论文部分内容阅读
小麦赤霉病是小麦生产上的重要病害之一,严重影响小麦的产量和品质。赤霉病在我国主要发生在长江中下游冬麦区、东北春麦区东部及华南冬麦区,近年来随着气候和耕作制度的变化,流行区域不断扩大,目前已经扩大到黄淮海麦区。我国麦类赤霉病主要是由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)和亚洲镰刀菌(F.asiaticum)引起的,是影响小麦产量的一个重要因素,其中,黄河流域以北地区以禾谷镰刀菌为主,长江中下游地区以亚洲镰刀菌为主。感病后的麦穗不仅籽粒皱缩,品质下降,而且病菌在侵害作物的同时能产生多种毒素,其中脱氧雪腐镰刀菌烯(deoxynivalenol,DON)和玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)等可破坏人和动物的免疫系统,还有致癌、致畸的作用,严重威胁人畜的健康安全。目前生产上防治措施主要是依靠化学农药,随着用药面积扩大,用药量和用药频率增加,病原菌的抗药性也不断增强。随着农业可持续发展的需要和人们环保意识的提高,生物防治措施在农业生产上的应用受到越来越广泛的关注。本研究从山东、江苏、浙江、河北、河南、安徽等多个地区采集了小麦赤霉病病穗,从这些病穗样品上共分离得到500多株细菌,通过平板共培养试验筛选到对禾谷镰刀菌(F.graminearum)和亚洲镰刀菌(F.asiaticum)有拮抗活性的菌株175株。然后利用高效液相色谱(HPLC)方法检测上述生防菌株对脱氧雪腐镰刀菌烯醇的降解能力,筛选到具有兼具毒素降解活性的生防菌株42株。综合对病原菌的拮抗和毒素降解活性,选择菌株Z54进行下一步的试验,对其进行了菌株鉴定、室内抑菌率测定、毒素降解率测定、盆栽防病试验和田间小区防治试验。经16S rDNA和gyrB基因测序结合形态学分析,将Z54鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。平板对峙培养结果显示,对禾谷镰刀菌和亚洲镰刀菌菌丝的抑制率分别能达到81.72%、70.13%,菌株发酵液与病原菌在PDA上共培养实验结果显示,菌株Z54对两种病原菌的抑制率都能达到100%。液体培养试验结果表明,菌株Z54在12d对脱氧雪腐镰刀菌烯醇(初始浓度为20μg/mL)的降解率达到71.67%。小麦盆栽试验显示,菌体与菌株发酵液对小麦赤霉病的防效达69.12%～78.57%。田间小区试验显示,菌体与菌株发酵液对小麦赤霉病的防效达72.60%～75.82%。综上,本研究为小麦赤霉病的生物防治以及病原菌毒素的去除提供了优良的菌株资源。