近年来,集约化种植模式发展迅速,该模式具有种植品种单一、复种指数高和大量施肥施药的特点,导致土壤酸化、土壤微生态失衡等问题频发,加剧了土传病害的发生与发展。土壤p H是土壤理化性质的重要指标,对土壤微生物群落特别是原核微生物的组成与结构有重要影响,而土壤微生物群落对植物健康/发病至关重要,但当前土壤p H对土传病害的影响机制尚不明确。因此本文从青枯菌和土著细菌群落对p H的适应力角度出发,首先构建能够稳定维持p H值的缓冲培养体系和高通量、快速测定病原菌相对数量的试验方法,并基于此评估病原菌和土著细菌群落的p H适应力,同时筛选具备不同p H适应力的细菌菌株,优化合成微生物组学方法并在此基础上通过微宇宙试验和番茄水培试验,研究p H、土壤土著微生物和病原菌三者的相互关系对病原菌入侵定殖的影响,为通过调控p H或特定微生物菌群功能特性防治青枯病的发生与蔓延提供科学理论依据。主要研究结果如下:采用绿色荧光蛋白(GFP)标记的青枯菌可通过荧光酶标仪读取荧光值获取其数量。通过试验不同缓冲液类型、浓度和取样时间,确定能够稳定维持p H的缓冲培养体系,即采用浓度为0.05 mol/L的磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液配制的液体牛肉膏蛋白胨培养基(NA),在菌体培养12 h后取样。相比于磷酸二氢钾-磷酸氢二钾缓冲液,菌体对钠离子的耐受能力更高,菌体生长值更高。此外,尽管高浓度缓冲培养体系既能够较好地维持培养环境的p H值,但高离子浓度对菌体生长有抑制作用,因此选取上述条件培养体系。试验发现,培养结束后离心洗脱培养体系能够排除背景值干扰。不同p H培养环境对GFP表达有一定的影响,整体而言,相同菌体浓度,缓冲培养体系p H越高,菌体荧光强度越大,据此制备了相应标准曲线以校正各p H条件下测定的荧光值。采集三种不同作物种植土壤,通过稀释涂布土壤悬液至不同p H固体培养基中,初步筛选具备不同p H适应能力的细菌菌株,并基于建立的培养体系测定各菌株的p H适应性图谱,并将其定义为各菌株的理论适应力,将纯培养的青枯菌的理论适应力与其他菌群的各菌株理论适应力之和的比值定义为病原菌理论相对适应力。选取5株p H理论适应力存在差异的细菌菌株用以开展后续实验,分别是巨大芽孢杆菌(Bacillus meqaterium)Z-1、斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)b-33、微小杆菌(Exiguobaterium aurantiacum)S-2、海口芽孢杆菌(Bacillus haikouensis)J-4、烟草节杆菌(Arthroacter nicotianae)S-5。采用上述5株细菌菌株构建31种人工复合菌群并与青枯菌进行共培养,结果表明,复合群落丰富度(R~2=0.1208,P<0.001)和生物量(R~2=0.5944,P<0.001)均与病原菌数量的相对比例呈显著负相关关系,即微生物群落多样性和生物量越大,病原菌的入侵定殖能力越低。更重要的是,病原菌的理论适应力不能指征病原菌的入侵定殖效率,而病原菌的理论相对适应力与病原菌数量的相对比例呈显著正相关关系(R~2=0.6295,P<0.001),这表明病原菌的理论相对适应力能够更好地预测病原菌的入侵定殖能力,此外,水培盆栽试验同样验证了以上结论,番茄植株发病率与病原菌的理论相对适应力呈显著正相关关系(R~2=0.5675,P<0.01)。因此,病原菌的定殖效率不是取决于其本身的p H适应能力,而是取决于病原菌与所在的复杂菌群相比之下的p H相对适应力。