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复配芽孢杆菌对撑绿杂交竹枯萎病的生物防治效果研究

李凤 刘会涛 田莎 刘应高

李凤, 刘会涛, 田莎, 刘应高. 复配芽孢杆菌对撑绿杂交竹枯萎病的生物防治效果研究[J]. 北京林业大学学报, 2018, 40(12): 76-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170320
引用本文: 李凤, 刘会涛, 田莎, 刘应高. 复配芽孢杆菌对撑绿杂交竹枯萎病的生物防治效果研究[J]. 北京林业大学学报, 2018, 40(12): 76-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170320
Li Feng, Liu Huitao, Tian Sha, Liu Yinggao. Biological control effect of compounded bacillus on wilt disease of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2018, 40(12): 76-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170320
Citation: Li Feng, Liu Huitao, Tian Sha, Liu Yinggao. Biological control effect of compounded bacillus on wilt disease of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2018, 40(12): 76-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170320

复配芽孢杆菌对撑绿杂交竹枯萎病的生物防治效果研究

doi: 10.13332/j.1000-1522.20170320
基金项目: 

四川省教育厅重点项目 09ZA068

详细信息
    作者简介:

    李凤。主要研究方向:森林病虫害防治研究。Email:li_feng2016@126.com  地址:611130四川省成都市温江区惠民路211号四川农业大学林学院

    通讯作者:

    刘应高,教授,博士生导师。主要研究方向:森林病虫害防治研究。Email: 499130793@qq.com  地址:同上

  • 中图分类号: S763.1

Biological control effect of compounded bacillus on wilt disease of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii

  • 摘要: 目的通过对比单一芽孢杆菌和复配芽孢杆菌对撑绿杂交竹枯萎病的防治效果,为开发防治撑绿杂交竹枯萎病的稳定高效、低成本的复合菌剂提供理论基础。方法本文制备了解淀粉芽孢杆菌B01-2、枯草芽孢杆菌B23-1以及二者的复配菌株的发酵滤液,并采用菌丝生长速率法、孢子萌发法和盆栽试验法,研究了各菌株发酵产物对病原菌尖孢镰刀菌菌丝生长、孢子萌发以及对杂交竹抗性生理指标的影响。结果复配芽孢杆菌处理对病原菌抑制效果显著高于单一菌株。复配芽孢杆菌菌落直径和孢子萌发率分别为1.9 cm和8.8%;单一菌株B01-2和B23-1的菌落直径与孢子萌发率分别为3.4 cm、4.1 cm和17.8%、31.0%;盆栽防效试验中,芽孢杆菌处理组的枯萎病发病率比对照低。复配芽孢杆菌的发病率(50%)较单一菌株B01-2(60%)与B23-1(60%)更低;复配芽孢杆菌对撑绿杂交竹枯萎病的防治效果达到81.5%,高于单一菌株B01-2(70.4%)与B23-1(63.0%)。杂交竹叶片生理指标测定表明,3种处理的发酵液都能诱导激发杂交竹体内的过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)防御酶的活性,降低杂交竹叶片叶绿素的分解和减少丙二醛(MDA)的生成,触发植物的系统抗病性,增强植株免疫能力。此外,复配菌株较单一菌株对杂交竹叶片的生理指标的影响更明显。结论复配芽孢杆菌具有强大的拮抗活性,在室内盆栽苗条件下能够有效防治撑绿杂交竹枯萎病,具有潜在的应用开发前景。
  • 图  1  菌株B01-2和B23-1在同一平板上的生长情况

    A. B01-2;B. B01-2+B23-1(箭头方向为菌株B23-1划线培养方向)(the arrow is the direction of B23-1);C. B23-1

    Figure  1.  Co-culture condition of B01-2 and B23-1 strains

    图  2  芽孢杆菌发酵产物对尖孢镰刀菌病原菌菌丝的影响

    A.正常的病原菌菌丝Normal fungal pathogen hyphae;B. B23-1处理的病原菌菌丝Fungal pathogen hyphae treated by B23-1;C. B01-2处理的病原菌菌丝Fungal pathogen hyphae treated by B01-2;D.复配芽孢杆菌处理病原菌菌丝(10×100)Fungal pathogen hyphae treated by compounded bacillus

    Figure  2.  Effects of compounded bacillus on the fungal pathogen hyphae of Fusarium oxysporum

    图  3  芽孢杆菌对杂交竹叶片中SPAD值的影响

    Figure  3.  Effects of bacillus on SPAD value of bamboo leaf (Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii)

    图  4  芽孢杆菌对撑绿杂交竹叶片中多酚氧化酶(PPO)活性的影响

    Figure  4.  Effects of bacillus on the PPO activity of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii

    图  5  芽孢杆菌对撑绿杂交竹叶片中过氧化物酶(POD)活性的影响

    Figure  5.  Effects of bacillus on the POD activity of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii

    图  6  芽孢杆菌对撑绿杂交竹叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)的影响

    Figure  6.  Effects of bacillus on the PAL activity of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii

    图  7  芽孢杆菌对撑绿杂交竹叶片中丙二醛(MDA)含量的影响

    Figure  7.  Effects of bacillus on the MDA content of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii

    表  1  芽孢杆菌菌株对尖孢镰刀菌病原菌拮抗效果

    Table  1.   Antagonistic effect of bacillus strains on fungal pathogen of Fusarium oxysporum

    处理Treatment 菌落直径Colony diameter/cm 抑菌率Bacteriostasis rate/% 孢子萌发率Spore germination rate/%
    空白Control 6.8±0.2D 98.8±0.8D
    B01-2 3.4±0.3B 54.4±0.2B 17.8±1.9B
    B23-1 4.1±0.4C 42.7±0.4A 31.0±1.6C
    CS 1.9±0.2A 78.3±0.3C 8.8±0.8A
    注:同列不同大写字母表示在0.05水平差异显著。CS.复配菌株。下同。Notes: different capital letters in the same row mean significantly different at P < 0.05 level. CS, compounded strain. The same below.
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    表  2  芽孢杆菌对撑绿杂交竹枯萎病的盆栽防治效果

