耐低温和抗逆性强的青藏高原芽胞杆菌微生物菌剂的研发

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qhjiso
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芽胞杆菌(Bacillus)作为一种重要的生防微生物,可产生丰富的代谢产物。这些代谢产物既能起到抑制病害的作用又可以促进植物的生长。同时芽胞杆菌能够产生抗逆性较强的芽胞,在恶劣的环境条件中仍可以稳定的存活。得益于芽胞杆菌抗逆性强的优点,因此芽胞杆菌在微生物制剂的研制和开发上被广泛应用。本研究将对分离自青藏高原地区的44株低温适生芽胞杆菌的生防效果、促生作用以及纤维素降解能力等进行研究,为新型生物农药和秸秆腐熟剂等微生物菌剂的研制提供重要的理论基础。1.青藏高原芽胞杆菌对小麦的防病和促生作用的研究通过研究低温条件下青藏高原芽胞杆菌对小麦的生防和促生作用,筛选出优良芽胞杆菌菌株,可为新型生物农药和生物肥料的研制提供理论支持。低温条件下的防效测定结果表明,菌株 RJGP41、NMSW10、NMSW12、LNXM65、LDZX38、GBSW2、SYST2、LNXM12、GBAC46、GBSW22、LNTW65、GBSC29、DJFZ40、NMTD54等14株芽胞杆菌在14℃的条件下均对小麦赤霉病具有良好的防效,与空白对照相比,它们的防效均达70%以上。其中,菌株RJGP41的防效最佳,高达85.46%。对照生防菌株FZB42的防效为66.75%,菌株RJGP41相比FZB42防治效果提高了28.02%,二者有显著差异;青藏高原芽胞杆菌对小麦的低温促生作用结果表明,与对照生防菌株FZB42相比,共8株芽胞杆菌对小麦株高的促生效果显著,8株对小麦根长的促生效果显著,7株可有效增加小麦地上部鲜重,5株可有效提高小麦地下部鲜重的提高。综合14℃低温条件下青藏芽胞杆菌对小麦赤霉病的生防和促生两方面的作用,菌株GBAC46和RJGP41即对小麦赤霉病具有良好的防效,同时又兼具一定的促生作用,适合用于新型生物肥料和生物农药的研制,未来更适合用于早春或晚秋播种温度较低时或寒冷地区农业生产中促进作物生长和防治作物病害。2.青藏高原芽胞杆菌对纤维素降解能力的研究通过对44株青藏高原芽胞杆菌降解纤维素的能力进行筛选,探究单一菌株和组合菌株对秸秆的降解能力,研究结果可为新型秸秆腐熟剂研制提供理论依据。平板透明圈初筛结果显示,菌株 GBSW22、GBSW2、NMSW10、GBSW11、GBSW19、NMTD17、LDZX38、GBSW56共8株青藏高原芽胞杆菌对纤维素的降解率较高。选取这些菌株与此前本实验室筛选的高效降解纤维素的GBSW19进行组合筛选发现,按照菌液体积比为1:1,将NMTD17和NMSW10分别与GBSW19混合,混合组合相比单一菌株GBSW19对纤维素的降解效率均有显著提高,降解效率分别提高了 7.33%和6.51%。直接在秸秆上进行的降解试验结果表明,与清水对照相比,单独使用GBSW19菌液和长枝木霉孢子悬浮液处理后,第5 d时秸秆的失重率分别为20.01%和24.30%,第10d时秸秆的失重率分别为30.17%和31.00%;菌株GBSW19、NMTD17和长枝木霉的组合处理秸秆5d和10d后,秸秆失重率分别为23.50%和31.17%,与清水对照相比,腐熟效果具有显著的提高,能够明显加快秸秆的腐熟速度。3.秸秆腐熟剂对秸秆田间促腐效果的研究对以短小芽胞杆菌(Bacillus pumilus)GBSW19和长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum)为主要成分的秸秆腐熟剂田间应用效果进行研究。试验结果表明,腐熟剂处理的秸秆普遍呈黄褐色至黑褐色,秸秆出现软化、质地松散、外层较易剥落等特征,而清水处理的秸秆颜色呈浅黄绿色,秸秆本身质地较硬,表面纹路紧实。对秸秆的拉力强度测定后发现,处理组秸秆的拉力强度为0.937 kg,而清水对照组秸秆的拉力强度为1.428kg,与对照相比,处理组秸秆的拉力强度下降了 52.40%,说明在相同时间内秸秆腐熟剂对秸秆起到了有效的促进腐熟作用,提高了田间水稻秸秆的腐熟效率。对秸秆表面几类主要细菌的分离结果表明,秸秆腐熟剂处理秸秆后,芽胞杆菌在秸秆表面的数量和在细菌群落中所占的比例均有显著提高,可以起到对作物病害的抑制作用。
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