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病原真菌是植物病害最主要的致病因子,并时常对农作物生产造成毁灭性破坏,最终导致农作物大量减产而严重影响经济效益。由于农业防治的不足、抗病性品种的缺失以及化学农药防治所引起的环境污染和致病菌抗药性等问题日益严重,具有经济、高效和环保等特点的生物防治成为目前植物病害防治的主要技术手段。然而,生防菌的抑菌能力、抗病范围及对不同植物病害、地区施用环境的差异,会限制生物防治的应用效果。近年来,生防真菌由于种类多、范围广,易分离和开发应用,且环境适应性强和抑菌范围广等特点在生防微生物中应用更为普遍,在防治植物真菌病害中也备受关注。因此,筛选具有广谱、高效且稳定抑菌效果的生防真菌是植物病害生物防治的一个新方向。本研究采用平板对峙试验和摇瓶培养抑菌试验在紫色土壤中筛选获得一株对西瓜蔓枯病菌(Didymella bryoniae)、油菜核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)、松立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)和柑橘炭疽病菌(Colletotrichum gloeosprioides)均有良好拮抗效果的生防真菌,并进一步研究了其对不同病原真菌的抑菌效果、生理特性、最佳发酵条件及其生防作用机制,其结果如下:1、菌株筛选结果显示:分离菌株对松立枯丝核菌、西瓜蔓枯病菌、柑橘炭疽病菌和油菜核盘菌的抑菌率分别达到80.5%、59.6%、65.7%和69.9%;摇瓶培养抑菌试验中的抑菌率则分别为43.4%、49.6%、57.3%和51.8%。根据菌株的培养特性、形态学特征以及18S r RNA基因序列分析,将其鉴定为烟管菌(Bjerkandera adusta),命名为烟管菌M-1。目前,国内外尚无该菌株对上述4种病原真菌的生防作用报道,这也是利用该菌株进行植物真菌病害生物防治的又一补充。2、菌株生长条件的研究结果表明:菌株M-1可以利用多种碳源和氮源进行生长,但不能利用尿素为氮源生长,其中最适碳源为麦芽糖,最适氮源为硝酸钾。p H试验表明,菌株M-1在酸性、中性和碱性环境中均能生长,但在不同p H环境下生长情况各不相同,整体呈现出先增高后降低的趋势,在初始p H为7.0时生长最好。此外,菌株M-1在15℃~36℃条件下均可生长,最适温度为32℃,但在10℃和40℃时均不能生长。添加无机盐Mg SO4能够促进菌株M-1生长,而Zn SO4和Cu SO4却能抑制其生长。3、通过单因素试验选择生防菌株最适发酵条件,研究表明,碳源:对西瓜蔓枯病菌、油菜核盘菌和松立枯丝核菌抑菌率最高的碳源均为麦芽糖,而对柑橘炭疽病菌抑菌率最高时的碳源为葡萄糖。菌株最适发酵氮源为硝酸铵,而C/N为6.0:1~8.4:1时对4种病原真菌的抑制效果较好,其中最适C/N为7.2:1。发酵液最适碳源用量均为20g/L。p H:对西瓜蔓枯病菌、油菜核盘菌、松立枯丝核菌和柑橘炭疽病菌抑菌效果最好的p H分别为9.0、5.0、7.0和9.0。温度:对西瓜蔓枯病菌和松立枯丝核菌抑菌率最高时的发酵温度均为30℃,而对油菜核盘菌和柑橘炭疽病菌为25℃。装液量:对松立枯丝核菌抑菌率的最佳装瓶量为45%(v/v),而对另外3种病原真菌的最佳装瓶量为30%。转速及时间:菌株M-1液体发酵的最适转速为180r/min,最适发酵时间均为20d。菌株M-1发酵液在80℃水浴处理后抑菌率仍在19.3%以上,而100℃处理后抑菌率也在15%左右,其发酵液表现出一定的热稳定性,但是以40℃时效果最好。4、采用响应曲面法对菌株M-1发酵条件进行优化,得到了最优条件组合。其中,对西瓜蔓枯病菌抑制作用最佳的发酵条件是:C/N为7.1,p H为7.4,装瓶量为44%,时间为19d,转速为180r/min,温度为29℃,抑菌率可由49.6%提升至52.6%;对油菜核盘菌抑制效果最好的发酵条件:C/N为7.5,p H为4.7,装瓶量为33%,时间为22d,转速为180r/min,温度为32℃,优化后其发酵液抑菌率可以由51.8%增加到80.9%;对柑橘炭疽病菌抑制效果最好的发酵条件:C/N为7.5,p H为6.5,装瓶量为36%,时间为22d,转速为180r/min,温度为30℃,此时的抑菌率能够达到71.1%;对松立枯丝核菌抑制效果最好的发酵条件:C/N为10.0,p H为5.0,装瓶量为58%,时间为30d,转速为140r/min,温度为35℃,此时的抑菌率可高达91.8%。优化后发酵液的抑菌活性均有所提高,为该菌株的实践生产提供了理论依据。5、生防菌株重寄生作用机制的研究显示:在扫描电镜下清晰地观察到菌株M-1菌丝直接穿插、刺透油菜核盘菌菌丝,使后者菌丝膨大、变形甚至破裂,而且也可直接穿透西瓜蔓枯病菌的菌丝。因此,烟管菌M-1对油菜核盘菌和西瓜蔓枯病菌的重寄生作用是通过直接穿插、刺透和裂解病原真菌菌丝实现的,该机制也是生防菌重要的作用机制之一。6、盆栽试验结果表明:菌株M-1对西瓜蔓枯病菌和油菜核盘菌的病情指数分别为8.4和10.7,对黄瓜植株和油菜植株的防病效果分别达到74.3%和71.4%,均高于农药对照,表现出很好的防病效果。菌株M-1对黄瓜植株和油菜植株抗病性相关酶活性的增加均有不同程度地促进作用,对其叶绿素含量也有提高,不仅验证了这些酶与植物抗病性密切相关,而且说明了烟管菌M-1菌株对增强植株抗病性具有良好的诱导作用。