拮抗禾谷镰刀菌真菌的筛选及活性物质鉴定

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由禾谷镰刀菌复合种(Fusarium gramnearium species complex,FGSG)引起的小麦赤霉病是当前制约我国小麦安全生产的重要病害之一。除了造成严重的产量损失,病菌侵染小麦后产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)等真菌毒素,会引起麦类食品安全问题。目前由于缺乏赤霉病高抗品种、化学药剂种类单一及赤霉病菌产生抗药性等问题,亟需赤霉病防控的新措施。生物防治具有环境友好、抗性风险低等优点,在小麦赤霉病绿色防控中展现良好的应用前景,生防微生物包括芽孢杆菌(Bacillus),假单胞菌(Pseudomonas)及木霉(Trichoderma)等。本研究从安徽、河南和浙江省34个地区小麦土壤样品中获得1945株真菌菌株,具体研究结果如下:1.平板拮抗筛选获得3株对禾谷镰刀菌拮抗活性较强的菌株,经测序鉴定分别为微紫青霉(Penicillium janthinellum)3C25,篮状菌(Talaromyces purpureogenus)5S26和酒色青霉(Penicillium vinaceum)7A26。2.上述3株拮抗真菌发酵粗提物(1 mg/m L)对禾谷镰刀菌的菌丝生长抑制效果达到100%,且显著抑制了孢子萌发和禾谷镰刀菌DON毒素的产生;3株拮抗真菌能同时抑制多种病原真菌菌丝生长。3.防效试验结果表明,微紫青霉3C25和酒色青霉7A26孢子对小麦赤霉病的田间防治效果分别为45.9%和40.3%;对小麦茎基腐病的室内防治效果分别为41.2%和50.6%;对水稻恶苗病的室内防治效果分别为45.2%和48.5%。4.细胞毒性和致病力评估发现,微紫青霉3C25和酒色青霉7A26粗提物导致鼠肾上腺髓质嗜铬细胞瘤PC12细胞出现死亡的浓度分别为30μg/m L和1μg/m L;2株拮抗真菌对植物不致病。5.高分辨率质谱鉴定微紫青霉3C25的拮抗活性物质为3,4-二羟基苄醇和香兰素,且两种化合物在5 mg/m L时抑制了禾谷镰刀菌菌丝生长、孢子萌发和DON毒素的合成。本研究获得了2株效果良好的拮抗真菌,为小麦赤霉病绿色防控奠定基础。
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