防控甜瓜枯萎病病菌的生防菌筛选及其根际定殖.pdf

江 苏 农 业 学 报 李 青 谢 昶 琰 张 苗 等 防 控 甜 瓜 枯 萎 病 病 菌 的 生 防 菌 筛 选 及 其 根 际 定 殖 江 苏 农 业 学 报 防 控 甜 瓜 枯 萎 病 病 菌 的 生 防 菌 筛 选 及 其 根 际 定 殖 李 青 谢 昶 琰 张 苗 孙 春 梅 陈 川 章 安 康 江 苏 徐 淮 地 区 淮 阴 农 业 科 学 研 究 所 江 苏 淮 安 收 稿 日 期 基 金 项 目 淮 安 市 农 业 科 学 研 究 院 科 研 发 展 基 金 项 目 作 者 简 介 李 青 女 河 南 洛 阳 人 博 士 助 理 研 究 员 主 要 从 事 土 壤 微 生 物 与 生 物 肥 料 研 究 通 讯 作 者 章 安 康 摘 要 为 了 开 发 在 农 业 实 践 中 能 够 稳 定 发 挥 功 能 的 生 防 菌 资 源 本 研 究 从 甜 瓜 根 际 挖 掘 具 有 良 好 根 际 定 殖 能 力 的 抗 甜 瓜 枯 萎 病 病 菌 生 防 菌 株 通 过 继 代 培 养 法 平 板 对 峙 法 发 芽 率 测 试 和 盆 栽 试 验 筛 选 出 对 甜 瓜 枯 萎 病 有 较 强 防 控 作 用 的 生 防 菌 株 经 该 菌 发 酵 液 处 理 的 甜 瓜 植 株 对 甜 瓜 枯 萎 病 病 菌 的 防 效 达 且 菌 株 发 酵 液 处 理 能 够 促 进 甜 瓜 植 株 的 生 长 根 际 定 殖 相 关 因 素 的 测 试 结 果 表 明 菌 株 能 形 成 强 健 的 生 物 膜 结 构 且 对 不 同 质 量 浓 度 的 甜 瓜 根 系 分 泌 物 均 具 有 显 著 趋 化 性 具 备 良 好 的 根 际 定 殖 能 力 该 菌 株 对 不 同 植 物 专 化 型 尖 孢 镰 刀 菌 和 蔓 枯 病 病 菌 也 有 一 定 的 抑 制 作 用 且 具 有 分 泌 吲 哚 乙 酸 溶 解 无 机 磷 及 耐 盐 能 力 通 过 菌 株 序 列 分 析 将 初 步 确 定 为 芽 孢 杆 菌 属 细 菌 关 键 词 甜 瓜 枯 萎 病 生 防 菌 防 病 和 促 生 作 用 根 际 定 殖 趋 化 性 中 图 分 类 号 文 献 标 识 码 文 章 编 号 甜 瓜 属 于 中 国 广 泛 栽 种 的 经 济 作 物 近 年 来 其 产 业 经 济 效 益 较 高 在 种 植 业 中 的 地 位 不 断 提 升 但 是 长 年 连 续 种 植 甜 瓜 会 导 致 农 田 土 壤 病 原 微 生 物 积 累 造 成 土 传 病 害 频 发 连 作 障 碍 已 成 为 甜 瓜 可 持 续 生 产 的 重 要 限 制 因 素 之 一 特 别 是 尖 孢 镰 刀 菌 导 致 的 甜 瓜 枯 萎 病 蔓 枯 病 病 菌 引 起 的 甜 瓜 蔓 枯 病 等 在 连 作 地 发 生 的 概 率 很 高 严 重 影 响 甜 瓜 的 产 量 和 品 质 目 前 这 些 土 传 病 害 的 防 治 主 要 依 赖 化 学 药 剂 但 化 学 药 剂 的 长 期 使 用 易 使 病 原 菌 产 生 抗 药 性 且 易 造 成 安 全 隐 患 相 比 之 下 生 物 防 治 因 其 环 境 友 好 和 经 济 投 入 较 少 等 优 点 而 受 到 广 泛 的 关 注 和 认 可 许 多 芽 孢 杆 菌 属 细 菌 不 仅 能 够 产 生 抗 菌 活 性 物 质 拮 抗 病 原 菌 还 具 有 植 物 促 生 特 性 在 生 物 防 治 中 发 挥 着 重 要 作 用 然 而 尽 管 多 数 生 防 菌 在 室 内 条 件 下 具 有 良 好 的 防 病 效 果 但 它 们 在 农 业 生 产 应 用 中 对 病 害 的 实 际 防 效 依 然 有 限 效 果 往 往 不 稳 定 首 先 许 多 生 防 菌 是 在 富 营 养 的 培 养 基 中 被 分 离 筛 选 出 来 的 未 必 能 适 应 土 壤 中 较 贫 瘠 的 营 养 条 件 其 次 很 多 研 究 在 筛 选 过 程 中 多 以 平 板 对 峙 试 验 中 生 防 菌 对 病 原 菌 的 抑 制 率 作 为 主 要 筛 选 指 标 而 平 板 抑 制 率 仅 能 表 征 菌 株 产 生 拮 抗 物 质 的 活 性 与 能 力 菌 株 充 分 发 挥 生 