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水稻是我国最重要的粮食作物之一,以稻瘟病、水稻纹枯病和稻曲病为代表的各种病害每年都会给水稻生产造成巨大损失。化学防治是目前生产上最主要和最有效的水稻病害防控措施,但也存在环境污染、抗药性和残留等问题。随着人们环境意识的提高、对化学防治的重新认识和有机农业的发展,生物杀菌剂因其环境友好、安全和开发成本低的优点在水稻病害防控上表现出光明的前景。本研究评估了两株不同类型的生防潜力菌芽孢杆菌H158和链霉菌HSA312对水稻主要病害的生防效能,并解析了其生防机制。在生防菌和化学杀菌剂互补性的基础上,以生防菌和化学杀菌剂混用(菌-剂混用)增效为指导思想,筛选得到两个生防菌株与化学杀菌剂的三种增效组合,并对相关的增效机制进行了探讨。得到以下研究结果:1. 利用形态学、生理生化特征、细胞壁脂肪酸组成、16S r DNA及gyr B序列等信息将H158菌株鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。H158对多种病原菌尤其是稻瘟病菌和稻曲病菌表现出强烈的拮抗效果,可达83.3%和75.6%,能在MSGG、PDA(B)和PSA(B)等多种培养基上形成稳定成熟的生物膜,并表现出一定的溶菌能力。H158可以调节水稻防御相关酶活和基因表达,通过诱导系统抗性(ISR)提高水稻对病害的抗性。H158的对峙培养可引起稻瘟病菌大量基因差异表达,尤其表现在脂类代谢等通路上。H158在田间对稻瘟病、水稻纹枯病和稻曲病等水稻主要病害都表现出明显的防治效果,防效在38.4-50.1%之间。H158与化学杀菌剂混用性能良好,增效作用最明显的是其与嘧菌酯混用对水稻纹枯病的防治和与戊唑醇混用对稻曲病防治,增效系数分别为1.9和0.36。H158发酵液处理水稻植株对稻米品质和加工性能无明显不利影响,在堊白度、蛋白含量和直链淀粉含量等性状上还有所提升。2. 在人工接种和自然发病条件下,嘧菌酯、吡唑醚菌酯和肟菌酯等三种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂(Qo I)与H158混用在水稻纹枯病防治上都表现出强烈的增效作用,以嘧菌酯+H158组合防效最好,最高达88.8%;肟菌酯+H158组合增效作用最强,增效系数最高达3.7。三种Qo I类杀菌剂对H158毒性很低,在低于200 mg L-1的浓度下还能促进其生长,其中嘧菌酯对H158的亲和作用最强。Qo I类杀菌剂对H158在植株定殖性能未见明显的抑制作用,肟菌酯表现出一定的促定殖作用。在培养前期(0-48h),肟菌酯可促进H158生物膜结构的生长和成熟;肟菌酯对H158引起的水稻ISR的影响不明显,其增效机制主要表现为促进H158生长、定殖和提高抗逆性。3. 戊唑醇+H158混用组合仅在戊唑醇64.5 g a.i.ha-1的低用量下才表现出增效作用,增效系数为2.5,而在更高用量水平下表现出拮抗作用。戊唑醇对H158具有一定的毒性,50 mg L-1的浓度即可抑制其生长,且能明显抑制H158生物膜的形成,在超过25 mg L-1的浓度下无法形成生物膜结构。该混用组合对水稻防御相关酶活和防御相关基因的表达都具有明显的诱导和调控作用,增强水稻ISR是两者混用的主要增效机制。4. 利用形态、生理生化特征、细胞壁脂肪酸组成分析和分子生物学等方法,将一株分离自西藏那曲地区的放线菌(HSA312),鉴定为阿洛杰链霉菌(Streptomyces araujoniae)。该菌株仅对稻曲病菌和稻瘟病菌表现出强烈的拮抗作用,抑制率在56.7-51.1%,对其他病原菌抑制效果不佳,抑制率在22%以下。HSA312具有一定的溶菌能力,表现出较强的紫外辐射抗性和植株定殖能力,可以调节水稻防御相关酶活和基因表达,通过ISR提高水稻对病害的抗性。转录组分析表明,HSA312可引起病原菌大量基因下调表达。田间试验结果表明,HSA312对稻瘟病防效较高,最高达52.2%,但对其他病害防效不明显。其发酵液对稻瘟病菌的菌丝生长、孢子萌发和附着胞形成的抑制作用强烈,其中附着胞最为敏感,浓度为107 cfu m L-1时已能完全抑制附着胞的形成。在人工接种和自然发病情况下,HSA312对稻瘟病尤其是叶瘟表现出优异的防效,防效最高达83.9%。HSA312与多种化学药剂的混用性能不佳,但与三环唑混用对叶瘟防治表现出一定的增效作用,增效系数为1.5。品质和加工性能的研究表明,HSA312发酵液处理后对稻米品质和稻谷加工性能无明显不利影响,在堊白度、粘性和精米率等一些性状上还有所提升。5. HSA312+三环唑组合对叶瘟的防治表现出一定增效作用,但不够稳定,而在穗颈瘟的防治上增效作用稳定,两年的增效系数分别为1.0和1.2。三环唑对HSA312孢子萌发和菌体生长都有一定的抑制作用,但抑制作用会随着时间的推移,逐渐减弱,6天后仅超过160 mg L-1的浓度才能对菌落大小造成影响。三环唑对HSA312对稻瘟病菌的抑菌能力没有明显影响,对峙下HSA312对稻瘟病菌菌丝转录组影响也比较有限。HSA312+三环唑组合对水稻防御相关酶活和防御相关基因的表达都具有明显的诱导和调控作用,预示水稻ISR是该组合的主要增效机制。本研究的完成不仅为基于H158和HSA312及其与化学杀菌剂增效组合的相关药剂研发奠定基础,也为生物杀菌剂和化学杀菌剂增效机制的研究提供参考。