山葵内生生防细菌的物种多样性及其对根结线虫病的防治效果评估

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内生菌是重要的生防资源之一。山葵是一种重要的经济植物,山葵及其产生的活性成分异硫氰酸酯具有抗菌、抗突变,抗凝集等生物活性。目前,有关山葵内生生防细菌的物种多样性及其在植物病害生防防治中的应用未见报道。本文以尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、青枯病菌(Ralstonia solanacearum)和全齿复合线虫(Panagrellus redivivus)为靶标,分析了山葵植株不同组织中内生生防细菌的物种多样性;筛选出对南方根结线虫(Meloidogyne incognita)具有高活性的菌株,并通过温室试验和田间试验评估了候选内生生防细菌及山葵废弃物对根结线虫病的防治效果;获得以下主要研究结果:  1.山葵内生细菌在叶、叶柄、茎、根中的生物量在1.7×103-7.8×104 CFU/g之间。从山葵的叶、叶柄、茎和根中各纯化了108株内生细菌,共432株。以尖孢镰刀菌(F.oxysporum)、青枯病菌(R.solanacearum)、全齿复合线虫(P.redivivus)为靶标,从这432株细菌中共筛选出93株(占总数的21.5%)至少对三种供试种病原中的一种具有生防活性的拮抗菌。这93株细菌中,来自根、茎、叶、叶柄的菌株数分别为27、18、26和22。  2.在这93株内生生防细菌中:对F.oxysporum有活性的共49株,菌丝生长抑制率10-70%;对R.solanacearum有活性的共21株,抑菌圈大小为0.29-1.57cm;对P.redivivus有活性的共70株,线虫致死率10-100%。  3.通过16S rRNA基因系统发育分析,这93株山葵内生生防细菌归属于放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)中的16属,28种。  4.山葵内生生防细菌的多数种类在叶、叶柄、茎、根中均有分布,变形菌门(Proteobacteria)的菌株不但在各组织中均有分布,并且是山葵内生菌的主要类群,特别是假单胞菌属(Pseudomonas)的种类。Pectobacterium carotovorumsubsp.carotovorum,Pseudomonas reinekei,Bacillus methylotrophicus在四种组织中都有分布。  5.这93株生防细菌中,49株(占总数的47.31%)具有单抗活性;38株菌显示双抗活性(51.61%);6株(6.45%)具有多抗活性,能拮抗供试的三种病原。  6.从这93株生防细菌中筛选出对南方根结线虫(M.incognita)幼虫有活性的菌株53株,其发酵液对线虫的致死率在50-100%之间。  7.温室试验结果表明,5株候选生防内生菌(Acinetobacter johnsonii RK15,Bacillus methylotrophicus LK6,Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorumRY31,Pseudomonas reinekei SN21和Raoultella terrigena RN16),山葵废弃物均能显著控制根结线虫在番茄上的危害;其中,R.terrigena RN16和P.reinekei SN21的相对防效最高,分别达79.27%,76.9%。  8.在田间试验中测试了R.terrigena RN16、P.reinekei SN21单独施用及与山葵废弃物联合施用时对根结线虫病的防效,结果显示,单独施用125 mlR.ter-rigena RN16或P.reinekei SN21的菌液,或65 g新鲜山葵废弃物时的相对防效分别为86.21%,88.59%和88.42%。联合施用时,125 ml的R.terrigenaRN16菌液和65 g新鲜山葵废弃物的防效最好,防效高达96.55%。
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