埃及土壤细菌对番茄"Moneymaker"根结线虫的生物防治及促生长作用研究

本研究针对番茄生产中根结线虫(RKN)危害严重的问题，通过筛选埃及Sekem农场的20株细菌(B1-B20)和4种已知生防菌(B21-B24)，采用种子包衣技术评估其对番茄"Moneymaker"的促生长和线虫防治效果。研究发现B5、B12、B19、B20等菌株能显著降低虫瘿数(NG)和卵块数(NEM)，同时提高光合色素含量和生物量，通过诱导多酚(PPh)积累增强系统抗性。该研究为番茄可持续生产提供了新型生物防治策略。

　　

番茄作为全球重要的蔬菜作物，其产量常因根结线虫(RKN；Meloidogyne spp.)的侵害而大幅减产，在热带和亚热带地区尤为严重。埃及作为世界第五大番茄生产国，根结线虫特别是南方根结线虫(M. incognita)的侵染导致产量损失高达85%。传统化学杀线虫剂虽有效但存在环境和健康风险，因此利用土壤微生物进行生物防治成为可持续农业的研究热点。

为解决这一难题，开罗大学和埃及农业研究中心的研究团队在《Egyptian Journal of Biological Pest Control》发表研究，评估了20株埃及Sekem农场分离的细菌（芽孢杆菌Bacillus、溶杆菌Lysobacter、类芽孢杆菌Paenibacillus和链霉菌Streptomyces）对番茄"Money-maker"的促生长和线虫防治效果。研究采用种子包衣技术，通过测定虫瘿数、卵块数、植物生长参数和代谢活性等指标，发现B5（Bacillus subtilis subsp. spizizenii）、B12（Streptomyces subrutilus）等菌株表现优异，不仅能有效控制线虫，还能通过诱导多酚积累增强植物系统抗性。

研究主要采用种子包衣结合盆栽实验，在自然感染条件下评估细菌效果。通过形态学鉴定线虫种类，使用氯溶液提取卵块制备接种体。测定指标包括虫瘿数(NG)、卵块数(NEM)、株高(SL)、茎粗(SD)、叶片数(NPL)、生物量等生长参数，以及光合色素、碳水化合物(Carb)、蛋白质(Pr)和多酚(PPh)等代谢指标。数据分析采用主成分分析(PCA)和层次聚类分析(HCA)。

RKN-satisfying response
种子包衣处理显著降低了线虫侵染响应，2022-2023年NG降幅达0.66-74.09%，NEM降幅达0.63-77.46%。其中B23（Sporosarcina psychrophila）效果最佳，NG仅15.68（2022）和15.00（2023），显著优于对照。

Vegetative growth performance
包衣处理显著改善植物生长，CV值达16.45-60.37%。B16处理株高提升255%（109.03 cm vs 对照30.67 cm），B19使茎粗增至5.13 mm（对照2.40 mm）。生物量方面，B23处理的鲜重(55.98 g)和干重(7.06 g)均为最高。

Foliar photosynthesis pigments
包衣处理维持了光合色素含量，B14在2022年叶绿素a达2.13 mg g^-1
，B23在2023年叶绿素b达0.46 mg g^-1
，显著高于受线虫侵害的对照。

Plant metabolism activity
根系代谢显著增强，B19处理的碳水化合物(50.31 mg g^-1
)和B18的蛋白质(19.10 mg g^-1
)含量最高。多酚含量提升明显，B21达6.74 mg g^-1
，表明系统抗性被激活。

Multivariate analyses
PCA显示NG/NEM与生长参数呈负相关，HCA将菌株分为5类，其中B5、B12、B19、B20、B22和B23聚为高效果组，其促生长和线虫抑制特性突出。

该研究证实埃及土壤细菌可通过直接杀线虫和诱导系统抗性双重机制发挥作用。Bacillus subtilis subsp. spizizenii Sd1-14等菌株表现优异，其诱导的多酚积累和光合作用增强为关键机制。研究成果为开发新型生物农药提供了候选菌株，对减少化学农药使用、实现番茄可持续生产具有重要意义。特别是种子包衣技术的应用，为田间推广提供了简便有效的施菌方式。未来研究可进一步评估这些菌株在不同作物和土壤环境中的稳定性及商业化潜力。