防 功 能 的 重 要 前 提 是 其 在 植 物 根 际 能 够 有 效 定 殖 影 响 细 菌 根 际 定 殖 的 关 键 因 素 包 括 菌 株 对 植 物 根 系 分 泌 物 的 趋 化 性 和 自 身 生 物 膜 的 形 成 能 力 根 系 分 泌 物 中 包 含 的 信 号 物 质 能 够 调 控 细 菌 向 根 表 趋 化 运 动 停 留 在 根 表 的 细 菌 群 体 分 泌 胞 外 基 质 主 要 成 分 为 蛋 白 质 多 糖 和 胞 外 等 将 自 身 包 裹 而 形 成 膜 样 的 细 菌 群 体 聚 合 物 细 菌 群 体 聚 合 物 被 称 为 生 物 膜 可 为 其 提 供 一 种 受 保 护 的 竞 争 力 更 强 的 生 存 模 式 因 而 有 益 细 菌 向 根 表 趋 化 并 聚 集 成 膜 是 其 发 挥 抑 病 促 生 功 能 的 关 键 为 获 得 在 植 物 根 际 能 够 稳 定 发 挥 功 能 的 微 生 物 本 研 究 在 贫 营 养 条 件 下 采 用 传 统 的 生 防 菌 筛 选 方 法 同 时 结 合 菌 株 生 物 膜 形 成 能 力 和 对 根 系 分 泌 物 趋 化 性 的 评 估 分 离 筛 选 获 得 株 具 有 防 病 促 生 效 果 和 良 好 根 际 定 殖 能 力 的 芽 孢 杆 菌 属 细 菌 并 探 索 了 其 潜 在 的 促 生 因 子 耐 盐 能 力 以 及 拮 抗 多 种 病 原 菌 的 特 性 研 究 结 果 能 够 为 生 防 菌 株 的 筛 选 应 用 提 供 新 的 思 路 及 资 源 有 助 于 减 少 对 农 用 化 学 品 的 依 赖 以 及 促 进 甜 瓜 产 业 健 康 和 可 持 续 发 展 材 料 与 方 法 试 验 材 料 供 试 样 品 采 集 甜 瓜 植 株 及 其 根 际 土 壤 样 品 采 自 江 苏 省 淮 安 市 甜 瓜 枯 萎 病 发 生 地 块 于 甜 瓜 收 获 期 随 机 选 取 靠 近 枯 萎 病 发 病 株 附 近 的 健 康 植 株 连 根 带 土 采 集 其 根 系 用 于 菌 株 分 离 供 试 病 原 菌 甜 瓜 枯 萎 病 病 原 菌 尖 孢 镰 刀 菌 菌 种 编 号 为 购 自 中 国 农 业 微 生 物 菌 种 保 藏 管 理 中 心 尖 孢 镰 刀 菌 西 瓜 专 化 型 蔓 枯 病 病 菌 由 淮 安 市 农 业 科 学 院 蔬 菜 中 心 提 供 尖 孢 镰 刀 菌 黄 瓜 专 化 型 由 南 京 农 业 大 学 资 源 与 环 境 科 学 学 院 提 供 供 试 培 养 基 细 菌 的 分 离 筛 选 参 照 等 的 方 法 采 用 贫 营 养 的 胰 酪 大 豆 胨 培 养 基 胰 蛋 白 胨 大 豆 蛋 白 胨 氯 化 钠 琼 脂 用 蒸 馏 水 定 容 至 拮 抗 效 果 鉴 定 使 用 平 板 对 峙 培 养 法 采 用 培 养 基 生 物 膜 测 试 参 照 张 楠 的 方 法 采 用 培 养 基 产 量 测 定 的 样 品 制 备 参 照 陈 小 娟 的 方 法 采 用 添 加 色 氨 酸 的 培 养 基 溶 磷 能 力 的 测 定 参 照 刘 娜 的 方 法 使 用 蒙 金 娜 无 机 磷 培 养 基 菌 株 耐 盐 能 力 检 测 参 照 李 晋 等 的 方 法 使 用 添 加 不 同 质 量 浓 度 氯 化 钠 的 牛 肉 膏 蛋 白 胨 培 养 基 试 验 方 法 根 际 及 内 生 细 菌 的 分 离 纯 化 抖 落 植 物 根 部 松 散 的 附 着 土 剪 成 长 约 的 小 段 称 量 植 物 根 及 其 根 际 土 倒 入 盛 有 无 菌 水 和 灭 菌 玻 璃 珠 的 三 角 瓶 内 振 荡 取 土 壤 悬 液 经 系 列 梯 度 稀 释 后 涂 布 于 平 板 上 倒 置 培 养 后 挑 取 形 态 不 同 的 菌 落 经 划 线 纯 化 后 制 备 甘 油 管 保 存 至 冰 箱 内 生 菌 分 离 时 需 对 根 进 行 表 面 消 毒 用 次 氯 酸 钠 浸 泡 用 乙 醇 浸 泡 用 无 菌 水 冲 洗 干 净 然 后 剪 成 左 右 的 碎 块 立 即 转 移 至 无 菌 研 钵 中 研 磨 最 后 转 移 至 上 述 三 角 瓶 内 其 余 操 作 和 根 际 细 菌 分 离 纯 化 