解淀粉芽孢杆菌FB-16的筛选及其对作物疫霉菌的抑制作用

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植物真菌性病害是造成农作物减产和农产品品质下降的主要原因,在其防治过程中,化学农药的大量与长期使用引发了严重的环境安全和食品安全问题。因此,寻找植物病害的无公害防治措施,筛选并且研发针对植物真菌性病害的新型微生物杀菌剂显得尤为重要。本研究旨在从高发病地块烟草健株根际的土壤样品中,分离筛选出对作物疫霉菌病害有较强拮抗作用的微生物,并对其分类学地位、抑菌活性及抑菌机理等作初步研究,以期获得针疫霉菌病害防治的新型微生物农药资源。本研究从陕西省陇县、泾阳县等主要烟区的高发病地块烟草健株的根际土壤中采集的30份土样中,采用平板稀释法分离得到347株细菌。以烟草黑胫病菌、辣椒疫霉病菌、番茄灰霉病菌、苹果轮纹病菌、棉花枯萎病菌及稻瘟病菌为供试病原菌,采用平板对峙法对分离到的细菌进行拮抗初筛,结果发现仅有8株细菌的抗真菌活性较强,其中,菌株F16和F205的抑菌效果较好。采用滤纸片法对以上两株菌株进行发酵液抗性复筛,发现F16效果较佳,对烟草黑胫病菌和辣椒疫霉病菌的抑菌圈直径分别为29.7mm和27.0mm。结合菌株FB-16菌落培养特征、菌体形态特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析对菌株进行鉴定。结果表明,FB-16形态学特征与生理生化特征与芽孢杆菌模式菌株基本一致,且耐酸、耐碱、耐盐、耐高温,其序列与NCBI中解淀粉芽孢杆菌亲缘关系最近,相似度为99.728%。综合以上特征,将菌株FB-16鉴定为解淀粉芽孢杆菌Bacillusamyloliquefaciens。采用菌丝生长速率法与孢子萌发试验测定FB-16无菌发酵液对病原真菌的菌丝生长抑制率与孢子萌发抑制率,结果显示FB-16无菌发酵液对烟草黑胫病菌的菌丝生长抑菌率为95.02%,孢子萌发抑制率为94.60%。作用机制试验表明,FB-16可造成菌丝体膨大、畸形、分枝增多,原生质外溢等现象。温室盆栽试验显示,FB-16活性产物粗提液对烟草黑胫病的防治效果为69.96%,在烟草黑胫病生物防治中具有潜在利用价值。本研究还对FB-16菌株的抑菌机理进行了初探,发现FB-16具有蛋白酶和淀粉酶活性,推测可能是菌株分泌的蛋白酶或淀粉酶在抗真菌上发挥了作用。FB-16无菌发酵液中活性代谢产物对高温有良好的稳定性,有较强的抗紫外线能力,对酸碱环境适应性较强。在活性物质提取过程中,饱和度25%硫酸铵获得的抑菌物质抑菌活性最高。
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