    Table  2.   Biological control effect of bacillus on wilt disease of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii

    处理Treatment 发病率Disease incidence rate/% 病情指数Disease index 防治效果Control effect/%
    a 0 0 0
    b 100 67.5±4.5C
    c 60 20.4±1.7B 70.4±4.1A
    d 60 24.6±1.1B 63.0±3.8A
    e 50 12.5±0.9A 81.5±5.5B
    注:各组有10次重复。a为清水(CK);b为枯萎病菌;c为枯萎病菌+ B01-2;d为枯萎病菌+B23-1;e为枯萎病菌+ B01-2+B23-1。下同。Notes: every treatment has ten replicates. Treatment a, b, c, d and e represent the group treated by water, Fusarium oxysporum, Fusarium oxysporum + B01-2, Fusarium oxysporum + B23-1, and Fusarium oxysporum + B01-2 + B23-1, respectively. The same below.
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  • [1] 刘杏娥, 胡飞, 汪佑宏, 等.撑绿杂交竹主要解剖特征的研究[J].安徽农业大学学报, 2013, 40(1):1-4. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ahnydxxb201301003

    Liu X E, Hu F, Wang Y H, et al. Main anatomical characteristics of Bamdusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii[J]. Journal of Anhui Agricultural University, 2013, 40(1):1-4. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ahnydxxb201301003
    [2] 杨芹.撑绿杂交竹研究现状及其效益探讨[J].山东林业科技, 2007(3):101-103. doi:  10.3969/j.issn.1002-2724.2007.03.041

    Yang Q. Research status of B. pervariabilis × D. daii and cost-benefit analysis[J].Shandong Forestry Science and Technology, 2007(3):101-103. doi:  10.3969/j.issn.1002-2724.2007.03.041
    [3] 赵景阳.撑×绿杂交竹枯萎病病原菌鉴定及其生物学特性研究[D].雅安: 四川农业大学, 2012. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10626-1013157546.htm

    Zhao J Y. Identification and biological characteristic of wilt pathogen of Bambusa pervariabilis×Dendrocalampsis daii[D]. Yaan: Sichuan Agricultural University, 2012. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10626-1013157546.htm
    [4] 蔡吉苗, 林世敏, 刘先宝, 等.杂交竹枯萎病菌室内药剂筛选[J].热带农业工程, 2009, 33(6):11-14. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/rdnygc200906003

    Cai J M, Lin S M, Liu X B, et al. Selection of indoor fungicides for hybrid bamboo blight[J]. Tropical Agricultural Engineering, 2009, 33(6):11-14. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/rdnygc200906003
    [5] 李姝江, 朱天辉, 谯天敏, 等.花椒根腐病生防芽孢杆菌的筛选鉴定及定殖和防治效果[J].西北农林科技大学学报(自然科学版), 2016, 44(4):114-122. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/xbnydxxb201604016

    Li S J, Zhu T H, Qiao T M, et al. Screening, identification, colonization and control effect of biocotrol Bacillus sp. against root of Zanthoxylum bungeanum Mazxim[J]. Journal of Northwest A & F University (Natural Science Edition), 2016, 44(4):114-122. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/xbnydxxb201604016
    [6] 张文婷, 张秋丽, 冀媛媛, 等.特殊生境中植物枯、黄萎病拮抗放线菌的筛选及鉴定[J].西北农林科技大学学报(自然科学版), 2011, 39(9):187-192. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=xbnydxxb201109029

    Zhang W T, Zhang Q L, Ji Y Y, et al. Screening and identification of antagonistic actinomycetes on Fusarium oxysporium and Verticillium dahlia from special habitats[J]. Journal of Northwest A&F University (Natural Science Edition), 2011, 39(9):187-192. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=xbnydxxb201109029
    [7] 陆楚月, 马艳, 王巧, 等.绿色木霉TV41对尖孢镰刀菌FW0在西瓜植株空间分布和枯萎病防控效果的影响[J].微生物学通报, 2015, 42(11):2159-2167. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/wswxtb201511012

    Lu C Y, Ma Y, Wang Q, et al. Effects of Trichoderma viride TV41 on spatial distribution of Fusarium oxysporum FW0 around watermelon plant and fusarium wilt control[J]. Microbiology China, 2015, 42(11):2159-2167. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/wswxtb201511012
    [8] 付雯, 张晓勇.毛壳菌生物防治机制研究进展[J].中国农学通报, 2012(7):100-103. doi:  10.3969/j.issn.1000-6850.2012.07.019

    Fu W, Zhang X Y. Progress in antimicrobial mechanism of Chaetomium[J].Chinese Agricultural Science Bulletin, 2012(7):100-103. doi:  10.3969/j.issn.1000-6850.2012.07.019
    [9] 谯天敏, 张静, 朱天辉.铜绿假单胞菌与长枝木霉对杂交竹梢枯病的协同增效生防研究[J].北京林业大学学报, 2015, 37(2):113-120. doi:  10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.012

    Qiao T M, Zhang J, Zhu T H. Synergistic biocontrol mechanism of Pseudomonas aeruginosa and Trichoderma longibrachiatum on Arthrinium phaeospermum[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(2):113-120. doi:  10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.012
    [10] 刘建福, 杨道茂, 欧阳明安, 等.澳洲坚果根系溶提物对AM真菌孢子萌发和菌丝生长的影响[J].植物生态学报, 2005, 29(6):1038-1042. doi:  10.3321/j.issn:1005-264X.2005.06.021

    Liu J F, Yang D M, Ouyang M A, et al. Influence of methanol eluates fractionated from Macadamia integrifolia roots on spore germination and hyphal growth of AM fungi[J]. Acta Phytoecologica Sinica, 2005, 29(6):1038-1042. doi:  10.3321/j.issn:1005-264X.2005.06.021
    [11] 刘会涛.撑绿杂交竹枯萎病拮抗芽孢杆菌的筛选鉴定及其生防作用[D].雅安: 四川农业大学, 2015. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10626-1016051054.htm