步 骤 相 同 生 防 菌 的 初 步 筛 选 以 甜 瓜 枯 萎 病 病 原 菌 尖 孢 镰 刀 菌 作 为 指 示 菌 采 用 对 峙 培 养 法 测 试 保 存 菌 株 的 拮 抗 效 果 先 活 化 病 原 菌 再 沿 菌 落 边 缘 打 孔 获 取 直 径 为 的 菌 饼 接 种 于 平 板 中 央 培 养 后 将 分 离 得 到 的 细 菌 按 的 接 种 量 在 液 体 培 养 基 中 过 夜 活 化 并 点 接 至 病 原 菌 菌 片 两 边 点 接 处 距 离 病 原 菌 中 心 对 照 为 单 独 接 种 尖 孢 镰 刀 菌 菌 饼 的 平 板 李 青 等 防 控 甜 瓜 枯 萎 病 病 菌 的 生 防 菌 筛 选 及 其 根 际 定 殖 培 养 观 察 是 否 有 抑 制 效 果 参 照 文 献 计 算 其 抑 制 率 选 择 抑 制 效 果 明 显 的 菌 株 用 于 后 续 研 究 菌 株 对 不 同 病 原 菌 的 平 板 拮 抗 效 果 试 验 与 此 步 骤 相 同 将 上 述 获 得 的 菌 株 在 液 体 培 养 基 中 进 行 次 传 代 培 养 选 取 第 第 第 第 和 第 代 的 菌 液 进 行 平 板 对 峙 试 验 测 量 病 原 菌 被 抑 制 的 菌 落 半 径 筛 选 出 在 传 代 过 程 中 对 甜 瓜 尖 孢 镰 刀 菌 的 拮 抗 效 果 较 稳 定 的 菌 株 将 拮 抗 效 果 稳 定 的 菌 株 分 别 接 种 至 液 体 培 养 基 中 振 荡 培 养 制 成 含 量 约 为 的 菌 悬 液 用 于 种 子 发 芽 率 测 试 对 照 为 空 白 培 养 基 挑 取 外 观 一 致 的 甜 瓜 种 子 用 体 积 分 数 的 乙 醇 溶 液 对 种 子 进 行 表 面 消 毒 后 使 用 无 菌 水 冲 洗 干 净 分 别 将 种 子 放 入 上 述 生 防 菌 菌 悬 液 和 空 白 培 养 基 中 浸 泡 取 出 种 子 后 置 于 灭 菌 培 养 皿 内 的 湿 润 无 菌 滤 纸 上 每 个 处 理 粒 种 子 次 重 复 条 件 下 催 芽 统 计 并 计 算 种 子 的 发 芽 率 盆 栽 防 效 及 促 生 试 验 甜 瓜 种 子 催 芽 后 在 灭 菌 基 质 中 播 种 育 苗 生 防 菌 菌 悬 液 制 备 参 照 方 法 在 每 株 甜 瓜 根 围 分 别 接 种 含 量 为 的 生 防 菌 菌 悬 液 每 个 处 理 株 甜 瓜 重 复 次 空 白 对 照 设 置 为 添 加 等 量 无 菌 培 养 基 参 照 张 美 君 等 的 方 法 制 备 甜 瓜 枯 萎 病 病 原 菌 孢 子 悬 液 生 防 菌 菌 悬 液 接 种 后 在 每 株 甜 瓜 根 围 接 种 甜 瓜 枯 萎 病 病 原 菌 孢 子 悬 液 含 量 为 个 于 病 原 菌 接 种 后 统 计 植 株 发 病 情 况 参 照 郝 芳 敏 等 的 方 法 计 算 病 情 指 数 和 防 病 效 果 甜 瓜 种 子 催 芽 后 在 灭 菌 基 质 中 播 种 育 苗 挑 选 长 势 一 致 的 幼 苗 参 照 上 述 方 法 进 行 生 防 菌 菌 悬 液 接 种 接 种 后 统 计 不 同 处 理 甜 瓜 苗 的 株 高 和 鲜 质 量 菌 株 生 物 膜 形 成 试 验 将 过 夜 活 化 的 生 防 菌 菌 株 振 荡 培 养 待 其 达 到 时 离 心 收 集 菌 体 并 用 等 体 积 的 无 菌 水 重 悬 生 物 膜 形 成 试 验 采 用 孔 细 胞 培 养 板 每 孔 接 种 培 养 基 和 菌 悬 液 每 处 理 设 个 重 复 以 无 菌 水 为 对 照 条 件 下 静 置 培 养 在 培 养 和 时 观 察 不 同 处 理 的 生 物 膜 形 成 情 况 选 取 培 养 形 成 的 生 物 膜 用 于 定 量 测 定 将 培 养 孔 中 的 浮 游 生 物 膜 及 液 体 培 养 基 在 无 菌 条 件 下 转 移 至 细 胞 滤 器 滤 膜 孔 径 为 中 过 滤 留 在 细 胞 滤 网 上 的 生 物 膜 连 同 细 胞 滤 器 一 起 放 置 于 超 净 工 作 台 内 吹 干 并 称 质 量 甜 瓜 根 系 分 泌 物 的 收 集 甜 瓜 播 种 育 苗 后 轻 轻 拔 起 幼 苗 将 根 部 杂 