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油茶炭疽病(Camellia oleifera anthracnose)是我国油茶产区的主要病害之一,由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起。该病常引起落果、落蕾,落果率一般在20%~40%,严重时达60%以上,降低了油茶产量。当前对油茶炭疽病的防治主要通过种植抗性品种和化学防治来控制,但易引发病原菌抗药性、环境污染等,效果不理想。安全、高效的无公害生物防治受到人们的广泛关注。本研究从油茶健康叶子中分离筛选出对油茶炭疽病病菌有抑制作刖的拮抗菌,然后对防治效果好的生防菌株进行发酵条件优化及抑菌机理研究,研究结果如下:
(1)油茶炭疽病拮抗内生细菌的筛选与鉴定。从油茶健康植株分离到内生细菌156株。通过平板对峙和液体发酵离体初筛试验,得到对油茶炭疽病菌有抑制作用的菌株9株,抑制率均达到75%以上。进一步通过盆栽活体复筛,筛到一株强烈抑制油茶炭疽病的拮抗菌株Y13,中南林业科技大学菌种保藏号为CSUFT B0013。结合菌落形态、生理生化特征及16S rDNA序列分析,内生拮抗菌Y13鉴定是枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。
(2)油茶炭疽病拮抗内生细菌 Y13的发酵条件优化。单因子试验表明:拮抗菌Y13最佳培养基为NYBD培养基,最佳碳源是葡萄糖,最佳氮源是牛肉膏和酵母膏;在温度30℃,初始 pH7.0,摇瓶装液量为50mL,接种量7%,摇床转速140 r/min,发酵周期72h的条件下可获得最大抑菌活性。正交试验表明:Y13菌株获得最大抑菌活性的培养基为葡萄糖25g,酵母膏10g,牛肉膏5g,NaCl浓度为1.2%。菌株获得最大生长量的培养基为葡萄糖15g,酵母膏10g,牛肉膏3g,NaCl浓度为1.5%。
(3)油茶炭疽病拮抗内生细菌Y13的抑菌机理研究。拮抗菌Y13连续转接10次,均具有明显的抗菌作用,拮抗作用比较稳定。Y13能够抑制油茶炭疽病菌菌丝体的生长和分生孢子的萌发。同时,Y13对植物病原真菌有较广的抑菌谱,对油茶叶枯病菌、番茄早疫病菌、黄瓜枯萎病菌、水稻纹桔病菌的抑制效果较好,抑制率分别为88.5%、84.3%、81.8%、80.0%和80.1%,拮抗活性较强,具有较好的生防应用潜力。拮抗菌Y13定殖力测定表明,拮抗菌最终定殖菌量为7.65×103 CFU/g。接种炭疽病菌对拮抗细菌的定殖有一定影响,特别是在接种炭疽病菌1d后接种拮抗细菌和同时接种炭疽病菌与拮抗细菌的情况下,拮抗细菌的定殖能力显著下降,表明拮抗细菌Y13的防病效果要好于治病效果。