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玉米是我国第一大粮食作物,病害一直是影响玉米产量和品质的重要因素之一。玉米鞘腐病作为玉米新病害近年来呈现加重和扩散趋势,而目前对其病菌致病机理和病害发生规律研究起步较晚,生产上也缺乏较有效的防治手段。由于化学农药的长期不合理且过量使用,产生了诸如水源和土壤污染、农药残留、病菌抗药性等问题。本研究拟从土壤中分离筛选拮抗玉米鞘腐病的主要生防菌,摸索其廉价高效的菌剂剂型,初步探究生防菌的拮抗机理,期望克隆得到调控拮抗物质分泌的相关基因,为玉米鞘腐病的生物防治奠定理论基础,为生防菌的遗传改良及其合理利用提供科学依据和遗传材料。 1.从黄瓜根际土壤中成功获得了1株对玉米鞘腐病有拮抗活性的优良菌株C16。经形态学、生理生化和16S rDNA分子生物学鉴定,该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillusubtilis)。研究发现,C16菌株传代数次后仍具有较强的抑菌活性,且抗菌谱较广,其代谢产物对层出镰孢(Fusarium proliferatum)、禾谷镰孢(F.graminearum)和拟轮生镰孢(F.verticillioides)拮抗活性强,为玉米鞘腐病的防治提供了新的菌种资源。此外,C16菌株对腐霉菌(Pythium aphanidermatum)、灰葡萄孢(Botrytis cinerea)以及核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)等也均表现出了较强的拮抗活性。 2.研制出玉米鞘腐病拮抗菌株C16的粗面粉-硅藻土活体颗粒剂,并利用琼脂扩散-抑菌圈法测定了颗粒剂对层出镰孢的拮抗活性,测定了不同贮存温度对颗粒剂中活菌数量及对玉米层出镰孢拮抗活性的影响。结果显示,颗粒剂中最适载体为硅藻土,其与C16的种子液最适比为1∶2(m∶v),最适粘合剂和营养添加剂为粗面粉。颗粒剂中活菌数量和对玉米层出镰孢的拮抗活性均呈现“先增后减”的趋势,贮存7d时活菌数和抑菌圈直径达最大值,分别为9.6×109cfu/mL和4.9cm;此后逐渐降低。各贮存温度相比较,25℃下的C16颗粒剂中的活菌数和拮抗活性均最高,90d时活菌数为7.3×108cfu/mL,抑菌圈直径为2.6cm。因此,选择25℃贮存C16菌株颗粒剂。 3.PCR成功验证了玉米鞘腐病拮抗菌株C16中含有编码srfAA、srfAB、srfAC、fenA、fenB、ituB的生物合成基因,证实了Surfactin、Fengycin和Iturin是芽孢杆菌属产生的脂肽类抗生素。通过比对,C16菌株的fenA基因与已报道产Plipastatin而不产Fengycin的B.subtilis168菌株差异显著,但与产Fengycin并对丝状真菌有较强拮抗活性的SG6菌株相似度高。通过对片段进行线性化然后利用重叠PCR的方法,成功克隆得到了fenA基因全长,为11kb。