质 冲 洗 干 净 放 入 装 有 无 菌 去 离 子 水 的 三 角 瓶 中 每 瓶 棵 幼 苗 培 养 后 收 集 三 角 瓶 中 的 液 体 置 于 冷 冻 干 燥 机 中 抽 干 用 去 离 子 水 将 冻 干 物 溶 解 使 其 质 量 浓 度 为 用 滤 膜 孔 径 为 过 滤 保 存 于 冰 箱 备 用 菌 株 对 甜 瓜 根 系 分 泌 物 的 趋 化 试 验 趋 化 定 量 试 验 参 照 文 献 采 用 注 射 器 作 为 毛 细 管 分 别 吸 取 不 同 质 量 浓 度 梯 度 的 甜 瓜 根 系 分 泌 物 溶 液 以 无 菌 水 为 对 照 待 测 菌 株 菌 悬 液 制 备 参 照 方 法 使 用 无 菌 移 液 枪 头 规 格 为 吸 取 菌 悬 液 将 注 射 器 的 针 头 轻 轻 装 入 移 液 枪 头 内 放 置 于 超 净 台 内 梯 度 稀 释 注 射 器 中 的 溶 液 并 进 行 平 板 涂 布 计 数 获 得 注 射 器 溶 液 中 的 菌 落 数 每 个 处 理 次 重 复 趋 化 性 指 数 处 理 菌 落 数 的 平 均 值 相 应 对 照 菌 落 数 的 平 均 值 一 般 当 时 则 认 为 与 对 照 相 比 处 理 的 趋 化 性 具 有 显 著 差 异 菌 株 的 根 际 定 殖 试 验 分 别 将 菌 株 和 接 种 至 液 体 培 养 基 中 振 荡 培 养 左 右 使 菌 株 发 酵 液 含 量 为 将 各 菌 株 发 酵 液 按 照 体 积 比 的 比 例 接 种 至 灭 菌 基 质 中 混 合 均 匀 甜 瓜 种 子 催 芽 后 播 种 于 基 质 中 育 苗 轻 轻 拔 起 幼 苗 并 将 根 上 的 基 质 抖 落 称 取 根 放 置 于 含 无 菌 水 的 离 心 管 中 使 用 涡 旋 仪 剧 烈 振 荡 吸 取 悬 液 进 行 梯 度 稀 释 和 平 板 涂 布 计 数 菌 株 数 量 以 每 克 根 质 量 计 用 表 示 菌 株 促 生 耐 盐 特 性 研 究 按 照 细 菌 检 测 试 剂 盒 上 海 朗 顿 生 物 科 技 有 限 公 司 产 品 说 明 书 测 定 菌 株 的 产 量 菌 株 溶 磷 能 力 的 测 定 参 照 文 献 使 用 将 牛 肉 膏 蛋 白 胨 培 养 基 平 板 分 别 调 至 不 同 的 盐 含 量 和 质 量 体 积 比 将 菌 株 划 线 接 种 至 这 些 平 板 上 并 观 察 其 生 长 状 况 测 试 菌 株 的 耐 盐 能 力 菌 株 的 分 子 鉴 定 及 系 统 发 育 树 的 构 建 参 江 苏 农 业 学 报 年 第 卷 第 期照 陈 小 娟 的 方 法 提 取 菌 株 的 总 基 因 组 使 用 通 用 引 物 和 进 行 序 列 扩 增 对 扩 增 产 物 进 行 清 洁 回 收 并 委 托 生 工 生 物 工 程 上 海 股 份 有 限 公 司 测 序 测 序 结 果 在 美 国 国 家 生 物 技 术 信 息 中 心 数 据 库 中 进 行 同 源 性 比 对 选 取 同 源 性 较 高 且 具 有 代 表 性 的 序 列 下 载 使 用 内 置 命 令 进 行 多 序 列 比 对 去 除 间 隔 后 通 过 自 动 分 析 找 到 最 佳 核 酸 替 换 模 型 为 分 布 基 于 该 模 型 构 建 为 的 最 大 似 然 进 化 树 进 化 树 采 用 制 作 数 据 分 析 数 据 处 理 采 用 软 件 统 计 分 析 采 用 软 件 结 果 与 分 析 生 防 菌 株 的 分 离 与 初 筛 本 试 验 从 供 试 样 品 中 分 离 获 得 根 际 菌 株 用 表 示 及 内 生 菌 株 用 表 示 共 株 通 过 平 板 对 峙 试 验 发 现 其 中 株 菌 株 对 甜 瓜 枯 萎 病 病 原 菌 尖 孢 镰 刀 菌 有 拮 抗 能 力 在 继 代 培 养 试 验 中 当 在 液 体 培 养 基 中 连 续 培 养 至 代 时 只 有 株 菌 株 仍 对 病 原 菌 有 一 定 的 拮 抗 能 力 表 因 此 推 断 这 些 菌 株 抑 制 甜 瓜 枯 萎 病 病 原 菌 的 能 力 具 有 较 好 的 稳 定 性 在 农 业 实 践 中 具 有 持 续 发 挥 作 用 的 潜 力 甜 瓜 种 子 发 芽 率 测 试 