抗花生白绢病和小麦茎基腐病生防菌的分离鉴定及活性研究

土传真菌病害多种多样,危害农作物的生长。小麦茎基腐病是由假禾谷镰孢菌(Fusarium pseudograminearum)引起的一种谷物病害发生在世界上许多干旱和半干旱种植区。近年来,这种病害越来越普遍,对多个地区的小麦产量造成严重损失。花生白绢病是由齐整小核菌(Sclerotium rolfsii Sacc.)引起的一种土传真菌病害,除花生外还能侵染许多重要作物,该病害随花生种植面积扩大而扩大,在山东、辽宁、山西、河南等地均危害严重。本研究以筛选出具有高抑菌活性且效果稳定的拮抗菌株,主要内容及研究结果如下:1.生防菌的分离和筛选。从小麦植株内及根际土壤分离到265株细菌,通过平板对峙筛选到13株对齐整小核菌有抑制作用的细菌,又选用假禾谷镰孢菌与齐整小核菌一起重复筛选,得到4株抑制效果显著的细菌:Soil1-2,Soil1-3,Soil1-59,Soil2-93,对齐整小核菌的抑制率分别为83.15%、78.09%、72.73%、68.78%,对假禾谷镰孢菌的抑菌率分别为88.54%、81.77%、69.70%、53.51%。综合鉴定,菌株Soil1-2为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),菌株Soil1-3为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),菌株Soil1-59为萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus),菌株Soil2-93为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。2.生防菌发酵滤液抑菌作用测定。对筛选到的4株细菌进行抑菌谱测定,结果表明对另外8种病原真菌也有不同程度的抑制作用。根据4株菌的生长曲线,制备24、48、72 h培养时长的发酵滤液,对10种病原菌进行抑菌作用测定。无菌发酵滤液对花生炭疽病菌、尖孢镰孢菌、层出镰刀菌的抑制作用较差,对其他7种病原菌都有明显的抑制效果。4株细菌发酵滤液对齐整小核菌的抑制率均为100%,对假禾谷镰孢菌抑制率为:Soil1-2、Soil1-3>Soil1-59、Soil2-93,且72 h>48 h。依据此结果,又用10、20、30、40%混合比的发酵滤液培养基测定了对齐整小核菌和假禾谷镰孢菌的抑制效果,结果表明随混合浓度升高抑制率变高,菌株Soil1-2,Soil1-3的发酵滤液在较低的混合浓度下,对两种病害菌丝生长的抑制率达到其最高水平。菌株Soil1-59,Soil2-93对假禾谷镰孢菌的Belumosudil使用方法抑制率稍低,但也具有显著抑制作用。3.4株生防菌的抑菌机制研究。胞外酶产生试验显示,菌株Soil1-2、Soil1-3均能产生蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶;菌株Soil1-59能产生蛋白酶、淀粉酶,不能Medical order entry systems产生纤维素酶;菌株Soil2-93能产生蛋白酶、纤维素酶,不能产生淀粉酶。细菌挥发性气体抑菌测定试验表明4株生防菌能够显著抑制齐整小核菌菌丝的生长,但不能抑制假禾谷镰孢菌菌丝的生长。4株细菌发酵上清液通过硫酸铵沉淀法提取的粗蛋白,对齐整小核菌菌丝生长的抑制率LBH589为19.51~34.23%;对假禾谷镰孢菌的抑制率差异较大,菌株Soil1-2、Soil1-3的抑制率为79.59%、83.52%,菌株Soil1-59、Soil1-93的抑制率为17.24%、27.79%。4.盆栽防效测定。在温室条件下测定了菌株Soil1-2,Soil1-3的72 h发酵液对小麦茎基腐病的防治效果,以及4株生防菌48 h发酵液对花生白绢病的防治效果。小麦盆栽结果表明,处理组有对照组病情指数没有明显差异,生防菌株10、100倍发酵液处理与发酵原液处理相比,病情指数略低,防效在10%左右。菌株Soil1-2,Soil1-3,Soil1-59,Soil2-93对花生白绢病的防治效果在处理后第5 d最高,保护防效分别为51.06%、40.42%、63.83%、41.58%;治疗防效分别为50.35%、29.06%、47.96%、36.11%。菌株Soil1-2、Soil1-59对花生白绢病的防治作用较好,且保护作用优于治疗作用。5.生防菌对花生幼苗的促生作用。用生防菌发酵液连续处理花生幼苗两周后,测定花生植株的各项指标,结果显示,4株生防菌发酵液对花生幼苗没有明显的促生作用。6.生防菌对花生幼苗防御酶活性的影响。花生幼苗经细菌发酵液灌根后,第1、4、7 d分别测定花生叶片的多酚氧化酶(PPO)、过氧化氢酶(CAT)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性。处理组与对照组相比花生叶片内酶活性显著增高,其中PPO的酶活变化规律整体呈现为先升高后降低;CAT的酶活力在处理后1 d时活力最高,随后逐渐降低;PAL变化趋势为随时间延长逐渐升高。综上所述,从小麦根际土壤分离得到的4株生防菌,对齐整小核菌和假禾谷镰孢菌菌丝的生长有较强的抑制能力,小麦茎基腐病盆栽试验结果较差,花生白绢病盆栽试验的防治效果明显,但没有促生能力,酶活力测定表明提高了花生叶片内防御酶活性。证明4株生防菌在花生白绢病防治方面具有较大的生防潜力。