枸杞根腐病拮抗菌的筛选、生防作用及其抑菌机理研究

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枸杞根腐病是发生于枸杞栽植区的一种常见土传病害,由多种致病菌复合侵染引起,严重制约了枸杞产业的发展,素有“植物癌症”之称。目前,防控的主要手段以化学防治为主。然而,化学药剂的密集使用,不仅严重破坏枸杞的风味品质,而且对人畜健康和生态环境也构成巨大威胁。因此,生物防治成为当前最符合生态优先和可持续发展原则的防治手段之一,也是植物病害防治的重要策略。高效拮抗菌是微生物农药的重要杀菌成分,为枸杞根腐病的生物防治提供了可能途径。本研究以健康枸杞根际土壤为材料,分离筛选获得枸杞根腐病优良拮抗菌株、明确其分类地位、优化其发酵培养条件,同时探明其生防效果及可能的抑菌机理,旨在为枸杞根腐病的生物防治提供丰富的微生物资源。主要研究结果如下:1.采用平板涂布法及划线法分离菌株,从枸杞根际土壤中共筛选获得57株真菌、52株放线菌、101株细菌。其中菌株HYC-7对枸杞根腐病主要致病菌--腐皮镰刀菌(Fusarium solani)的抑制效果明显,抑菌率达39.80%;结合菌株形态特征、ITS序列同源性比对和系统发育树结果,确定菌株HYC-7为罗伯茨绿僵菌Metarhizium robertsii。2.通过菌株HYC-7发酵条件优化试验,筛选得到的最佳单因素条件为最佳氮源牛肉膏、最佳碳源葡萄糖,最适温度29-30℃、p H 6-9、接种量1.5-2.5 m L、装液量40-80 m L和摇床转速范围180-200 r/min。在单因素试验的基础上,选定p H、摇床转速和温度3个主要研究因素,利用Box-Behnken中心设计原理以及响应面分析方法获得了菌株HYC-7的最优发酵条件是p H 7、摇床转速190 r/min、培养温度29℃,经优化培养后菌株HYC-7的抑菌率达51.8%。3.不同体积分数的HYC-7菌株发酵液对腐皮镰刀菌的菌丝生长、产孢量、孢子萌发和芽管伸长均有一定的抑制作用,当发酵液的体积分数为50%时,菌丝生长抑制率、产孢抑制率、孢子萌发抑制率及芽管伸长抑制作用最强,抑制率分别为72.70%、81.07%、73.79%和62.54%;根切片离体试验结果显示接种HYC-7菌株后,病情指数较对照显著降低,其相对防效为33.35%。4.腐皮镰刀菌经菌株HYC-7发酵液处理后,菌体保护酶活性降低,生物合成受到抑制,丙二醛含量提高。菌株HYC-7对病原菌菌体细胞的完整性造成破坏,使病原菌致病性减弱,从而实现拮抗菌株对腐皮镰刀菌的抑菌效果。
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