结 果 图 表 明 除 了 菌 株 外 其 余 株 菌 株 处 理 后 的 甜 瓜 种 子 发 芽 率 为 与 对 照 的 种 子 发 芽 率 相 比 差 异 不 显 著 表 明 这 株 菌 株 不 影 响 甜 瓜 种 子 的 发 芽 情 况 可 用 于 进 一 步 试 验 生 防 菌 对 甜 瓜 的 防 病 和 促 生 效 果 在 平 板 对 峙 培 养 试 验 中 株 菌 株 的 抑 制 率 大 于 其 中 菌 株 对 甜 瓜 尖 孢 镰 刀 菌 的 平 板 抑 制 效 果 最 强 抑 制 率 达 到 图 表 在 温 室 盆 栽 防 效 试 验 中 当 病 原 菌 接 种 后 病 害 防 控 效 果 突 出 的 菌 株 为 和 病 情 指 数 分 别 下 降 和 防 病 效 果 分 别 达 和 表 在 促 生 试 验 中 生 防 菌 接 种 后 发 现 菌 悬 液 处 理 可 以 显 著 提 高 盆 栽 甜 瓜 植 株 的 株 高 和 鲜 质 量 与 对 照 相 比 甜 瓜 苗 株 高 增 加 了 鲜 质 量 增 加 了 表 表 明 菌 株 对 甜 瓜 幼 苗 具 有 一 定 的 促 生 作 用 综 上 所 述 经 菌 株 处 理 的 甜 瓜 苗 发 病 最 轻 且 具 有 促 生 效 果 综 合 表 现 最 佳 试 验 还 发 现 生 防 菌 的 实 际 防 治 效 果 和 平 板 上 的 抑 制 率 并 不 具 有 相 对 应 的 关 系 表 生 防 菌 对 甜 瓜 枯 萎 病 病 原 菌 拮 抗 作 用 的 遗 传 稳 定 性 菌 株 编 号 传 代 次 数 代 根 际 菌 株 内 生 菌 株 表 示 病 原 菌 菌 落 半 径 表 示 表 示 表 示 无 抑 菌 作 用 根 际 菌 株 内 生 菌 株 不 同 小 写 字 母 表 示 处 理 间 差 异 在 水 平 显 著 图 生 防 菌 处 理 后 的 甜 瓜 种 子 发 芽 情 况 生 防 菌 株 的 生 物 膜 形 成 能 力 对 根 系 分 泌 物 的 趋 化 性 及 其 根 际 定 殖 研 究 由 上 述 分 析 可 知 平 板 抑 制 率 最 高 的 菌 株 其 实 际 防 效 却 并 不 理 想 而 菌 株 和 尽 管 平 板 抑 制 率 不 是 最 佳 却 有 更 好 的 实 际 防 效 为 了 进 一 步 探 索 其 中 的 原 因 以 菌 株 和 为 研 究 对 象 分 别 测 试 不 同 菌 株 的 生 物 膜 形 成 李 青 等 防 控 甜 瓜 枯 萎 病 病 菌 的 生 防 菌 筛 选 及 其 根 际 定 殖能 力 及 其 对 甜 瓜 根 系 分 泌 物 的 趋 化 能 力 在 静 态 培 养 条 件 下 株 菌 株 的 生 物 膜 逐 渐 成 熟 培 养 时 间 达 到 时 生 物 膜 呈 现 出 褶 皱 复 杂 且 致 密 的 状 态 图 定 量 试 验 结 果 表 明 株 菌 株 的 生 物 膜 质 量 孔 细 胞 培 养 板 中 个 孔 的 生 物 膜 质 量 分 别 为 和 三 者 之 间 差 异 不 显 著 说 明 株 菌 株 都 能 够 形 成 强 健 的 生 物 膜 结 构 趋 化 定 量 试 验 结 果 图 表 明 在 甜 瓜 根 系 分 泌 物 质 量 浓 度 范 围 内 随 着 根 系 分 泌 物 质 量 浓 度 的 升 高 株 菌 株 的 趋 化 性 指 数 都 呈 现 先 升 高 再 降 低 的 趋 势 菌 株 表 现 出 对 低 质 量 浓 度 根 系 分 泌 物 的 趋 化 性 不 显 著 对 较 高 质 量 浓 度 的 根 系 分 泌 物 趋 化 性 显 著 而 菌 株 在 测 定 范 围 内 对 任 意 质 量 浓 度 的 根 系 分 泌 物 都 具 有 显 著 趋 化 性 表 明 该 菌 对 甜 瓜 根 系 分 泌 物 的 趋 化 性 较 强 可 推 测 其 在 土 壤 环 境 中 更 容 易 向 甜 瓜 根 际 趋 化 从 而 实 现 在 根 表 的 定 殖 成 膜 在 根 系 分 泌 物 质 量 浓 度 为 和 时 株 菌 株 的 趋 化 性 都 具 有 显 著 性 差 异 但 菌 株 的 趋 化 性 指 数 最 低 且 对 其 他 质 量 浓 度 的 根 系 分 泌 物 趋 化 性 都 不 显 著 表 明 菌 株 对 甜 瓜 根 系 分 泌 物 的 趋 化 