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从浙江省十个不同地区采集水稻样本,并从水稻植物体内分离获得238株细菌分离物,共筛选获得15株对水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)具有拮抗效果的菌株,占所分离细菌总数的6.3%。其中,在杭州市富阳地区分离到的一株拮抗细菌效果相对最好,命名为223菌株。经形态学观察、生理生化特性和16s rDNA序列分析,初步鉴定该拮抗细菌为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。
平皿测定发现短小芽孢杆菌223菌株对水稻纹枯病菌有较好的拮抗作用,处理后的菌丝粗短致密、末端平齐。在温室盆栽试验中,利用纹枯病菌菌核接种水稻苗,三天后分别喷雾拮抗细菌发酵液、井冈霉素和它们的等体积混配液,定期调查发病状况。结果发现喷雾10天、15天和20天后,拮抗细菌发酵液防效分别达到37.19%、29.12%和25.08%,井冈霉素防效分别为37.87%、28.33%和23.36%,拮抗细菌发酵液和井冈霉素等体积混配液的防效分别为39.97%、31.58%和27.45%。
短小芽孢杆菌223菌株在PDA、KMB和LB培养基上均能正常生长,但菌落形态、颜色各有差异,在NA培养基上不能生长。刮去菌膜后测琼脂块对纹枯病菌的活性确定PDA为最适培养基。短小芽孢杆菌223菌株经PDA固体培养基培养后,用含2%NaCI或2%葡萄糖浸泡所得提取液对纹枯病菌菌丝的生长具有较强的抑制作用,而用氯仿等常用有机溶剂或蒸馏水没有提取到抗菌物质;经液体培养基培养后没有检测到拮抗物质的产生。
223菌株培养不同时间后的菌落形态、颜色及提取的活性物质活性有所差异,培养16-24h的223菌株提取的活性物质对水稻纹枯病菌的拮抗活性最大。223菌株所产生的拮抗物质对蛋白酶E和蛋白酶K敏感,但对胃蛋白酶不敏感;经65℃处理30min后仍具拮抗活性,80℃处理30min后完全失活;在pH2-pH12均有拮抗活性,其中最适pH在7左右。该菌株拮抗液的最大拮抗活力在硫酸铵70%上获得,硫酸铵在50%以下时没有拮抗活性。