    Liu H T. Isolation, screening and identification of antagonistic bacillus against wilt disease of Bambusa pervariabilis×Dendrocalampsis daii and its bio-control effect[D]. Yaan: Sichuan Agricultural University, 2015. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10626-1016051054.htm
    [12] 李鹏程, 董合林, 刘爱忠, 等.棉花上部叶片叶绿素SPAD值动态变化研究[J].中国农学通报, 2012, 28(3):121-126. doi:  10.3969/j.issn.1000-6850.2012.03.022

    Li P C, Dong H L, Liu A Z, et al. A study on dynamic change of chlorophyll SPAD values of upper leaves in main stem of cotton[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2012, 28(3):121-126. doi:  10.3969/j.issn.1000-6850.2012.03.022
    [13] 胡增辉, 沈应柏, 王宁宁, 等.不同挥发物诱导的合作杨叶片中POD, PPO及PAL活性变化[J].林业科学, 2009, 45(10):44-48. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/lykx200910008

    Hu Z H, Shen Y B, Wang N N, et al. Activities of POD, PPO and PAL in poplar (Populus simonii × P. pyramidalis 'Opera 8277') leaves exposed to different volatiles[J]. Scientia Silvae Sinicae, 2009, 45(10):44-48. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/lykx200910008
    [14] 赵世杰, 许长成, 邹琦, 等.植物组织中丙二醛测定方法的改进[J].植物生理学通讯, 1994, 30(3):207-210. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK199400636270

    Zhao S J, Xu C C, Zou Q, et al. Improvements of method for measurement of malondialdehvde in plant tissues[J]. Plant Physiology Communication, 1994, 30(3):207-210. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK199400636270
    [15] 卢晓萍, 杨丙贤, 徐婵娟, 等. 3种小檗科植物叶片SPAD值与叶绿素的相关性及通径分析[J].浙江大学学报(农业与生命科学版), 2013, 39(3):261-266. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zjdxxb-nyysm201303005

    Lu X P, Yang B X, Xu C J, et al. Study on correlation and path analysis between SPAD values and chlorophyll concentrations in three species of Berberidaceae leaves[J]. Journal of Zhejiang University (Agriculture and Life Sciences), 2013, 39(3):261-266. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zjdxxb-nyysm201303005
    [16] 严俊鑫, 迟德富, 张永强, 等. JA、SA对重瓣玫瑰生长发育和防御酶活性的影响[J].北京林业大学学报, 2013, 35(3):128-136. http://j.bjfu.edu.cn/article/id/9934

    Yan J X, Chi D F, Zhang Y Q, et al. Effects of JA and SA on the growth and development as well as defensive enzyme activity of Rosa rugosa[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2013, 35(3):128-136. http://j.bjfu.edu.cn/article/id/9934
    [17] 尹大川, 杨立宾, 邓勋, 等.绿木霉对樟子松苗木生长指标及生理生化指标的影响[J].北京林业大学学报, 2015, 37(1):78-83. doi:  10.13332/j.cnki.jbfu.2015.01.012

    Yin D C, Yang L B, Deng X, et al. How Trichoderma virens affects growth indicators, physiological and biochemical parameters of Pinus sylvestris var. mongolica seedling[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(1):78-83. doi:  10.13332/j.cnki.jbfu.2015.01.012
    [18] 郑莉, 梁建根, 施跃峰.生防菌ZJH-10对黄瓜灰霉病诱导抗性的研究[J].中国农学通报, 2009, 25(3):197-201. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgnxtb200903042

    Zheng L, Liang J G, Shi Y F. Study on induced resistance of biocontrol bacteria ZJH-10 to cucumber grey mould[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2009, 25(3):197-201. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgnxtb200903042
    [19] 陈志谊, 刘邮洲, 刘永锋, 等.拮抗细菌菌株之间的互作关系及其对生物防治效果的影响[J].植物病理学报, 2005, 35(6):539-544. doi:  10.3321/j.issn:0412-0914.2005.06.010

    Chen Z Y, Liu Y Z, Liu Y F, et al. Compatibility between antagonistic bacterial strains and bioeontrol efficacy by different bacterial combinations against Fusairum wilt of vegetables[J]. Acta Hpytoathologica Sinica, 2005, 35(6):539-544. doi:  10.3321/j.issn:0412-0914.2005.06.010
    [20] 朱玥妍, 刘姣, 杜春梅.芽孢杆菌生物防治植物病害研究进展[J].安徽农业科学, 2012, 40(34):16635-16638. doi:  10.3969/j.issn.0517-6611.2012.34.048

    Zhu Y Y, Liu J, Du C M. Research progress of biological control in plant diseases by Bacillus spp.[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2012, 40(34):16635-16638. doi:  10.3969/j.issn.0517-6611.2012.34.048
    [21] 游景茂, 熊坤, 穆森, 等.内生细菌BZJN1的鉴定及对白术根腐病的生物防治研究[J].中国中药杂志, 2018, 43(3):478-483. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgzyzz201803009

    You J M, Xiong K, Mu S, et al. Identification of endophytic bacteria BZJN1 and research on biological control of root rot of Atractylodes macrocephala[J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2018, 43(3):478-483. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgzyzz201803009
    [22] Zhao J, Guo L H, Zemg H M, et al.Purification and characterization of a novel antimicrobial peptide from Brevibacillus laterosporus strain A60[J]. Peptides, 2012, 33(2):206-211. doi:  10.1016/j.peptides.2012.01.001
    [23] 令利军, 冯蕾, 雷蕾, 等.地衣芽孢杆菌TG116诱导黄瓜抗病性相关防御酶系的研究[J].西北师范大学学报(自然科学版), 2016, 52(1):100-104. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/xbsfdxxb201601020

    Ling L J, Feng L, Lei L, et al. Induction of defense-related enzymes in cucumber roots by Bacillus licheniformis strain TG116[J]. Journal of Northwest Normal University(Natural Science), 2016, 52(1):100-104. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/xbsfdxxb201601020
    [24] 乔俊卿, 张心宁, 梁雪杰, 等.枯草芽孢杆菌PTS-394诱导番茄对灰霉病的系统抗性[J].中国生物防治学报, 2017, 33(2/3):219-225. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgswfz201702012