现 象 较 弱 这 很 可 能 造 成 其 根 际 定 殖 能 力 较 差 并 导 致 其 实 际 防 效 不 佳 为 了 验 证 推 测 选 取 菌 株 和 为 研 究 对 象 测 试 其 根 际 定 殖 数 量 结 果 表 明 育 苗 后 菌 株 在 甜 瓜 根 际 的 定 殖 数 量 达 而 菌 株 的 定 殖 数 量 显 著 低 于 仅 有 说 明 其 根 际 定 殖 能 力 较 差 根 际 菌 株 内 生 菌 株 对 照 表 示 菌 株 和 对 甜 瓜 枯 萎 病 菌 的 平 板 拮 抗 效 果 图 不 同 生 防 菌 抑 制 甜 瓜 枯 萎 病 病 菌 菌 丝 生 长 的 效 果 表 生 防 菌 的 抑 菌 作 用 防 病 效 果 及 促 生 作 用 菌 株 编 号 对 峙 培 养 菌 落 半 径 抑 制 率 病 害 防 控 病 情 指 数 防 病 效 果 促 进 生 长 株 高 植 株 鲜 质 量 根 际 菌 株 内 生 菌 株 同 一 列 数 据 后 不 同 小 写 字 母 表 示 处 理 间 差 异 在 水 平 显 著 菌 株 的 其 他 生 物 学 特 性 菌 株 与 不 同 植 物 西 瓜 黄 瓜 专 化 型 尖 孢 镰 刀 菌 及 蔓 枯 病 病 菌 的 平 板 对 峙 试 验 结 果 图 表 明 该 菌 也 能 够 抑 制 这 种 供 试 病 原 菌 的 生 长 促 生 因 子 的 定 量 测 定 结 果 表 明 菌 株 具 有 一 定 的 产 吲 哚 乙 酸 溶 解 无 机 磷 的 能 力 其 分 泌 的 量 为 溶 磷 量 为 这 可 能 是 该 菌 促 进 植 物 生 长 的 原 因 耐 盐 能 力 检 测 结 果 表 明 菌 株 最 高 可 耐 受 质 量 分 数 的 达 到 中 度 的 耐 盐 水 平 推 测 其 在 连 作 条 件 导 致 的 盐 渍 化 土 壤 中 具 有 一 定 的 生 存 能 力 综 上 可 将 菌 株 作 为 防 控 植 物 病 害 和 促 进 植 物 生 长 的 功 能 菌 进 行 开 发 和 利 用 江 苏 农 业 学 报 年 第 卷 第 期 表 示 菌 株 对 根 系 分 泌 物 的 趋 化 性 与 对 照 相 比 具 有 显 著 差 异 图 生 防 菌 的 生 物 膜 形 成 及 其 对 不 同 质 量 浓 度 根 系 分 泌 物 的 趋 化 反 应 图 菌 株 对 种 病 原 真 菌 生 长 的 抑 制 作 用 菌 株 系 统 鉴 定 将 菌 株 的 序 列 提 交 到 中 进 行 比 对 利 用 软 件 构 建 系 统 发 育 树 如 图 所 示 与 贝 莱 斯 芽 孢 杆 菌 在 同 一 分 支 相 似 性 最 高 初 步 鉴 定 为 芽 孢 杆 菌 属 细 菌 讨 论 芽 孢 杆 菌 具 有 生 长 速 度 快 环 境 友 好 以 及 抗 逆 性 强 等 特 点 在 防 控 植 物 病 害 和 促 进 作 物 生 长 等 方 面 都 具 有 良 好 的 表 现 应 用 前 景 广 阔 本 研 究 首 先 在 贫 营 养 条 件 下 分 离 细 菌 然 后 初 筛 出 能 够 稳 定 拮 抗 甜 瓜 枯 萎 病 病 菌 且 不 影 响 种 子 发 芽 率 的 生 防 菌 株 进 一 步 利 用 温 室 盆 栽 试 验 复 筛 出 对 甜 瓜 幼 苗 枯 萎 病 防 控 效 果 较 好 且 具 有 促 生 作 用 的 菌 株 该 菌 被 鉴 定 为 芽 孢 杆 菌 属 细 菌 与 贝 莱 斯 芽 孢 杆 菌 的 同 源 性 较 近 在 以 后 的 工 作 中 需 要 进 一 步 确 定 其 具 体 到 种 的 分 类 地 位 生 防 芽 孢 杆 菌 可 通 过 多 种 机 制 帮 助 植 物 抵 御 病 原 菌 侵 染 例 如 产 生 抗 生 素 抑 制 病 原 菌 生 长 与 病 原 菌 竞 争 养 分 和 生 态 位 及 诱 导 植 物 系 统 产 生 抗 性 等 也 可 通 过 产 植 物 激 素 溶 磷 增 加 养 分 获 取 等 促 进 植 物 生 长 的 方 式 间 接 发 挥 其 生 防 功 能 菌 株 能 够 抑 制 不 同 植 物 专 化 型 尖 孢 镰 刀 菌 和 蔓 枯 病 病 菌 的 生 长 可 通 过 产 溶 磷 等 方 式 提 高 甜 瓜 幼 苗 株 高 及 鲜 质 量 兼 具 抵 御 病 