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人参(Panax ginseng C.A.Meyer)系五加科多年生草本,以根和叶入药,是传统的名贵中药材。在我国东北地区被广泛种植。人参病害严重影响着人参的产量和品质,其中人参根腐病是人参生长期的常见土传病害,危害人参根或茎基部,危害严重且防治困难。在人参栽培中根腐病发病率最高可达50%,造成损失可达30%70%。目前,化学防治导致参根农残超标,至今尚无推广应用符合农残检测标准的有效化学农药,另外是我国人参真菌性病害育种也没有取得突破,针对这种情况,生物防治是最为理想的途径。为获取具有优良性状的生防菌服务于生产,试验以本实验室独立筛选得到的高效拮抗细菌死谷芽孢杆菌B69菌株为供试生防菌,以人参根腐病菌Fusarium solani为靶标菌,从发酵条件、安全性、抑菌物质特性、定殖特性、促生作用、防效等方面对生防细菌B69的生防潜力进行了较系统的评价研究。本论文研究内容主要包括以下几个方面:1.通过正交试验初步确定了B69菌株的最适发酵培养基为:蔗糖2.0%、淀粉1.0%、牛肉浸膏0.5%、酵母粉0.5%、蛋白胨0.2%和NaCl 0.5%;初始pH7.0;最适装液量为100mL/250mL;培养条件为35℃、170r/min振荡培养;接种量5%,发酵时间为48h。优化后菌株B69发酵液的活菌数含量为8.25×108 cfu/mL,较优化前的活菌含量1.82×108cfu/mL增幅达到了显著差异(P<0.05),此含量符合农业部微生物肥料的技术标准(有效活菌数≥2×108cfu/mL)。发酵液对人参根腐病的抑菌圈也由优化前的18mm增加到35mm。对人参根腐病的抗菌活性显著增强。2.通过硫酸铵沉淀、低温乙醇沉淀等方法获得菌株发酵液中活性成分;平板扩散法测定提取成分的抑菌活性。确定了B69菌株发酵液提取液具有抑菌活性;对抑菌物质粗提物进行高温、酸碱、紫外线、反复冻融和蛋白酶K处理,抑菌活性未见明显变化。并从B69发酵液中初步分离出具有抑制根腐菌活性的活性肽和胞外多糖。3.通过抗生素标记法,研究了菌株B69在人参植株体内及根际土壤中的定殖规律。定殖动态结果表明B69在人参根际可有效定殖30d以上,生防菌经土壤,有从地下部分向地上部分转移的趋势,试验期内能够稳定的在人参植株体内定殖。获得了利福平(300μg/mL)标记的拮抗菌株。4.盆栽试验结果表明,生防菌B69的防病效果显著,B69菌株的保护作用防效均优于治疗作用防效,分别达到60.8%和56.6%。保护和治疗作用处理的病情指数分别为25.32和28.11,均低于对照的47.83,差异达到显著水平(P<0.05),表明生防菌B69具有良好的防病效果。5.在田间生长环境下对B69菌株的生防潜能进行验证,人参在栽植后的病情指数为61.34;在生防菌与根腐病共同处理中,人参在栽植后的病情指数为25.41,其对人参根腐病的相对防效为58.56%;而在根腐菌与多菌灵共同处理中,人参在栽植后的病情指数为28.14,其对人参根腐病的相对防效为54.12%,因此,B69对人参根腐病具有更好的防治效果,且其相对防效较农药组高4.44%。6.对生防细菌的抑菌机理初步研究发现,菌株B69的代谢产物对人参根腐病菌菌丝生长均有一定的抑制作用,随着代谢产物浓度的增加,抑制效果增强,且低浓度的代谢产物对病菌菌丝的抑制效果不明显。不同稀释倍数的代谢产物对病菌的孢子萌发均有抑制作用,抑制效果随稀释倍数增加而减弱。此外对B69菌株进行了风险评估,试验表明菌株B69的菌体和发酵代谢产物对小鼠未产生明显的毒害作用,其半数致死量LD50>5000mg·kg-1BW,生防菌株B69为无毒级,对人参本身没有致病性。综合以上分析,生防菌株B69表现出一定的促生防病潜力,能够在人参体内稳定定殖,施用安全,发酵活菌含量高等生防菌具有的基本特性。B69是防治根腐病的良好资源,具有很强的实际开发应用价值。