    Qiao J Q, Zhang X N, Liang X J, et al. Plant system resistance triggered by root-colonizing Bacillus subtilis PTS-394 and its control effect on tomato gray mold[J].Chinese Journal of Biological Control, 2017, 33(2/3):219-225. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgswfz201702012
    [25] 陶晶, 李晖, 赵思峰, 等.协同增效型拮抗细菌组合CL-7和CL-8的稳定性及其对加工番茄的促生防病效果[J].中国生物防治学报, 2006, 22(4):290-295. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgswfz200604008

    Tao J, Li H, Zhao S F, et al. The stability of synergistic efficacy of bacterial mixtures CL-7 and CL-8 and their growth promotion and disease control effects on tomato[J].Chinese Journal of Biological Control, 2006, 22(4):290-295. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgswfz200604008
    [26] 葛红莲, 郭坚华, 祁红英, 等.复合菌剂AR99防治辣椒青枯病[J].植物病理学报, 2004, 34(2):162-165. doi:  10.3321/j.issn:0412-0914.2004.02.011

    Ge H L, Guo J H, Qi H Y, et al. Biological control of capsicum bacterial wilt by compound bacterial mixture AR99[J]. Acta Phytopathologica Sinica, 2004, 34(2):162-165. doi:  10.3321/j.issn:0412-0914.2004.02.011
    [27] 朱海霞, 马永强, 卢蒙, 等.不同生防放线菌组合防治枯, 黄萎病研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版), 2009, 37(7):152-156. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/xbnydxxb200907026

    Zhu H X, Ma Y Q, Lu M, et al. Control effect of combining biocontrol strains against Fusarium oxysporium f. sp. niveum and Verticillium dahlia[J].Journal of Northwest A & F University (Natural Science Edition), 2009, 37(7):152-156. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/xbnydxxb200907026
    [28] 金鑫, 李颖, 沙海天, 等. 3株拮抗菌复合复配对致病疫霉抑菌作用的研究[J].河北农业大学学报, 2016, 39(3):83-87. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hbnydxxb201603015