害 和 促 生 功 能 然 而 其 具 体 防 病 机 制 还 有 待 更 深 入 的 研 究 研 究 中 发 现 不 能 简 单 地 将 生 防 菌 的 平 板 抑 菌 能 力 直 接 等 同 于 该 菌 的 病 害 防 控 能 力 杨 迪 等 在 筛 选 鉴 定 香 蕉 枯 萎 病 拮 抗 菌 过 程 中 发 现 拮 抗 菌 盆 栽 防 效 强 弱 与 其 平 板 测 试 的 抑 菌 活 性 高 低 并 不 一 致 说 明 在 筛 选 过 程 中 如 果 仅 以 实 验 室 条 件 下 的 平 板 抑 制 率 对 菌 株 进 行 取 舍 很 可 能 会 遗 漏 一 些 实 际 防 效 好 的 菌 株 王 亚 娇 等 的 研 究 也 充 分 证 实 这 一 点 所 以 提 倡 将 平 板 对 峙 试 验 和 温 室 生 物 学 指 标 测 定 包 括 菌 株 对 植 物 生 长 的 影 响 及 防 病 效 果 测 定 结 合 起 来 才 能 够 更 准 确 地 评 估 拮 抗 菌 的 生 防 能 力 本 研 究 中 的 菌 株 筛 选 思 路 与 此 一 致 然 而 此 方 法 在 筛 选 对 象 数 目 较 多 时 大 量 候 选 菌 株 的 温 室 生 物 学 指 标 测 定 会 产 生 较 大 的 工 作 量 相 关 研 究 结 果 表 明 微 生 物 功 能 的 稳 定 发 挥 还 要 依 赖 于 其 在 植 物 根 际 能 够 有 效 定 殖 菌 株 在 植 物 根 际 的 定 殖 能 力 又 与 其 对 根 系 分 泌 物 的 趋 化 性 和 生 物 膜 形 成 能 力 紧 密 相 关 因 此 本 研 究 进 一 步 探 索 了 试 验 中 获 得 的 代 表 性 菌 株 的 生 物 膜 形 成 能 力 趋 化 性 及 根 际 定 殖 能 力 试 验 结 果 与 上 述 观 点 一 致 实 际 病 害 防 控 能 力 最 好 的 菌 株 对 不 同 质 量 浓 度 的 甜 瓜 根 系 分 泌 物 都 具 有 显 著 趋 化 性 还 能 形 成 强 健 的 生 物 膜 并 李 青 等 防 控 甜 瓜 枯 萎 病 病 菌 的 生 防 菌 筛 选 及 其 根 际 定 殖图 基 于 序 列 构 建 的 菌 株 的 系 统 发 育 树 且 具 有 较 强 的 根 际 定 殖 能 力 而 在 平 板 上 表 现 出 最 强 抑 制 能 力 的 菌 株 虽 然 生 物 膜 形 成 能 力 与 没 有 显 著 差 异 但 其 对 根 系 分 泌 物 的 趋 化 性 较 弱 其 根 际 定 殖 能 力 也 相 应 较 差 这 很 可 能 是 其 在 盆 栽 试 验 中 防 效 不 佳 的 原 因 由 此 可 见 生 物 膜 形 成 能 力 相 当 的 前 提 下 对 根 系 分 泌 物 趋 化 性 强 的 菌 株 拥 有 更 有 效 的 根 际 定 殖 能 力 和 对 病 害 的 实 际 防 控 能 力 鉴 于 部 分 植 物 促 生 菌 能 够 有 效 利 用 根 系 分 泌 物 从 而 实 现 根 际 定 殖 崔 晓 双 等 在 根 际 促 生 菌 的 筛 选 工 作 中 将 菌 株 对 根 系 分 泌 物 竞 争 能 力 的 强 弱 作 为 初 筛 标 准 在 一 定 程 度 上 减 少 了 工 作 量 且 筛 选 出 对 根 系 分 泌 物 中 的 营 养 物 质 具 有 高 竞 争 能 力 的 菌 株 本 研 究 结 果 表 明 可 以 将 平 板 对 峙 试 验 结 果 和 根 际 定 殖 能 力 结 合 起 来 考 量 菌 株 特 性 即 把 候 选 菌 株 对 根 系 分 泌 物 的 趋 化 性 和 生 物 膜 形 成 能 力 纳 入 初 筛 标 准 选 择 综 合 表 现 较 好 的 生 防 菌 株 进 行 温 室 生 物 学 试 验 验 证 综 上 生 防 芽 孢 杆 菌 是 一 株 有 着 较 强 根 际 定 殖 能 力 的 多 功 能 生 防 菌 株 下 一 步 将 探 索 该 菌 的 规 模 化 培 养 条 件 和 田 间 防 效 以 期 为 开 发 防 控 甜 瓜 土 传 病 害 的 生 物 肥 料 及 微 生 物 制 剂 奠 定 基 础 参 考 文 献 孙 兴 祥 周 峰 倪 玮 等 江 苏 省 西 甜 瓜 地 的 土 壤 养 分 状 况 及 其 对 种 植 