油菜是我国主要的油料作物,由核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)引起的油菜菌核病是油菜生产上的重要病害。目前,防治菌核病主要采取药剂防治,结合农业防治等措施进行综合治理。但是,由于化学药剂会给环境和生物健康带来不利影响,农业防治措施费时费力,人们逐渐把关注点转向环保且防效持久的防治手段上,利用拮抗微生物进行生物防治成为国内外学者研究的热点领域,其中,利用土壤生防菌和菌核内生菌防治油菜菌核病的研究更为突出。为此,本学位论文就油菜菌核病生防菌的筛选、鉴定及生防作用进行了研究,主要结果如下:1.油菜菌核病生防菌的分离筛选、抑菌活性与菌株鉴定利用土壤稀释涂布法从安徽合肥市和芜湖市土样中分离筛选出5株生防细菌,经平板对峙测定,菌株TR-17抑菌活性最佳;从核盘菌菌核中分离筛选出6株有拮抗作用的内生细菌,其中,菌株NS-19遗传稳定性好抑菌效果强,两株生防菌平板对峙抑制率分别为74.45%和69.09%。根据菌株生长的形态学观察,结合16S r DNA序列分析和生理生化试验结果,初步鉴定菌株TR-17为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),菌株NS-19为解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)。2.拮抗菌对核盘菌菌丝生长的影响及抑菌谱测定光学显微镜下,观察与拮抗菌株对峙培养的核盘菌菌丝生长情况发现,受菌株TR-17影响的核盘菌菌丝变细,有断裂现象,菌丝分支不明显;受菌株NS-19影响的菌丝顶端膨大,菌丝纤细,菌丝形态畸变。通过分析此两株生防菌对14种供试病原菌的抑菌谱,结果发现,菌株TR-17对稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)、小麦全蚀病菌(Gaeumannomyces graminis)、葡萄灰霉病菌(Botrytis cinerea)抑制率分别达72.42%、93.79%和55.78%,NS-19对小麦全蚀病菌、葡萄灰霉病菌抑制率为92.41%和51.47%。可见,上述两株生防菌对于防治小麦全蚀病菌的抑菌率均在92%以上。3.拮抗菌最适生长条件,发酵液抑菌活性测定和耐受性分析菌株TR-17的最适培养条件为:初始p H为6,28℃恒温培养48 h。能够利用多种碳氮源,最适碳源是葡萄糖,最适氮源是硝酸钠。TR-17无菌发酵液的抑菌活性较强,抑菌效果随无菌发酵液含量的增加而增强,但随着培养天数的增加而减弱,TR-17无菌发酵液的EC50为4.634%,抑菌活性易受温度,p H,紫外照射处理的影响;菌株NS-19的最适生长条件为:初始p H 8,28℃恒温培养48h;最适碳氮源分别为木糖和甘氨酸。NS-19无菌发酵液抑菌效果比TR-17无菌发酵液效果好,EC50为1.383%,发酵液耐受性也比TR-17强,同样条件处理,发酵液抑菌活性的降低幅度不及TR-17。4.拮抗菌无菌发酵液抑菌成分初步分析利用不同饱和度硫酸铵沉淀无菌发酵液抗菌粗蛋白,测定对应蛋白粗提物的抑菌活性,试验设计抗菌蛋白粗提物添加量均为10%,当硫酸铵饱和度为90%时,TR-17无菌发酵液提取出的抗菌蛋白抑制活性最高,为70.75%;当硫酸铵饱和度为70%时,NS-19提取的蛋白粗提物抑菌率最高,为44.38%。利用酸沉淀,甲醇抽提无菌发酵液中的脂肽类抑菌物质,经试验验证,两株拮抗菌的脂肽类粗提物抑菌活性均高于其蛋白粗提物,并且随着脂肽类粗提物浓度增加,抑菌活性相应增强,当TR-17脂肽类粗提物含量为2.5%时,抑制率即可达到81.88%。当NS-19脂肽类粗提物含量为4.5%时,抑菌率达到90.42%。所以初步确定,两株拮抗菌无菌发酵液的主要抑菌成分是脂肽类粗提物。设计合成脂肽类粗体物的基因引物,以菌株NS-19全基因组为模板能够扩增出脂肽类抗生素伊枯草菌素(Iturin)、芬芥素(Fengycin)、表面活性素(Surfactin)的基因片段,结合LC-MS测定菌株NS-19脂肽类粗体物的物质成分,二级质谱匹配得出众多氨基酸类和有机酸类物质,这些氨基酸是合成上述脂肽类抗生素的主要成分,初步推断,NS-19提取的脂肽类粗提物单一抑菌物质可能包括伊枯草菌素(Iturin)、芬芥素(Fengycin)、表面活性素(Surfactin)等。对菌株NS-19脂肽类粗提物采用琼脂孔扩散法进行抑菌谱测定,结果显示,在10种供试病原菌中,抑菌条带宽度大于等于0.70 cm的病原菌有6个,分别为小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealis),小麦全蚀病菌(G.graminis),番茄枯萎病菌(Fusarium oxysporum),番茄早疫病菌(Alternaria alternata),油菜菌核病菌(S.sclerotiorum),苹果腐烂病菌(Valsa mali)。5.拮抗菌挥发性物质对核盘菌菌丝生长和菌核萌发的影响两株拮抗菌产生的挥发性物质对核盘菌菌丝生长有一定的影响,根据双皿倒扣对峙培养结果,菌株TR-17种子液稀释100倍涂布,产生的挥发性物质对核盘菌菌丝的抑制率达89.38%,经菌株NS-19同浓度种子液涂布,产挥发性物质对核盘菌菌丝抑制率为64.06%。上述挥发性物质能够延缓核盘菌菌核萌发,但是不能完全抑制菌核萌发。6.离体叶片试验和盆栽防效试验经菌株TR-17和菌株NS-19无菌发酵液喷雾处理后的离体叶片,接种核盘菌第1 d均没有发病,第2 d测得病斑直径平均值分别为1.04 cm,0.78 cm,同时期对照组的病斑直径平均值达到1.69 cm。经NS-19脂肽类粗提物处理的离体叶片前2 d没有出现病斑。利用上述发酵液和脂肽类粗提物分别喷雾处理盆栽油菜叶片与盆栽植株茎基部,防效效果显著,温室(25℃)放置,3组处理组叶片均没有发病,对照组叶片第2 d病斑大小平均值为2.23 cm;经菌株TR-17发酵液处理的植株茎基部有轻微发病,发病油菜茎基部表皮小面积腐烂,其他两组处理组没有出现病症,对照组植株茎基部表皮均大面积溃烂,植株猝倒,叶片枯萎。