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抗番茄青枯病复合菌的筛选以及生物菌肥的研究

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番茄青枯病(Tomato bacterial wilt)是世界上危害最为严重的土传植物病害之一,危害性极大。在保护环境的前提下,生物防治是降低该病发病率的有效途径之一。放线菌作为生物农药资源菌,这几年倍受关注,其菌制剂的应用在农业上也发挥着越来越重要的作用。由于合成的杀菌剂等化学试剂在控制病害方面具有局限性和危害性,因此,利用环境中存在的拮抗微生物,开发环保型和高效型的微生物制剂来代替化学农药,根除这一类病害也是目前人们关注的话题。另一方面单一菌株有诸多缺点,比如持续时间较短,不经济等,导致生防效果差且不持久,因此本实验从多菌组合的角度出发,对生防菌株进行多菌复配,构建复合菌株,后期进行了盆栽实验,定殖实验,生物有机肥制备等一系列研究,并在此基础上,为复合菌肥在防治土传病害方面提供可行性的理论依据。 本研究从山东省临沂市番茄根际土作为分离源,进行了放线菌的分离纯化,采用滤纸片的方法,以青枯病菌为指示性菌株筛选具有抗菌活性的菌株,6株具有较强抑菌活性的链霉菌,分别是NEAU-Z2、NEAU-D18、NEAU-88、NEAU-174、NEAU-C12和NEAU-66。并通过亲和试验,发现菌株NEAU-D18和NEAU-88具有良好的相容性,通过番茄苗期抗病试验、离体试验、盆栽试验等研究了复合菌(NEAU-D18+NEAU-88)对番茄青枯病的防治效果,另外并从营养竞争角度探讨复合菌株(NEAU-D18+NEAU-88)潜在的生物防治番茄青枯病的机制。后期以复合菌为研究对象,通过固体发酵方式制成复合生物肥,利用盆栽实验验证其生防效果,为尽快开发利用复合菌肥在实际生产中防治番茄青枯病提供参考。此外,对活性菌株NEAU-66进行了鉴定试验。主要实验结果如下: (1)选用六种分离培养基(CPA、DPA、SSA、HV、GS、AAG)对土壤中放线菌进行分离,经过形态观察和分子水平分析后合并,共筛选得到108株放线菌。共包括链霉菌属(Streptomyces),韩国生工菌属(Kribbella),诺卡氏菌属(Nocardia),小单胞菌属(Micromonospora),甲基杆菌属(Methylobacterium),其中链霉菌属(Streptomyces)为优势菌属。 (2)对108株放线菌进行抗青枯病菌活性检测。共有4株菌株的孢子浸提液具有抑菌效果,分别是NEAU-88、NEAU-Z2、NEAU-C12和NEAU-66,它们对番茄青枯病具有较强的抑菌活性,抑菌区直径分别为25.16、15.32、17.78和13.00mm。另外两株NEAU-174和NEAU-D18由实验室提供,抑菌直径为24.46mm和24.51mm。 (3)将菌株NEAU-Z2、NEAU-D18、NEAU-88、NEAU-174、NEAU-C12和NEAU-66进行亲和性实验(NEAU-D18、NEAU-174为实验室提供),筛选出彼此之间无抑制作用的菌株。结果表明,NEAU-D18和NEAU-88之间彼此亲和,复合菌株的抑菌直径为28.98mm。 (4)在苗期试验和盆栽试验中,复合菌株(NEAU-D18+NEAU-88)的生防效果明显优于单一生防菌株(P<0.05),苗期实验中,当用浓度108CFU/mL且NEAU-D18:NEAU-88比例为1∶1时,混合菌株孢子悬浮液的防效最佳,在盆栽实验中,混合菌株(NEAU-D18+NEAU-88)的生防效果(70.10%)显著高于单一菌株NEAU-D18(47.30%)和菌株NEAU-88(51.29%)。 (5)营养竞争实验表明,NEAU-D18,NEAU-88以及彼此组成的复合菌株与青枯菌株QL-Rs1115具有营养相似性,测得NOI值分别0.71、0.82和0.88。并且表明混合菌株在理论上比单一菌株更具竞争力。 (6)通过固体发酵基质的筛选,确定两株菌的最适固体发酵基质为蚯蚓粪和麦麸,且两者比例为2∶1,后期对混合菌株进行固体发酵培养条件优化,得到最佳发酵条件,分别是接种量10%,含水量60%,温度28℃,并且在发酵7天时,复合菌株的孢子量达到最大。然后将发酵的产物制成的生物菌肥进行盆栽实验,生防效果为76.41%。 (7)菌株NEAU-66的多相分类学鉴定。通过16SrRNA基因序列比对,生理生化特征、不同培养基的培养特征、形态特征以及化学成分分析,确定该菌株为链霉菌属内一株潜在新种。

张雪

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番茄青枯病 生物防治 复合菌肥

硕士

生物学;微生物学

向文胜

2021

东北农业大学

中文

S4