油茶炭疽病生物防治途径探讨

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油茶炭疽病是油茶林中最重要的病害,在湖南省油茶种植区普遍发生,是影响茶油产量和质量的重要因素。油茶炭疽病病菌能够侵染油茶的花芽、叶芽、果实、枝梢和叶片,引起的落果率平均为20%,可高达40%-50%。目前油茶病害的防治仍是以化学防治为主结合清洁茶园、加强抚育等栽培措施来控制,但是此病害具有潜育期长、传播迅速的特点,化学防治很难抓住防治时机,多次防治事倍功半,成为油茶病虫害防治中的难题。随着人们对食品安全的日益关注,化学源农药的使用逐步得到限制,人们开始寻找更为安全可靠的防治途径。为了实现该病害的安全有效控制,我们从全省各地收集油茶资源,从内生真菌、根际细菌和真菌病毒3个方面寻求油茶炭疽病生物防治的有效途径。具体研究结果如下:1.油茶内生真菌的分离及对油茶炭疽病菌的抗性筛选从我省油茶种植区采集的油茶组织上分离到内生真菌81株,结合形态学和分子生物学鉴定分离到的内生真菌均属于子囊菌门,主要有半子囊菌纲和核菌纲真菌。辛普森多样性指数表明,叶部内生真菌的物种多样性最高,其次是树皮,果皮中内生真菌的物种多样性最低。采用平板对峙法对分离到的内生真菌对油茶炭疽病菌的拮抗作用进行筛选,未能发现具有明显拮抗作用的菌株。(本节内容发表于Mycobioloy 2018,46(2):2,85-91,SCI收录,IF=1.369)2.油茶炭疽病拮抗细菌的筛选、作用机制和田间应用(1)细菌菌株筛选。从油茶植株根际土壤中分离出23株对油茶炭疽病菌具有较强生防潜力的细菌,其中菌株P-14的生防潜力最强,对油茶炭疽病菌的抑菌圈直径可达26.0 mm。通过形态学特征、生理生化特性及16S rRNA基因序列分析,确定拮抗细菌P-14为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens。离体叶片试验表明接种病原菌之前用发酵原液浸叶片防治效果达100%,5倍稀释液的防效也达96.08%,优于接种后喷施发酵液的处理;温室盆栽试验表明P-14菌株的发酵液对油茶炭疽病均有较好的防治效果,5倍发酵液喷施对油茶炭疽病的防治效果最好,防治效果为77.8%。(2)拮抗菌株P-14的抑菌物质和抑菌机理研究。利用酸沉淀法和高效液相色谱法对P-14发酵液中的拮抗物质进行分离研究,分析其中成分C15 bacillomycin D对抑制油茶炭疽病菌起重要作用;通过顶空固相微萃取法和气相色谱-质谱法对解淀粉芽孢杆菌P-14的挥发性物质进行了分离和抑菌活性测定,共分离到35种挥发性物质,抑菌活性测定表明P-14产生的挥发性物质对油茶炭疽病菌具有拮抗作用。将P-14活性物质处理后的菌丝体和正常菌丝体在扫描电镜、透射电镜下进行形态变化观察,发现这些抑菌物质可以溶解油茶炭疽病菌的细胞壁、抑制孢子的萌发。(本节内容发表于《林业科学研究》2019,32(1):118-124,IF=1.236)(3)拮抗菌株P-14的发酵条件优化及田间防控技术。菌株P-14最适发酵培养基成分为酵母提取粉0.5%、葡萄糖3.0%、硫酸镁0.1%、氯化钠0.3%;最佳发酵培养条件为在250 m L三角瓶装液90 m L、种子液接种量体积比例为6%,发酵液初始pH值6.0~6.5,培养温度28℃、培养时间48 h、摇床转速130 r·min-1。在常德桃源和鼎城开展了以生物防治措施为主的油茶炭疽病综合防治。在成熟油茶林中采用叶面喷施拮抗细菌P-14并结合林地清理的抚育措施可以显著地提高老油茶林中油茶炭疽病的防治效果,单次喷施防治效果达到66.15%,在4月和6月进行两次喷施,防治效果达到70.52%。在油茶中幼林中,采用喷施P-14拮抗细菌和叶面肥,并进行根部施肥的综合防治措施防治效果为79.47%,同时促进了油茶植株的生长量,提高油茶果实产量,单株平均采果量为5.13kg,是对照林组分平均产果量的2.5倍,平均株高2.01m,是对照组分平均株高的1.37倍,平均冠幅2.32m,是对照冠幅的1.34倍。3.油茶炭疽病菌真菌病毒的筛选及鉴定对24株油茶炭疽病菌菌株进行真菌病毒筛选,只在YZ-2和YD4-2菌株中分离到真菌病毒条带,其中菌株YD4-2中分离到大小分别为1770bp和1615bp的2条病毒条带,它们构成一个病毒的基因组Colletotrichum gloeosporioides partitivirus 1(CgPV1),经序列分析CgPV1鉴定为双分病毒科Partitiviridae的新病毒,这是首次从油茶炭疽病菌株中分离到真菌病毒。
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