    Jin X, Li Y, Sha H T, et al. Exploration of bacteriostasis effect of three antagonistic strains compound against Phytophthora infestans[J]. Journal of Agricultural University of Hebei, 2016, 39(3):83-87. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hbnydxxb201603015
    [29] Jeong M J, Chang S P, Kim H K. Compatibility and synergism of Gliocadium virens and Pseudomonas putida and their improve competitive potential with Fusarium oxysporum f.sp. cucurrerinum[J]. The Plant Pathology Journal, 1993, 9(1):12-18.
  • [1] 闫敏, 左合君, 郭跃, 贾光普, 乔硕, 席成.  风沙环境下防风挡沙墙复变作用规律的风洞模拟 . 北京林业大学学报, 2021, 43(): 1-10. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200339
    [2] 吴焦焦, 田秋玲, 乐佳兴, 谭星, 张文, 高岚, 李林珂, 刘芸.  黄栌叶片光合特性对氮磷钾配施的响应 . 北京林业大学学报, 2021, 43(2): 63-71. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200199
    [3] 张平, 李朝阳, 赵清泉, 王立海, 马玲.  生防细菌对油茶炭疽病病原菌的抑制作用 . 北京林业大学学报, 2020, 42(10): 107-116. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190409
    [4] 王嘉冰, 徐智文, 薛羿, 刘英胜, 严善春.  3种内吸性杀虫剂对光肩星天牛幼虫的林间防治效果 . 北京林业大学学报, 2017, 39(7): 62-68. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170033
    [5] 常璐璐, 孙墨珑, 徐国祺, 刘泽旭, 王立海.  樟树叶提取物对木材霉菌的防治效果及防霉机理研究 . 北京林业大学学报, 2017, 39(1): 99-106. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160255
    [6] 刘剑锋, 张彧楚, 刘挺, 塞拉尔·唐瑟, 程云清.  榛实象甲高致病力菌株筛选及侵染过程的显微观察 . 北京林业大学学报, 2017, 39(3): 32-37. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160322
    [7] 谯天敏, 张静, 朱天辉.  铜绿假单胞菌与长枝木霉对杂交竹梢枯病的协同增效生防研究 . 北京林业大学学报, 2015, 37(2): 113-120. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.012
    [8] 王志英, 孙丽丽, 张健, 曹传旺.  苏云金杆菌和白僵菌可湿性粉剂研制及杀虫毒力测定 . 北京林业大学学报, 2014, 36(3): 34-41. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.03.005
    [9] 李国富, 栗君, 卢磊, 潘俊波, 赵敏, 王天女, 徐腾飞, 王靖瑶.  解淀粉芽孢杆菌LC03 的分离及其芽孢漆酶性质研究 . 北京林业大学学报, 2013, 35(3): 116-121.
    [10] 栗君, 李国富, 卢磊, 潘俊波, 赵敏, 王天女, 徐腾飞, 王靖瑶.  解淀粉芽孢杆菌芽孢漆酶在染料脱色中的应用 . 北京林业大学学报, 2013, 35(2): 125-129.
    [11] 王艳萍, 刘美芹, 师静, 刘胜利, 陈玉珍, 卢存福.  沙冬青热胁迫相关蛋白基因AmHsa32超表达提高大肠杆菌的抗热性 . 北京林业大学学报, 2012, 34(5): 37-43.
    [12] 曾晓芳, 赵德刚.  影响农杆菌介导朝仓花椒遗传转化因素研究 . 北京林业大学学报, 2011, 33(6): 80-85.
    [13] 钟传飞, 张运涛, 姚洪军, 武晓颖, 王桂霞, 董静, 高荣孚.  金叶女贞遮阴复绿过程中光系统Ⅱ功能转变研究 . 北京林业大学学报, 2011, 33(6): 35-39.
    [14] 叶绍明, 郑小贤, 杨梅, 谢伟东, 招礼军, 梁宏温, .  尾叶桉与马占相思人工复层林生物量及生产力研究 . 北京林业大学学报, 2008, 30(3): 37-43.
    [15] 魏潇潇, 殷亚方, 张璧光, 王费新, 郑小贤, 杨平, 胡万良, 黄荣凤, 何亚平, 袁怀文, 张莉俊, 吴彩燕, 颜绍馗, 白岗栓, 张洪江, 胡胜华, 王芳, 毛俊娟, 秦爱光, 李瑞, 高黎, 周永学, 刘杏娥, 邓小文, 李猛, 王正, 张克斌, 崔赛华, 张岩, 刘燕, 赵天忠, 王小青, 罗晓芳, 孙向阳, 戴思兰, 王胜华, 谭学仁, 常旭, 乔建平, NagaoHirofumi, 王兆印, 杜社妮, 汪思龙, 费世民, 樊军锋, 王晓欢, 江泽慧, 刘云芳, KatoHideo, 高荣孚, 江玉林, 王海燕, 张双保, 李华, 范冰, 孔祥文, 徐嘉, , 韩士杰, 龚月桦, 张旭, 张占雄, 陈放, 李昀, 李媛良, 杨培华, 刘秀英, 丁磊, 陈秀明, 侯喜录, IdoHirofumi, 常亮, , 陈宗伟, 郭树花, 任海青, 李晓峰, 陈学平, 蒋俊明, 徐庆祥, 李考学, 费本华, , 张桂兰, , 薛岩, 高建社, 张代贵, 李雪峰, 涂代伦, 刘永红, 续九如, , 金鑫, 王晓东, , 丁国权, , 张红丽, .  农杆菌介导转录因子DREB1C基因转化速生型刺槐的研究 . 北京林业大学学报, 2007, 29(6): 29-34.
    [16] 温俊宝, 鲁绍伟, 
    ZHAOGuang-jie, 邹大林, 李贤军, 王玉涛, 段爱国, 李吉跃, 徐文铎, 刘金福, 赵燕东, 张求慧, 李雪萍, 李雪峰, 刘常富, 王云琦, 张灿, 吴斌, 常德龙, 齐春辉, 郑凌凌, 匡文慧, 程占红, 冯夏莲, 谭炳香, 温俊宝, 洪伟, 何友均, 白陈祥, 赵广杰, 张树文, 吴斌, 何正权, 何兴元, 王玉杰, LUOWen-sheng, 韩士杰, 宋湛谦, 李增元, 韩烈保, 吴庆利, 何承忠, 张建国, 李吉跃, 翟洪波, 张路平, 余新晓, 朱天辉, 骆有庆, 梁小红, 陈发菊, 童书振, 林秦文, 张志毅, ]陈玮, 张养贞, 黄文豪, 匡秋明, 骆有庆, 刘凤芹, 李俊清, 何静, 郭忠玲, 陈尔学, ]魏晓霞, 姜伟, FurunoTakeshi, 张璧光, 许志春, 梁宏伟, 郑兴波, 崔国发, 许志春, RENQian, 安新民, 李颖, 张振明, 张军, 胡伟华, 曾会明, 庞勇, 赵桂玲, 雷渊才, 曹川健, 侯伟, 宋国正, 李凤兰, 赵广亮, 杨凯, 刘君, PaulWolfgang, 李福海, 郑杰, 张全来, 姚永刚, 董建生, 田桂芳, 张有慧, 李考学, 李永波, 赫万成, 李长明, 张世玺.  重组酶Cre基因在大肠杆菌中的高效表达及其一步纯化和活性检测 . 北京林业大学学报, 2006, 28(3): 57-60.
    [17] 李国平, 张煜星, 施婷婷, 李贤军, 张展羽, 程金新, 黄心渊, 王志玲, 赵俊卉, 崔彬彬, 江泽慧, 周志强, 宗世祥, 陈伟, 曹伟, 雷相东, 肖化顺, 刘志军, 周国模, 徐剑琦, 程丽莉, 刘智, 杜官本, 于寒颖, 雷霆, 张彩虹, 丁立建, 张璧光, 王海, 王正, 雷洪, 张则路, 苏淑钗, 曹金珍, 黄群策, 吴家森, 关德新, 骆有庆, 刘童燕, 李云, 张贵, 杨谦, 郝雨, 苏里坦, 张璧光, 王正, 郭广猛, 李云, 吴家兵, 姜培坤, 常亮, 方群, 宋南, 贺宏奎, 张大红, 张佳蕊, 张书香, 王勇, 刘大鹏, 张国华, 秦广雍, 黄晓丽, 张慧东, 金晓洁], 周晓燕, 许志春, 刘彤, 李文军, 陈晓光, 秦岭, 张金桐, 姜静, 高黎, 蔡学理, 李延军, 刘海龙, 苏晓华, 于兴华, 张弥, 陈燕, 姜金仲, 刘建立, 冯慧, 尹伟伦, 王德国, 王安志, 张冰玉, 陈绪和, 周梅, 成小芳, 王谦, 朱彩霞, 聂立水, 陈建伟3, 金昌杰, 张勤, 亢新刚, 冯大领, 张连生, 梁树军, 崔国发, 胡君艳, 韩士杰, 姚国龙.  核盘菌EPSP合酶基因在大肠杆菌中的表达 . 北京林业大学学报, 2006, 28(6): 103-108.
    [18] 程万里, 宋瑞清, 张占宽, 王安志, 徐秋芳, 毕华兴, 刘海军, 李贤军, 罗辑, 李艳华, 旷远文, 陈永亮, 明军, 王鸿斌, 郝朝运, 吴娟, 张志, 赵廷宁, 杨丽韫, 卜崇峰, 王发国, 马洁, 张璧光, 朱金兆, 刘国彬, 习宝田, 张启翔, 刘建梅, 刘一星, 曹子龙, 郭卫东, 姜培坤, 冀瑞卿, 张真, 温达志, 马忠明, 骆有庆, 李文华, 谭秀英, 陈天全, 程根伟, 叶华谷, 孔祥波, 李伟, 程放, 刘鹏, 郑翠玲, 朱清科, 李笑吟, 兰彦平, 沈泉, 温俊宝, 李文军, 裴铁, 康向阳, 陈玉福, 敏朗, 邢福武, 周国逸, 何祖慰, 刘世忠, 金昌杰, 孙保平, 则元京, 马其侠, 张宇清, 沈佐锐, 李延军, 张志明, 金幼菊, 张德强, 丁国栋, 冯继华, 陈红锋, 姚爱静, 陶万强, 曹刚, 魏铁.  四种毒蘑菇菌株及其毒素对杨树烂皮病菌生长的抑制作用 . 北京林业大学学报, 2005, 27(2): 88-91.
    [19] 李利平, 谢力生, 孙仁山, 李红, 吕建雄, 王继强, 程广有, 王跃思, 赵东, 高莉萍, 贺康宁, 包仁艳, 周存宇, 孙扬, 殷亚方, 于志明, 包满珠, 高林, 李世荣, 高峰, 向仕龙, 李文彬, 姜春宁, 李吉跃, 周国逸, 邢韶华, 赵有科, 史常青, 田勇臣, 赵勃, 刘娟娟, 郑彩霞, 孙磊, 王迎红, 葛春华, 曹全军, 王清春, 周心澄, 唐晓杰, 孙艳玲, 丁坤善, 姜笑梅, 华丽, 高亦珂, 张德强, 崔国发, 张启翔, 刘世忠, .  优化农杆菌介导的月季遗传转化系统的研究 . 北京林业大学学报, 2005, 27(4): 60-64.
    [20] 武三安, 石娟, 莫秋云, 杜晓, 郭惠红, 张丽丽, 赵博光, 胡建忠, 韩烈保, 刘晓丽, 张建军, 张厚江, 贾黎明, 刁一伟, 李成茂, 陈玮, 邢长山, 王安志, 李镇宇, 清水晃, 马履一, 申世杰, 徐文铎, 李文彬, 王昌俊, 张峻萍, 姜笑梅, 骆有庆, 梁波, 宋菲, 石碧, 壁谷直记, 殷亚方, 金昌杰, 李景锐, 李海林, 沉昕, 崔英颖, 赵林果, 苏德荣, 曾凡勇, 王小平, 胡青, 关德新, 韩瑞东, 延廣竜彦, 蒋艳灵, 苗毅, 韦艳葵, 徐梅, 陈卫平2, 裴铁璠, 赵永利, 王瀛坤, 高述民, 徐君, 严晓素, 蒋平, 蒋平, 李凤兰, 周军.  麻竹开花生物学特性观察及控制授粉的初步研究 . 北京林业大学学报, 2005, 27(6): 103-107.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-09-05
  • 修回日期:  2018-05-16
  • 刊出日期:  2018-12-01

