆菌研究进展 [J]. 湖北农业科学, 2017, 56(18):3401−3404,3409. DOI: 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.18.001 TIAN Y X, MIN Y, YANG Z W, et al. Research progress of Paenibacillus polymyxa [J]. Hubei Agricultural Sciences, 2017, 56(18): 3401−3404,3409.(in Chinese) DOI: 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.18.001
[19] 周涛, 满文曾, 吴晓营, 等. 广谱抑菌性多粘类芽孢杆菌的筛选及其细菌素理化特性 [J]. 食品工业科技, 2019, 40(24):99−103,109. DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2019.24.017 ZHOU T, MAN W Z, WU X Y, et al. Screening of broad-spectrum antibacterial Paenibacillus polymyxa and physicochemical properties of its bacteriocin [J]. Science and Technology of Food Industry, 2019, 40(24): 99−103,109.(in Chinese) DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2019.24.017
[20] 申顺善, 张涛, 王娟, 等. 多粘类芽孢杆菌HK18-8对辣椒炭疽病菌的抑制作用及其定殖能力 [J]. 园艺学报, 2019, 46(3):499−507. SHEN S S, ZHANG T, WANG J, et al. Antifungal activity of Paenibacillus polymyxa HK18-8 against pepper anthracnose and its colonization ability [J]. Acta Horticulturae Sinica, 2019, 46(3): 499−507.(in Chinese)
[21] 张淑梅, 沙长青, 赵晓宇, 等. 一株抗真菌内生多粘芽孢杆菌的分离鉴定及对水稻恶苗病菌的抑制作用 [J]. 中国生物工程杂志, 2010, 30(2):84−88. ZHANG S M, SHA C Q, ZHAO X Y, et al. Identification of an endophytic Paenibacillus polymyxa strain producing antifungal protein and the inhibition to Fusarium moniliforme causing rice bakanae disease [J]. China Biotechnology, 2010, 30(2): 84−88.(in Chinese)
[22] 王笑颖, 孟成生, 雷白时. 大丽轮枝菌拮抗细菌多粘芽孢杆菌7-4菌株的筛选与鉴定 [J]. 湖北农业科学, 2011, 50(9):1797−1799,1825. WANG X Y, MENG C S, LEI B S. Screening and identification of antagonistic bacterium strain 7-4 against Verticillium dahliae [J]. Hubei Agricultural Sciences, 2011, 50(9): 1797−1799,1825.(in Chinese)
[23] 张亮, 向陈艳, 袁红, 等. 多粘类芽孢杆菌LRS-1对番茄青枯病害根际土壤细菌群落的影响 [J]. 湖南农业科学, 2021(7):1−6. ZHANG L, XIANG C Y, YUAN H, et al. Effects of Paenibacillus polymyxa LRS-1 on bacteria community in rhizosphere soil of tomato bacterial wilt [J]. Hunan Agricultural Sciences, 2021(7): 1−6.(in Chinese)
[24] 陈雪丽, 王光华, 金剑, 等. 两株芽孢杆菌对黄瓜和番茄根际土壤微生物群落结构影响 [J]. 生态学杂志, 2008, 27(11):1895−1900. DOI: 10.13292/j.1000-4890.2008.0363 CHEN X L, WANG G H, JIN J, et al. Effects of two bacillus strains on microbial community structure in rhizosphere soils of cucumber and tomato [J]. Chinese Journal of Ecology, 2008, 27(11): 1895−1900.(in Chinese) DOI: 10.13292/j.1000-4890.2008.0363
[25] 韩永琴, 陈新建, 罗路云, 等. 生防菌剂多黏类芽胞杆菌对辣椒根际土壤细菌群落的影响 [J]. 植物保护, 2020, 46(2):135−142. DOI: 10.16688/j.zwbh.2018463 HAN Y Q, CHEN X J, LUO L Y, et al. Effects of the biocontrol agent Bacillus polymyxa on the bacterial community in the rhizosphere of pepper [J]. Plant Protection, 2020, 46(2): 135−142.(in Chinese) DOI: 10.16688/j.zwbh.2018463
计量
- 文章访问数: 354
- HTML全文浏览量: 193
- PDF下载量: 66