年 限 的 响 应 中 国 农 学 通 报 刘 广 徐 锦 华 张 曼 等 江 苏 省 西 甜 瓜 产 业 现 状 与 发 展 对 策 中 国 蔬 菜 彭 云 齐 英 杰 姜 桂 翠 等 甜 瓜 连 作 障 碍 研 究 进 展 安 徽 农 学 通 报 陈 开 端 韩 翠 婷 戴 峥 峰 等 浅 谈 西 甜 瓜 蔓 枯 病 和 枯 萎 病 的 诊 断 与 防 治 中 国 蔬 菜 顾 美 玲 西 甜 瓜 枯 萎 病 化 学 防 治 和 生 物 防 治 初 步 研 究 长 春 吉 林 农 业 大 学 王 卫 雄 沈 博 贾 洪 柏 等 根 际 生 防 菌 群 的 应 用 及 其 防 病 增 效 的 潜 在 机 制 生 物 技 术 通 报 江 苏 农 业 学 报 年 第 卷 第 期 李 彩 虹 杨 志 辉 张 岱 等 马 铃 薯 枯 萎 病 拮 抗 菌 的 筛 选 与 鉴 定 江 苏 农 业 科 学 郝 芳 敏 臧 全 宇 马 二 磊 等 甜 瓜 多 种 真 菌 病 害 拮 抗 细 菌 的 鉴 定 及 其 促 生 和 生 防 效 果 中 国 瓜 菜 张 美 君 吴 庆 尹 翠 等 尖 镰 孢 黄 瓜 专 化 型 枯 萎 病 菌 拮 抗 菌 的 筛 选 鉴 定 及 培 养 条 件 优 化 生 物 技 术 通 报 马 兴 董 星 晨 张 健 等 黄 瓜 枯 萎 病 拮 抗 菌 的 拮 抗 促 生 因 子 检 测 及 生 物 效 应 研 究 干 旱 地 区 农 业 研 究 李 晓 芳 田 叶 韩 彭 海 莹 等 防 治 苦 瓜 枯 萎 病 的 拮 抗 放 线 菌 分 离 筛 选 及 鉴 定 应 用 生 态 学 报 张 瑞 福 根 际 微 生 物 农 业 绿 色 发 展 中 大 有 作 为 的 植 物 第 二 基 因 组 生 物 技 术 通 报 朱 晓 艳 沈 重 阳 陈 国 炜 等 土 壤 细 菌 趋 化 性 研 究 进 展 土 壤 学 报 张 楠 根 际 有 益 芽 孢 杆 菌 及 与 植 物 根 系 的 互 作 研 究 南 京 南 京 农 业 大 学 陈 小 娟 增 强 作 物 耐 盐 胁 迫 能 力 的 根 际 促 生 菌 筛 选 及 田 间 应 用 效 果 研 究 南 京 南 京 农 业 大 学 刘 娜 解 磷 解 钾 促 生 微 生 物 肥 料 用 菌 株 的 分 离 沈 阳 沈 阳 农 业 大 学 李 晋 普 倩 张 帅 帅 等 西 瓜 枯 萎 病 多 功 能 生 防 细 菌 的 筛 选 和 抗 病 效 果 浙 江 理 工 大 学 学 报 自 然 科 学 版 余 小 兰 邹 立 飞 邹 雨 坤 等 甜 瓜 枯 萎 病 拮 抗 菌 的 筛 选 及 鉴 定 南 方 农 业 学 报 冯 海 超 根 系 分 泌 物 组 分 与 基 因 转 录 的 相 关 性 分 析 及 其 趋 化 与 成 膜 的 影 响 南 京 南 京 农 业 大 学 王 静 赵 廷 昌 孔 凡 玉 等 枯 草 芽 孢 杆 菌 抑 菌 物 质 及 其 特 性 植 物 保 护 学 报 陈 志 杰 谢 江 辉 陈 宇 丰 等 一 株 植 物 病 原 拮 抗 细 菌 的 分 离 筛 选 及 拮 抗 物 质 生 态 学 杂 志 杨 璐 周 蓓 蓓 侯 亚 玲 等 枯 草 芽 孢 杆 菌 菌 剂 对 盐 胁 迫 下 冬 小 麦 生 长 与 土 壤 水 氮 分 布 的 影 响 排 灌 机 械 工 程 学 报 杨 威 闫 海 霞 刘 雨 昕 等 芽 孢 杆 菌 产 胞 外 多 糖 协 助 寄 主 植 物 缓 解 镉 胁 迫 江 苏 农 业 科 学 黎 燕 珊 崔 文 艳 张 陈 芳 等 抗 金 银 花 白 粉 病 菌 贝 莱 斯 芽 孢 杆 菌 菌 株 培 养 基 及 发 酵 条 件 优 化 南 方 农 业 学 报 张 文 韬 杨 皓 毛 国 豪 等 一 株 高 地 芽 孢 杆 菌 的 鉴 定 与 促 生 能 力 研 究 江 苏 农 业 科 学 王 丽 萍 陈 涛 方 石 桂 等 广 西 剑 麻 黑 斑 病 病 原 菌 鉴 定 及 其 生 防 菌 筛 选 南 方 农 业 学 报 方 佩 罗 远 婵 田 黎 等 株 海 洋 芽 孢 杆 菌 对 黄 瓜 灰 霉 病 的 防 治 效 果 及 防 治 机 制 研 究 江 苏 农 业 科 学 马 兴 董 星 晨 张 健 等 黄 瓜 枯 萎 病 拮 抗 菌 的 拮 抗 促 生 因 子 检 测 及 生 物 效