复配芽孢杆菌对撑绿杂交竹枯萎病的生物防治效果研究

doi: 10.13332/j.1000-1522.20170320
    基金项目:

    四川省教育厅重点项目 09ZA068

    作者简介:

    李凤。主要研究方向:森林病虫害防治研究。Email:li_feng2016@126.com  地址:611130四川省成都市温江区惠民路211号四川农业大学林学院

    通讯作者: 刘应高,教授,博士生导师。主要研究方向:森林病虫害防治研究。Email: 499130793@qq.com  地址:同上
  • 中图分类号: S763.1

摘要: 目的通过对比单一芽孢杆菌和复配芽孢杆菌对撑绿杂交竹枯萎病的防治效果,为开发防治撑绿杂交竹枯萎病的稳定高效、低成本的复合菌剂提供理论基础。方法本文制备了解淀粉芽孢杆菌B01-2、枯草芽孢杆菌B23-1以及二者的复配菌株的发酵滤液,并采用菌丝生长速率法、孢子萌发法和盆栽试验法,研究了各菌株发酵产物对病原菌尖孢镰刀菌菌丝生长、孢子萌发以及对杂交竹抗性生理指标的影响。结果复配芽孢杆菌处理对病原菌抑制效果显著高于单一菌株。复配芽孢杆菌菌落直径和孢子萌发率分别为1.9 cm和8.8%;单一菌株B01-2和B23-1的菌落直径与孢子萌发率分别为3.4 cm、4.1 cm和17.8%、31.0%;盆栽防效试验中,芽孢杆菌处理组的枯萎病发病率比对照低。复配芽孢杆菌的发病率(50%)较单一菌株B01-2(60%)与B23-1(60%)更低;复配芽孢杆菌对撑绿杂交竹枯萎病的防治效果达到81.5%,高于单一菌株B01-2(70.4%)与B23-1(63.0%)。杂交竹叶片生理指标测定表明,3种处理的发酵液都能诱导激发杂交竹体内的过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)防御酶的活性,降低杂交竹叶片叶绿素的分解和减少丙二醛(MDA)的生成,触发植物的系统抗病性,增强植株免疫能力。此外,复配菌株较单一菌株对杂交竹叶片的生理指标的影响更明显。结论复配芽孢杆菌具有强大的拮抗活性,在室内盆栽苗条件下能够有效防治撑绿杂交竹枯萎病,具有潜在的应用开发前景。

English Abstract

李凤, 刘会涛, 田莎, 刘应高. 复配芽孢杆菌对撑绿杂交竹枯萎病的生物防治效果研究[J]. 北京林业大学学报, 2018, 40(12): 76-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170320
引用本文: 李凤, 刘会涛, 田莎, 刘应高. 复配芽孢杆菌对撑绿杂交竹枯萎病的生物防治效果研究[J]. 北京林业大学学报, 2018, 40(12): 76-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170320
Li Feng, Liu Huitao, Tian Sha, Liu Yinggao. Biological control effect of compounded bacillus on wilt disease of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2018, 40(12): 76-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170320
Citation: Li Feng, Liu Huitao, Tian Sha, Liu Yinggao. Biological control effect of compounded bacillus on wilt disease of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2018, 40(12): 76-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170320
  • 撑绿杂交竹(Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii)是以撑篙竹(Bambusa pervariabilis)为母本,大绿竹(Dendrocalamopsis daii)为父本,培育出的一个优良杂交竹种[1]。撑绿杂交竹具有易繁殖,适应性广及抗性强等优点,具有很高的经济效益、生态效益和社会效益[2],成为了我国退耕还林工程中推广范围最大的经济用材林竹种。在我国,适合撑绿杂交竹生长的地区主要有华南地区和西南地区,包括广东、广西、四川、云南、贵州等。杂交竹枯萎病是广西首次发现的病害,该病主要由尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)引起,可迅速造成竹林大面积枯死,对杂交竹的发展构成了极大威胁[3]

