烟草弯孢菌叶斑病病原菌(Curvularia clavata)生物学特性及防治研究

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烟草作为叶用经济作物,叶斑病是影响其产量与质量的最重要因素之一;近几年来,由弯孢属真菌侵染引发的病害在烟草上有上升的趋势,严重发病的地块叶片发病率高达30%,给烟草生产造成了严重损失。为了更好的防治烟草弯孢菌叶斑病,本试验从采集到的烟草弯孢菌叶斑病病样上分离获得病原菌,经病原菌形态学观察与分子生物学鉴定、线粒体基因组测序、生物学特性、有效药剂和生防菌筛选以及防效研究和化学药剂与生防菌对感烟草弯孢菌叶斑病的烟株叶际细菌群落的影响等研究内容,主要研究结果如下:1.采用常规组织分离法对采集自贵州省遵义市植烟区的病害样品进行病原菌分离与纯化,通过形态学特征及ITS序列系统发育分析将烟草弯孢菌叶斑病病原菌鉴定为棒状弯孢Curvularia clavata。使用Illumina和Nanopore纳米孔测序技术对病原菌进行基因组测序,结果表明C.clavata线粒体基因组序列全长41763 bp,其共包括13个蛋白质编码基因、2个r RNA以及23个t RNA,4种碱基含量比例与已报道的近缘种真菌接近,与5个近缘物种的共线性较差,其基因组之间差异大,基因同义替换率大于非同义替换率,均在纯化选择下继续进化。2.采用菌丝生长速率法对病原菌生物学特性进行测定,结果表明:病原菌菌丝生长最适温度为28℃,最适p H范围为6-9,在燕麦琼脂(OA)培养基上生长最快,以可溶性淀粉为碳源、牛肉浸粉为氮源时对菌丝生长最有利;菌丝致死温度为53℃,10 min,光照条件对菌丝生长无显著差异。3.测定了13种药剂对病原菌的室内毒力以及筛选出2株对病原菌具有较强抑制作用的拮抗菌,并采用叶面喷施方式进行田间防效测定。结果显示,在室内毒力测试中,咪鲜胺水乳剂的毒力最强,EC50值最小,仅为0.2297μg/m L,其次为氟环唑悬浮剂,EC50为0.4054μg/m L;从供试85株生防菌中筛选出了YC2102和YC3049两个菌株对供试病原菌具有较强的拮抗效果,其中YC2102为生防细菌,YC3049为生防放线菌,抑菌率分别为75.76%和68.53%;经鉴定,YC2102为洋葱伯克霍尔德氏菌Burkholderia contaminans,YC3049为橄榄链霉菌Streptomyces olivaceus。田间防效试验表明,咪鲜胺和氟环唑的防效最好,防效分别为64.66%和59.49%,明显高于其他药剂处理防效,推荐咪鲜胺和氟环唑作为该病害防治的优选药剂;B.contaminans和S.olivaceus产生的次生代谢产物,具有促进植物生长和抑制病原菌生长的作用,具备研发为生防制剂的潜力。4.采用高通量测序技术分析了烟草弯孢菌叶斑病发病前后、单个病原菌侵染和多个病原菌侵染以及药剂和生防菌液处理后叶际细菌群落结构组成。结果表明,不同类型病原菌侵染烟株后,其叶际细菌优势菌属变化有所不同,经病原菌C.clavata处理筛选出来优势菌属为Pseudomonadales;化学药剂及生防菌液处理后叶际细菌群落丰富度指数均先上升后降低,化学药剂咪鲜胺及YC21021处理后,有益微生物Stenotrophomonas相对丰度均明显增加,而对照和YC3049处理Stenotrophomonas相对丰度明显降低,但Pseudomonas相对丰度增加较其他处理明显。各处理与对照组细菌群落差异显著,药剂及生防菌液处理显著改变了叶际微生物群落多样性。
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