防治玉米茎基腐病生物种衣剂的研制及其应用

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lvy_yvl2009
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本研究从玉米组织中分离并初筛得到9株内生细菌,发现2株菌株对玉米茎基腐病的主要致病菌禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)和拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)具有良好的抑菌活性,分别将其命名为YY4和YG2。对2株内生细菌进行了分类地位确定,研究了YY4和YG2菌株最佳配比筛选,并对混合菌株的抑菌活性、促生作用及促生机制进行了研究;明确了混合菌株生物种衣剂的制备条件,得到混合菌株生物种衣剂并对其制剂进行了质量检测;在此基础上,进行了混合菌株生物种衣剂的田间防效及产量测定,并对其使用后的土壤微生物丰度进行了研究。研究结果为内生细菌YY4、YG2混合菌株的生物防治及田间应用奠定基础。具体研究内容如下:1.通过平板对峙法和滤纸片法对从玉米组织中分离得到的9株内生细菌进行筛选,得到对禾谷镰孢菌(F.graminearum)和拟轮枝镰孢菌(F.verticillioides)有良好抑菌活性的2株内生细菌,分别为YY4菌株和YG2菌株。YY4菌株对F.graminearum的抑制率达59.10%、YG2菌株对F.graminearum的抑制率达60.70%,YY4菌株对F.verticillioides的抑制率达58.23%、YG2菌株对F.verticillioides的抑制率达56.17%。2.应用形态学和分子生物学手段明确了2株菌株的分类地位。结果表明:通过形态学和16Sr DNA序列测序,YY4菌株鉴定为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis,YG2菌株鉴定为耐盐芽胞杆菌Bacillus halotolerans。3.通过滤纸片法,测定YY4菌株和YG2菌株不同浓度配比对F.graminearum和F.verticillioides的抑菌活性。结果表明:当2株内生细菌配比为YY4:YG2=4:1时对2株病原菌抑菌活性最佳,对F.graminearum和F.verticillioides抑制率分别为67.00%、64.90%。4.菌株最佳混配液(YY4:YG2=4:1)与不同农药助剂的生物相容性试验。结果表明:生物种衣剂的最佳配方为成膜剂羟甲基纤维素钠1.5%(v/v)、稳定剂碳酸钙1%、润湿分散剂木质素磺酸钠0.9%、防腐剂柠檬酸钠0.02%、防冻剂甘油5%,将各成分加入到菌株最佳混配液中,得到混合菌株生物种衣剂。对种衣剂各项指标进行质量检测,结果表明:生物种衣剂的悬浮率为87.63%,成膜率为87%,包衣脱落率低于10%,p H为6.21,在贮存180 d后菌株存活率为10~7cfu/m L,各项指标均符合国家标准。5.生物种衣剂促生效果测定。设置6个不同处理(处理1:未包衣;处理2:化学种衣剂克菌丹包衣;处理3:化学种衣剂福克包衣;处理4:生物种衣剂药种比1:40包衣;处理5:生物种衣剂药种比1:50包衣;处理6:生物种衣剂药种比1:60包衣),进行室内促生作用测定。结果表明:处理5的促生效果显著高于空白对照,处理5玉米出苗率、株高、鲜重及干重比空白对照提高14.37%、40.11%、55.03%、29.41%;处理5的出苗率、株高、鲜重、干重与克菌丹和福克具有显著差异,均高于克菌丹和福克,比克菌丹提高16.93%、18.22%、20.94%、15.79%,比福克提高14.37%、4.32%、31.25%、4.76%;处理5与处理4出苗率、株高、鲜重、干重无显著差异;处理5与处理6出苗率、鲜重具有显著差异,处理5与处理6株高、干重不具有显著差异。6.生物种衣剂促生作用机制初探。结果表明:YY4和YG2菌株均可产生吲哚乙酸和嗜铁素,YG2菌株产生吲哚乙酸和嗜铁素的能力优于YY4菌株;YG2菌株具有产钾能力,YY4菌株不具备产钾能力;YY4和YG2菌株都不具备溶解有机磷的能力,YY4菌株具有溶解无机磷的能力,YG2菌株不具溶解无机磷的能力。7.田间防效及产量测定。设置6个不同处理(处理1:未包衣;处理2:化学种衣剂克菌丹包衣;处理3:化学种衣剂福克包衣;处理4:生物种衣剂药种比1:40包衣;处理5:生物种衣剂药种比1:50;处理6:生物种衣剂药种比1:60包衣),结果表明:处理5病株率最低,为15.00%,与处理1、处理2、处理3相比差异显著,与处理4、处理6病株率相当;处理5防效最高,为68.89%,与处理3相比差异显著,与处理2、处理4、处理6差异不显著。处理5玉米产量显著高于处理1、处理3,比处理1、处理3分别提高26.67%、31.72%,与处理2、处理4、处理6无显著差异。8.经生物种衣剂(药种比1:50)包衣处理玉米种子后,对田间土壤微生物丰度进行了测定。结果表明:生物种衣剂(药种比1:50)包衣处理后,土壤中子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota比空白对照丰度分别降低17.78%、0.22%,表明生物种衣剂(药种比1:50)包衣后可以降低土壤微生物群落中致病真菌的丰度;经生物种衣剂(药种比1:50)包衣的玉米土壤中的放线菌门Actinobacteria、变形菌门Proteobacteria丰度比空白对照分别提高了1.06%、1.67%,表明生物种衣剂包衣后的土壤群落结构得到改善,增加了优势菌门丰度,可一定程度的修复土壤生态环境。
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