    目前,化学药剂法是防治撑绿杂交竹枯萎病的主要方法[3-4], 但该方法对林业生态系统会造成严重的破坏,因此环境友好型的生物防治法逐渐成为业界研究的热点。用于植物土传尖孢镰刀菌的生防菌很多,如芽孢杆菌属(Bacillus)[5]、放线菌(Actinomyces)[6]、木霉菌(Trichoderma)[7]、毛壳菌(Chaetomium)[8]等。虽然已有一些制剂问世,但在生产中应用中较多为单一菌类。单一拮抗菌存在定殖能力弱,田间防效低、防病机制单一等问题,难以有效发挥其防治作用[9]。复配拮抗菌可有效弥补单一菌株的缺点,提高防治效果,但是多种拮抗菌复合防治撑绿杂交竹枯萎病的研究却少见报道。

    笔者拟对前期研究中筛选获得的解淀粉芽孢杆菌B01-2和枯草芽孢杆菌B23-1进行复合发酵,研究其对尖孢镰刀菌的生防效果以及对撑绿杂交竹抗性生理指标的影响,从而为开发防治撑绿杂交竹枯萎病的高效稳定且成本低的复合生物农药提供参考依据。

    • 供试的撑绿杂交竹枯萎病尖孢镰刀菌F29菌株分离纯化自四川省彭山县的感病植株。供试芽孢杆菌B01-2和B23-1菌株均由前期室内拮抗实验筛选获得,分别为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。

    • 供试1年生撑绿杂交竹购自于四川省宜宾市高县月江种子园。苗高2~3 m,直径1.0~1.5 cm。

    • 供试牛肉膏蛋白胨(NA)培养基含有1 g酵母膏,10 g葡萄糖,3 g牛肉浸膏,5 g蛋白胨,15 g琼脂与1 L水,控制pH介于6.8~7.0之间,于121 ℃高压环境灭菌30 min。供试肉汤(LB)液体培养基构成:5 g酵母浸膏,10 g胰蛋白胨,10 g NaCl与1 L水,控制pH为7.0,并于121 ℃高压环境灭菌30 min。供试马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基配方中含有200 g马铃薯,20 g琼脂,20 g葡萄糖与1 L水,控制pH位于6.5~7.0之间,并于121 ℃的高压环境灭菌30 min。

    • 将菌株B01-2与B23-1先后于NA平板上垂直交叉划线,置于恒温30 ℃环境中培养1~2 d后,观察菌株间的共生情况,重复3次。

    • 种子液的制备方法为:分别将活化的B01-2和B23-1接种于盛有50 mL LB培养液的锥形瓶内,置于恒温30 ℃,恒定转速150 r/min的可控环境中培养1 d。种子液分别接种于3个盛有150 mL的LB培养液的锥形瓶内。样品标记方法为:2%(V/V)的菌株B01-2,标记为B01-2;2%(V/V)的菌株B23-1,标记为B23-1;复配菌株为菌株B01-2和菌株B23-1各1%(V/V),标记为CS。置于恒温28 ℃,转速135 r/min条件下培养48 h后,发酵液经4 000 r/min离心20 min,用0.22 μm的细菌过滤器去除芽孢杆菌菌体,制成无菌发酵滤液。

    • 采用菌丝生长速率法。分别取各无菌发酵滤液2 mL置于灭菌培养皿中,并取18 mL PDA培养基与发酵滤液混合均匀。于冷凝后的平板中心处接种6 mm直径的撑绿杂交竹枯萎病菌菌饼。不加无菌发酵滤液的PDA平板作为对照组。用十字交叉法测量恒温28 ℃培养5 d的菌落直径,重复3次,计算菌落平均生长抑制率。

      $$ \begin{array}{l} \;\;\;\;\;\;\;\;\;菌落生长抑制率 = \\ \frac{{对照菌落直径 - 处理菌落直径}}{{对照菌落直径}} \times 100\% \end{array} $$
    • 制备病原菌孢子悬浮液的方法为:100 mL无菌水冲洗PDA培养基上的病原菌孢子后再过滤,离心5 min(1 000 r/min)后,移除上清液,重复离心操作2次后再用无菌水冲洗悬浮液。采用血球计数板方法计数,并与等量0.5%葡萄糖溶液均匀混合,制成孢子悬浮液,孢子数量范围为2×105~ 2.2×105

      孢子萌发试验方法:准确量取20 μL病原菌孢子悬浮液于无菌的凹玻片上,再取同样体积的无菌发酵滤液,分别滴入凹玻片上的分生孢子悬浮液中,置于培养皿内,于25 ℃下保湿培养。未接菌的LB液体培养基滤液作为对照,12 h后镜检孢子萌发情况,并计算病原菌的萌发率[10]。每个处理重复3次。

      $$ 萌发率 = \frac{{萌发孢子数}}{{总孢子数}} \times 100\% $$
    • 将沙壤用50%的多菌灵可湿性粉剂消毒后,用作1年生健康撑绿杂交竹竹苗盆栽试验的栽培基质。

      试验处理:清水灌根作为对照组(CK);接种撑绿杂交竹枯萎病菌;接种撑绿杂交竹枯萎病菌2 d后,再接种B01-2发酵滤液;接种撑绿杂交竹枯萎病菌2 d后,再接种B23-1发酵滤液;接种撑绿杂交竹枯萎病菌2 d后,再接种复配芽孢杆菌发酵滤液。

      将病原菌接种于PDA平板上,恒温25 ℃培养,产孢后用无菌水配成含量为106 CFU/mL的孢子悬浮液备用。用打孔器在距撑绿杂交竹苗根部2 cm处土壤上开一个孔,用注射器吸取病原菌孢子悬浮液5 mL注入根部土壤中,每组处理10盆。2 d后将5 mL芽孢杆菌发酵液加100 mL无菌水灌于撑绿杂交竹根部。

