摘要
核桃树腐烂病在新疆各个种植区均有不同程度的发生,导致核桃树树皮腐烂坏死、树势衰弱,目前已对核桃产业可持续健康发展构成严重威胁。由于该病害在防治过程中大量使用化学药剂,容易造成严重的环境污染和农药残留,同时上升到植物病原菌抗药性问题。本研究针对新疆阿克苏地区的核桃树腐烂病进行病原菌的分离,开展致病性测定,并经形态学和分子生物学相结合的方法,明确核桃树腐烂病病原菌种类和优势病原菌群的区域性特征。同时,以核桃树腐烂病的优势病原菌Cytosporachrysosperma为靶标菌,采用组织分离法从健康核桃树皮中分离得到对C.chrysosperma具有明显抑菌效果的生防细菌,命名为S23,通过形态学、Biolog快速鉴定和分子生物学明确其分类地位。进一步通过菌株S23发酵滤液测定其对菌丝生长的抑制作用和抑菌稳定性,最后采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)技术相结合的手段初步探究生防微生物S23的抑菌机理。主要研究如下: 1.从核桃树腐烂病病害枝条样品分离纯化获得229株真菌菌株,经过形态学和分子生物学鉴定结果,将真菌菌株分为3个类群,分别为C.chrysosperma、Cytosporanivea和Cryptosphaeriapullmanensis。通过致病性测定和分子生物学鉴定结果表明C.chrysosperma、C.nivea、C.pullmanensis是引起新疆阿克苏地区核桃树腐烂病的病原菌,其中C.chrysosperma为阿克苏地区各核桃产区的核桃树腐烂病的优势菌群,其分离频率为89.08%。 2.以C.chrysosperma为靶标菌,对分离自健康核桃树皮的79株疑似生防菌株进行平板对峙法进行初筛和复筛,筛选出对核桃树腐烂病菌具有良好抑制作用的生防菌S23,其初筛和复筛的防效分别为83.73%和85.88%。离体枝条试验表明,S23对核桃树腐烂病具有一定的保护效果,相对防效为82.14%。并通过抑菌谱测定发现,S23对C.mali和C.chrysosperma有较强的抑制作用,抑制率分别达到86.67%和83.73%,同时发现S23的抑制效果具有高效的广谱性,对病原菌Cytosporaleucostoma、Cytosporamelnikii、Cytosporatritici等菌丝生长具有较强的抑制作用,抑制率均达到80%以上。故选择菌株S23为研究对象。经过形态学、Biolog微生物自动鉴定和16SrDNA序列相结合方法鉴定菌株S23为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。 3.初步探究生防菌S23的抑菌机理。首先测定菌株S23的生长曲线,发现菌株在培养10~16h时菌株进入稳定期,菌株量达到最大值。进一步评价S23发酵滤液对C.chrysosperma菌丝生长的抑制效果,发现随着培养基中发酵滤液的含量越高,抑菌效果越强。当发酵滤液含量为10%时,对C.chrysosperma菌丝生长具有显著的抑制效果,其抑制率为99.69%。发酵滤液的抑菌稳定性研究发现,S23对温度和紫外线均具有良好的稳定性,在40~80℃处理30min和紫外线照射60min的条件下仍能保持良好的抑菌活性,能够适应核桃树生长环境。通过扫描电镜和透射电镜观察S23发酵滤液对C.chrysosperma菌丝的形态变化和超微结构,菌丝出现断裂现象,随作用时间延长,菌丝彻底瓦解;处理后的病原菌细胞结构生长异常,细胞扭曲变形,出现质壁分离现象,细胞结构紊乱。