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复合微生物菌剂的研制及其对番茄青枯病的生防效应

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番茄青枯病是由青枯菌(Ralstonia solanacearum)引起的一种毁灭性的细菌性病害,在防治番茄青枯病的众多方法中,生物防治是一种安全、绿色友好、不易使病原菌产生抗性的防治技术。微生物菌剂的应用可改善植物根际土壤微生态环境。本研究筛选出若干株兼具防病及促生作用的有益微生物菌株,研制出复合微生物菌剂,利用盆栽实验研究其生防效应,具体研究内容如下: 1. 于健康番茄植株周围土壤筛选出2株对青枯菌拮抗效果良好的放线菌,经形态特征、理化特征及16S rRNA基因序列分析,两株菌均为链霉菌属,菌株WL-3与玫瑰绿链霉菌(Streptomyces roseoviridis)同源性达99%,菌株WL-4与孟加拉链霉菌(S. bangladeshensis)同源性达98%。分别将链霉菌WL-3、WL-4的发酵上清液处理青枯菌,结果发现,经10%的WL-3、WL-4发酵上清液处理后,青枯菌数量由9.0x109 cfu/mL分别降低到2.2x107 cfu/mL、2x108 cfu/mL,菌体胞外多糖分别减少了56.91%、48.06%;南方根结线虫二龄幼虫经50%的WL-3、WL-4发酵上清液处理72h,其相对致死率均达到100%。链霉菌WL-3固体发酵配方为25%玉米粉,5%黄豆粉,70%(麦麸:稻壳=1:3),料水比1:1,接种量10%,pH=7.5,28℃条件下发酵14天,孢子量达为1.58x109个/g;链霉菌WL-4的固体发酵配方为20%玉米粉,15%黄豆粉,65%(麦麸:稻壳=1:3),料水比1:1,pH=7.5,接种量10%,28℃条件下发酵14天,孢子量达2.0x109 个/g。 2. 筛选出产IAA、铁载体及拮抗青枯菌效果显著的芽孢杆菌CW-02和XL-2,经形态特征、理化特征及16S rRNA基因序列分析,两株菌均为芽孢杆菌属,菌株XL-2与贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)同源性达99%,菌株CW-02与萎缩芽孢杆菌(B. atrophaeus)同源性达97%。2株芽孢杆菌对番茄种子有显著的促生效果。菌株CW-02 产SOD酶活为120.88 U/mL,菌株XL-2 产SOD酶活为116.72 U/mL。南方根结线虫二龄幼虫经XL-2、CW-02发酵上清液处理48h,其相对致死率均达到100%。芽孢杆菌固体发酵配方为80%麦麸,20%玉米粉,料水比1:1,pH=7.0,接种量10%, 30℃发酵3天,XL-2、CW-02菌体数量分别达9.0x109 cfu/g、2.0 x1010 cfu/g。 3. 链霉菌WL-3、WL-4分别与芽孢杆菌XL-2、CW-02于平板上交叉划线,对峙培养结果发现,菌株 WL-3 与两株芽孢杆菌有拮抗作用,而其他菌株间无拮抗作用。经育苗基质小盆栽试验,筛选出最佳的菌剂组合WL-4 + CW-02,对番茄青枯病防控效果达61.53%。以单菌剂WL-3、CY-I为对照,利用盆栽试验检测复合菌剂防控效果,结果显示,复合菌剂对番茄青枯病的防控效果达 45.58%,菌剂 WL-3 防控效果达33.75%,菌剂CY-I防效达20%。经高通量测序,结果表明施用复合菌剂能够增加番茄根际细菌α与β多样性,提高根际中变形菌门与放线菌门的相对丰度,减少酸杆菌门的相对丰度;在细菌属水平上,鞘脂单胞菌属( Sphingomonas )、假单胞菌属(Pseudomonas)、链霉菌属(Streptomyces)、芽孢杆菌属(Bacillus)、Steroidobacter、芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae)等潜在的有益细菌属的相对丰度显著增加,劳尔氏菌属(Ralstonia)的相对丰度显著降低。利用番茄大盆栽检测复合菌剂对青枯菌及线虫复合侵染情况下的防治效果,结果发现,复合菌剂处理对番茄有显著的促生作用,对单发青枯病、根结线虫防效分别为75%、53.57%,对二者复合病害防效达60%。

王文丽

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番茄 青枯病 复合微生物菌剂 生防效应

硕士

农业资源与环境;植物营养学

王世梅

2021

南京农业大学

中文

S4