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本文拟从植物病害流行学的角度阐述稻鸭种养生态系统抑制水稻纹枯病在田间流行与发生的机理。设置稻鸭种养生态田与常规稻田两个处理,调查两者田间漂浮菌核量与稻株叶鞘菌核附着量变化、观察稻丛基部距水面10cm部位的田间小气候因子动态、测定稻株体内保护性酶的活性动态。研究结果表明,稻鸭种养生态系统中田间漂浮菌核较常规稻田少86%-91%,稻株叶鞘附着菌核少67%~78%。稻鸭种养生态系统稻丛中的相对湿度要显著低于常规稻田,光照强度显著高于常规稻田。从秧苗移栽到水稻分蘖末期,稻鸭种养生态系统中稻丛中的温度较常规稻田低,而从水稻拔节期到灌浆期显著高于常规稻田。稻鸭种养生态系统中稻株内的多酚氧化酶活性较常规稻田低,但丙氨酸解氨酶解氨酶、过氧化物酶、几丁质酶活性要显著高于常规稻田。水稻成熟期病情指数在稻鸭种养生态系统中要比常规稻田低76%,稻谷产量在稻鸭种养生态系统中要比常规稻田高40%。在上述研究过程中,作者在稻鸭种养生态系统的田间水稻根际土壤中还分离获得了一株对水稻纹枯病菌具有拮抗作用的细菌SU8。因此,进一步对SU8进行了系统研究,评价其作为生防菌的潜力。研究结果如下:①通过形态特征、生理生化和16S rDNA序列测定以及系统进化树构建对拮抗细菌SU8进行鉴定,该菌体呈长杆状,菌体长短均匀,一般长度在1-1.5μmm范围内,革兰氏阴性,其培养性状与生理化特征符合铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的相关鉴定描述。其16S rDNA序列提交GenBank数据库,收录号为HQ283487,该序列在系统发育树中与其它已知的铜绿假单胞菌序列的同源性达99%。因此,SU8被鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。②铜绿假单胞菌株SU8的抑菌谱测定结果显示,该菌株对禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)、烟草黑胫病菌(Phytophthora parasitica)、辣椒炭疽病菌(Colletotrichum capsici)、水稻稻瘟病菌(Magnapor the oryzae)、水稻稻曲病菌(Ustilaginoidea virens)、水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)、烟草赤星病菌(?)(Alternaria alternata)均具有强拮抗作用。菌株SU8菌悬液及其过滤液均能有效降低水稻纹枯病菌致病力。浓度108cfu/mL的SU8菌悬液对水稻纹枯病的盆栽防效最高可达70%。③对铜绿假单胞菌株SU8过滤液中活性物质的粗提取方法进行了探索,确立了按乙酸乙酯:过滤液1:1,反复萃取3次,合并有机相(即粗提活性物)的提取方法。将合并有机相进行两次硅胶柱层析,得到活性样品Sample7-4。样品为淡黄色针状结晶,经HPLC色谱检测,样品纯度达97%,④对样品Sample7-4进行GC-MS(?)分析,并结合谱库检索得到其化学分子式为:C13H9N3O。根据1H-NMR(300MHz)和13C-NMR(300MHz)检测结果,确定铜绿假单胞菌株SU8抑菌活性物质为吩嗪~(-1)-甲酰胺(Phenazine-1-carboxamide, PCN),并得到其结构式:根据上述研究结果,表明:①稻鸭种养生态系统抑制水稻纹枯病在田间流行与发生的机理为稻鸭种养生态系统中,田间菌核密度的降低有效控制了水稻纹枯病初侵染源的在田间的扩散,为减少病株率与病情指数提供了条件;田间稻丛中的相对湿度的降低、光照强度的增加、温度动态变化特征形成了不利于水稻纹枯病菌生长的环境,抑制了水稻纹枯病的发生;在稻鸭种养生态系统中水稻植株的抗性蛋白丙氨酸解氨酶、过氧化物酶、几丁质酶的活性在水稻的各个生育期均有提高,对水稻纹枯病的发病与传播起到抑制作用。②铜绿假单胞菌株SU8的抑菌活性物质为吩嗪~(-1)-甲酰胺,是一种广泛存在于假单胞菌代谢产物中的抑制真菌的抗生素,与众多报道的假单胞生防菌的抑菌活性物质相同,说明菌株SU8具有作为生防菌的潜力。同时,抑菌活性物质吩嗪~(-1)-甲酰胺结构式的确立可为开发新型高效、安全、稳定的仿生农药奠定基础。