马铃薯黑痣病菌拮抗细菌的筛选及其生防机制研究

来源 :黑龙江八一农垦大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:lichlei
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马铃薯黑痣病是由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的一种土传真菌病害,严重影响马铃薯的品质和产量。目前防治马铃薯黑痣病主要采用化学防治,但化学药剂的长期使用会影响土壤质量、药剂残留、危害人体健康等问题。而生物防治是防治土传病害的有效途径,也是绿色防控中的重要组成部分。本研究旨在筛选对马铃薯黑痣病菌有较强拮抗作用的细菌菌株,并通过盆栽试验揭示拮抗细菌对马铃薯黑痣病的防治机制。试验结果如下:1.采用稀释平板法从马铃薯根际土中分离得到303株细菌菌株,通过平板对峙筛选得到抑菌活性最强的一株细菌KSD17,抑菌直径和抑菌率分别达到11.76 mm和78.91%。拮抗菌株KSD17菌落呈不透明乳白色,无皱褶,粘稠、无色素产生,边缘不规则。结合生理生化特性和分子生物学鉴定,将菌株KSD17鉴定为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)。2.为提高拮抗菌株KSD17的繁殖和抑菌能力,以拮抗菌株KSD17在OD600的吸光值和无菌发酵液对立枯丝核菌的抑制率为指标,优化发酵条件。结果表明,最佳发酵培养基:为甘露醇8 g、胰蛋白胨10 g、酵母浸粉5 g、Na Cl 10 g、H2O 1 000 m L。最佳培养条件为:初始p H 6、培养温度30℃、转速200 r/min、发酵时间40 h。3.盆栽防效试验结果表明,拮抗菌株KSD17对马铃薯黑痣病有较好的防治效果,防效随接种量的增加而升高,供试剂量处理的防效为33.08%~66.17%。4.研究拮抗菌株KSD17对马铃薯黑痣病的生防机制。结果表明,拮抗菌株KSD17代谢物质抑制病菌菌丝的生长,使立枯丝核菌菌丝出现褶皱、凹陷、菌体内容物不均匀,菌丝干重和湿重分别比对照减少29.78%和57.14%;该菌株能产蛋白酶、纤维素酶和葡聚糖酶,破坏病原菌细胞膜,使胞内可溶性糖、可溶性蛋白和核酸等物质外渗。对植株根茎防御酶活性测定结果表明,拮抗菌株KSD17可以诱导马铃薯根茎SOD、POD、CAT、PPO、PAL活性增强,较对照分别增加了20.10%、80.77%、50.97%、29.33%、31.57%,说明菌株KSD17可以诱导马铃薯植株产生抗性。拮抗菌株KSD17对马铃薯植株有明显促生作用,显著增加马铃薯植株形态指标,同时增加马铃薯产量,适宜的接菌量可使马铃薯块茎重量增加39.12%。对植株根系土壤菌落数和土壤酶活性测定结果表明,拮抗菌株KSD17可以降低土壤中真菌和丝核菌数量,增加细菌的数量。拮抗菌株KSD17可显著提升土壤过氧化氢酶、磷酸酶及蔗糖酶的活性,较对照分别增加了12.05%、76.80%和6.69%,促进马铃薯植株的生长。综上所述,多粘类芽孢杆菌KSD17对马铃薯黑痣病菌有较好防治效果,并促进植株生长,提高植株系统抗性和土壤酶活性。研究结果为防治马铃薯黑痣病生防菌剂的研制和开发奠定了重要理论基础。
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