番茄立枯病生防细菌的筛选及其生防机制初探

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番茄立枯病(Tomato damping-off)是番茄苗期重要的土传病害之一,目前防治该病害的方法主要是通过使用化学药剂来加强苗期管理,但长期使用化学药剂会产生防效下降以及污染环境问题。本研究在筛选出对番茄立枯病菌(Rhizoctonia solani)具有较强抑制作用的生防细菌的基础上,初步分析备选菌株的生防机制,为探讨利用生防菌防治番茄立枯病奠定基础。结果表明,采用土壤稀释分离法,从广西以及北京市的7不同乡镇采集到105份土样中,共分离到2 929个细菌菌株;通过平板对峙法,获得对番茄立枯病菌有较强抑制作用(抑菌圈直径0.5~3.5cm)的细菌103株;根据抑菌圈直径大小,对其中抑菌作用较强的48个菌株进行了盆栽生测试验,菌株B11-4对番茄立枯病的室内防治效果最好,达75.9%。根据生理生化鉴定,结合16S rDNA鉴定结果,将菌株B11-4鉴定为绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)。通过光学显微镜与扫描电镜观察,菌株B11-4处理的病原菌菌丝表现出严重变形,或缢缩或膨大。利用抗利福平的诱变菌株B11-4Ri(对番茄立枯病菌的抑制作用与野生菌株相同)检测该菌株在番茄根部的定殖能力,将初始浓度为108CFU/mL的菌株B11-4Ri淋到番茄植株的根部,45d后,番茄植株的根围土中含菌株B11-4的量为4.75×103CFU/g土,淋根60d后,含菌量依然达3.1×103CFU/g土。用结晶紫染色的方法对该菌株产生物膜(biofilm)能力测定,其与对照菌株荧光假单胞菌2P24的生物膜产生量处于相同水平。采用PCR方法对菌株B11-4抗生素吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxylic acid,PCA) 2,4-二乙酰基间苯三酚(2,4-diacetylphloroglucinol,2,4-DAPG)、藤黄绿脓菌素(pyoluteorin,PLT)和吡咯菌素(pyrrolnitrin,PRN)的基因进行检测,结果表明菌株B11-4含有编码产生PCA和PRN基因,不含有编码产生2,4-DAPG和PLT的基因,推测菌株B11-4可能产生PCA和PRN,可能不产生2,4-DAPG和PLT。采用Salkowski比色法测定该菌株产生促生物质生长素(auxin,IAA)情况,结果表明该菌株可产生IAA。采用平板检测的方法检测该菌株铁载体(siderophores)、蛋白酶(protease)产生情况,结果显示该菌株可产生铁载体、可形成较为明显的蛋白水解圈。综上所述,菌株B11-4对番茄立枯病有较好的室内防治效果,该菌株主要通过抑制病原菌菌丝生长、稳定定殖于植物根围、产生抗生素、促生物质、蛋白酶等物质来发挥其生防作用。
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