【摘 要】
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玉米是我国栽培规模最大、总产最高的粮食作物。随着耕种方式和气候条件的变化,一些玉米病害频发且呈逐年加重态势,其中由镰孢菌引起的玉米病害不仅造成玉米产量下降、还能产生危害人畜健康的真菌毒素。目前依旧没有对其高效防控的药剂。明确土壤微生态变化特征,继而通过微生态调控达到病害控制的目的,也许是将来防控玉米镰孢菌病害的最佳解决方案。本研究从玉米镰孢菌病害发病严重的根际土壤中,筛选高效拮抗拟轮枝镰孢（Fus
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玉米是我国栽培规模最大、总产最高的粮食作物。随着耕种方式和气候条件的变化,一些玉米病害频发且呈逐年加重态势,其中由镰孢菌引起的玉米病害不仅造成玉米产量下降、还能产生危害人畜健康的真菌毒素。目前依旧没有对其高效防控的药剂。明确土壤微生态变化特征,继而通过微生态调控达到病害控制的目的,也许是将来防控玉米镰孢菌病害的最佳解决方案。本研究从玉米镰孢菌病害发病严重的根际土壤中,筛选高效拮抗拟轮枝镰孢（Fusarium verticillioide）的生防菌株,并围绕该菌株进行了深入研究,为玉米镰孢菌病害的绿色防控提供材料保障。主要研究结果如下:1.从全国137份玉米秸秆还田土壤中分离得到2700余株拮抗菌株,并对菌株进行优选获得高拮抗活性菌株zm026,通过形态学、生理生化、分子生物学等方法对该菌株进行了鉴定,为贝莱斯芽孢杆菌（B.velezensis）,经继代培养确定该菌株拮抗效果可稳定遗传。通过广谱杀菌活性测试确定其对禾谷镰孢（Fusarium graminearum）、玉米大斑菌（Exseiohilumturcicum）、灰葡萄孢（Botrytis cinerea）、瓜果腐霉（Pythium aphanidermatum）和立枯丝核菌（Thanatephorus cucumeris）等病原真菌均有较强拮抗效果。2.利用荧光标记技术对zm026菌株进行了 GFP标记,并通过激光扫描共聚焦显微镜观测发现施加zm026-GFP菌株5 d后就能在玉米的根表进行良好的定殖。进而通过Q-PCR技术确定zm026菌株对玉米的诱导抗病活性,发现施加zm026菌株发酵液后能够激活玉米抗病系统,谷胱甘肽S-转移酶ZmGST、锌指蛋白ZmZHD以及3种病程相关蛋白ZmPR-1、ZmPR-2、ZmPR-3等基因的表达量显著上升。3.通过酸沉淀法获得了 zm026菌株的抑菌物质,经鉴定其有效抑菌成分为杆菌霉素D（BacillomycinD）,通过高通量测序进行zm026菌株基因组及抑菌活性物质基因簇鉴定。进一步通过台盼蓝染色以及DAPI、TUNEL、YO-PRO-1/PI荧光染色观察得到zm026菌株可抑制真菌孢子萌发,破坏真菌细胞膜的完整性,诱发细胞凋亡,使孢子末端突出膨大或肿胀破裂的抑菌机理。4.通过室内盆栽试验对zm026菌株发酵液的玉米促生效果和植物病害防效广谱性进行了测定,结果表明施加zm026菌株发酵液后玉米的鲜重、根长、株高、茎粗均显著加强,同时对玉米穗腐病、玉米茎腐病也有良好的抑病效果。5.通过单因素试验和正交试验优化了 zm026菌株的培养基组分、配比及发酵条件,确定了 zm026菌株的最佳培养基配比为胰蛋白胨10g/L、MgSO4·7H2O 15 g/L、酵母粉10 g/L;最适发酵条件是接种量5%,装液量30 mL/250 mL,初始pH 7.0,温度37℃,摇床转速180 r/min。6.田间试验发现,zm026菌株发酵液对玉米穗腐病具有良好的防治效果,显著降低玉米籽粒中伏马毒素B1的含量;对玉米具有一定的促生作用并增加玉米的产量。
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