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茄子青枯病是由茄科劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的世界范围内毁灭性土传病害之一,该病害的防治方法已经成为茄子生产的研究热点。然而,对茄子青枯病的防治目前尚无理想的化学药剂和抗病品种,一些栽培管理措施也只能起到局部的控制作用,因此加强该病的防治迫在眉睫,生物防治作为综合防治茄子青枯病的措施之一,对生态平衡和可持续农业的发展具有特别重要的意义。本文从茄子青枯病生防菌株的分离筛选鉴定及其制成的微生物有机肥料对茄子青枯病的生防效果及其生防机理等方面进行了较系统研究,主要结果如下:
从茄子种植区的健康茄子植株的根际与土体土壤中分离、初筛获得拮抗茄科劳尔氏菌的菌株14株,再经过复筛,最终得到一株拮抗活性较强的菌株Ⅱ-36.该菌株能抑制多种病原真菌,具有广谱拮抗效果。根据形态特征观察、常规生理生化特性及16SrDNA序列分析,确定该拮抗菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。培养条件优化结果表明:在培养温度为30℃、初始pH为7.0、碳源为蔗糖、氮源为蛋白胨或谷氨酸时,菌株Ⅱ-36可达到最大的生长量.
按照20％(V/W)的比例将拮抗菌发酵液接种到等比例混合的猪粪堆肥和氨基酸有机肥中发酵4天,制得微生物有机肥(BOF)。利用微生物有机肥进行了两次盆栽试验.
第一次盆栽试验结果表明,微生物有机肥能显著增加茄子苗期的生物量,提高根系活力。两种肥料都能抑制茄子青枯病(防病效果分别为96%和91%),植株叶片中CAT(过氧化氢酶)、POD(过氧化物酶)和SOD(超氧化物歧化酶)酶活性显著提高,而MDA(丙二醛)含量显著下降,叶片中CAT酶活性分别比对照增加了25%和23.7%,POD酶活性分别增加了99.5%和93.6%,SOD酶活性分别增加了32.7%和29.8%,MDA含量分别比对照降低了29.5%和26.3%.此外,根际土壤的真菌、放线菌数量显著提高,细菌数量增加幅度不大,青枯劳尔氏菌数量显著减少。其中BI0-36比BI0-23的防治效果最好。
第二次盆栽试验结果表明,营养钵育苗期和盆栽期都施用微生物有机肥能显著降低茄子青枯病的发病指数,迅速降低青枯菌的数量,延缓拮抗菌的数量的降低。第40 d时,BI0+B10组中的拮抗菌数量为CK+CK组的3.91倍,病原菌数量比CK+CK组降低了77.5%。
经摇瓶振荡培养实验,筛选出了枯草芽抱杆菌Ⅱ-36产抗菌活性物质的最佳培养条件即:最佳培养基为LB液体培养基,最佳发酵条件为:pH8.0,30℃～34℃,装液量50mL,210～240r/min,此时对茄子青枯病菌的抑菌活性最大,即产生的活性物质最多.
通过硫酸铵沉淀得出最佳硫酸铵饱和度为90%,该抑菌蛋白质具有较好的热稳定性,在100℃、121℃处理30min,其抑茵活性仍保持为59.2%、46.8%。抑茵蛋白在中性和碱性环境下比较稳定,在pH9、pH11时其抑菌活性仍保持为92.1%、63.8%.胃蛋白酶、胰蛋白酶对粗提液儿乎没有影响。Ⅱ-36菌株分泌的抗菌蛋白能减少茄子青枯病菌分泌胞外多糖的量,可以产生橙色铁载体圈。