    • 以1.6.1中各处理全部接种后隔1 d记为试验第1天,处理30 d后进行病害调查统计,并计算发病率、病情指数和防治效果。参考刘会涛所述方法将病级分级标准分为5级[11],如下:

      Ⅰ级:无病,竹苗各部位等未发现感病,病级代表值为0;

      Ⅱ级:轻感病,30%以下的叶片发黄,且其他部位正常,病级代表值为1;

      Ⅲ级:中感病,31%~50%的叶片发黄,且秆柄与须根有少量坏死,病级代表值为2;

      Ⅳ级:重感病,51%~75%的叶片发黄,且秆基与秆柄出现霉烂坏死,真秆1~2节内维管束变色坏死,外有坏死褐斑,病级为代表值为3;

      Ⅴ级:重度感病,75%以上的叶片发黄,且大量落叶,竹根、秆基、秆柄、及真秆第2节以上全部坏死,直至全株枯死,病级代表值为4。

      病情指数计算公式如下:

      $$ 发病率 = 病株数/调查总株数 \times 100\% $$
      $$ 病情指数 = \frac{{\sum {\left( {各病级株数 \times 该病级值} \right)} }}{{检查总株数 \times 最高级值}} \times 100\% $$
      $$ 防治效果 = \frac{{对照病情指数 - 处理病情指数}}{{对照病情指数}} \times 100\% $$
    • 以实验第1天为基础,分别采集第1、3、5、7、9、11、13天的撑绿杂交竹的叶片,用蒸馏水冲洗净,滤纸吸干,放入-80 ℃超低温冰箱中保存。测定芽孢杆菌对杂交竹苗抗性生理影响的指标有叶片中叶绿素、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、丙二醛(MDA)。各指标每次采样重复3次。叶绿素含量采用SPAD-502型便携式叶绿素测定仪测定[12];PAL酶活的测量采用苯丙氨酸显色法[13];POD酶活的测量采用愈创木酚显色法[13];PPO酶活的测量采用邻苯二酚显色法[13];MDA的测定采用硫代巴比妥酸显色法[14]

    • 数据统计由Excel 2010软件实现;方差分析由SPSS 20.0相应模块完成;杂交竹生理指标变异折线图由Origin 8.5绘制。

    • 拮抗芽孢杆菌B01-2和B23-1在同一NA平板上进行交叉划线培养,结果见图 1,两株菌株划线培养交叉处无缢缩,未发现有相互抑制现象,表明这两株拮抗菌之间具有亲和性,能够在同一培养基中进行混合培养。

      图  1  菌株B01-2和B23-1在同一平板上的生长情况

      Figure 1.  Co-culture condition of B01-2 and B23-1 strains

    • 含药平板分别由单一菌株和复合菌株的无菌发酵滤液制备而成,用以对比观察正常生长病原菌丝、单一菌株与复配芽孢杆菌株处理的病原菌丝形态(图 2)。由图 2A可知,对照组无拮抗效应的病原菌菌丝形态均匀,外表光滑,丝体呈直角形态分支,且分支处出现缢缩现象,原生质呈均匀分布。与对照组中的病原菌菌丝相比,芽孢杆菌处理后的病原菌菌丝发生了明显的形态变化,菌丝分支减少、扭曲加剧且变粗短,同时原生质呈现颗粒状且分布不均匀。由图 2D可知,复配芽孢杆菌对病原菌病菌丝的影响最为明显,变表现为:菌丝畸形肿大,顶端有囊泡出现,且部分菌丝发生破裂造成内含物外泄。

      图  2  芽孢杆菌发酵产物对尖孢镰刀菌病原菌菌丝的影响

      Figure 2.  Effects of compounded bacillus on the fungal pathogen hyphae of Fusarium oxysporum

      表 1显示了芽孢杆菌菌株对镰刀菌病原菌的拮抗效果。菌株B01-2、B23-1分别处理后,病原菌菌落直径分别为3.4和4.1 cm,复配菌株处理后的病原菌菌落直径为1.9 cm,表明芽孢杆菌对病原菌菌落生长有明显的抑制作用,复配芽孢杆菌对病原菌菌丝生长的抑制作用最明显,达78.3%。同时,复配菌株处理组的孢子失活最明显,萌发率为8.8%,显著低于单一菌株B01-2与B23-1。

      表 1  芽孢杆菌菌株对尖孢镰刀菌病原菌拮抗效果

      Table 1.  Antagonistic effect of bacillus strains on fungal pathogen of Fusarium oxysporum

      处理Treatment 菌落直径Colony diameter/cm 抑菌率Bacteriostasis rate/% 孢子萌发率Spore germination rate/%
      空白Control 6.8±0.2D 98.8±0.8D
      B01-2 3.4±0.3B 54.4±0.2B 17.8±1.9B
      B23-1 4.1±0.4C 42.7±0.4A 31.0±1.6C
      CS 1.9±0.2A 78.3±0.3C 8.8±0.8A
      注:同列不同大写字母表示在0.05水平差异显著。CS.复配菌株。下同。Notes: different capital letters in the same row mean significantly different at P < 0.05 level. CS, compounded strain. The same below.
    • 单一菌株和复配菌株的发酵液灌浇撑绿杂交竹枯萎病的盆栽防治效果见表 2。接种病原菌以后,撑绿杂交竹的发病率为100%,而经芽孢杆菌处理发病植株可降低发病率至50%~60%。复配芽孢杆菌对病情的控制力最强,可使防治效果达到81.5%,其次是接种单一菌株B01-2,防治效果为70.4%,接种单一菌株B23-1对病情的控制力最弱,为63.0%。

      表 2  芽孢杆菌对撑绿杂交竹枯萎病的盆栽防治效果

      Table 2.  Biological control effect of bacillus on wilt disease of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii

      处理Treatment 发病率Disease incidence rate/% 病情指数Disease index 防治效果Control effect/%
      a 0 0 0
      b 100 67.5±4.5C
      c 60 20.4±1.7B 70.4±4.1A
      d 60 24.6±1.1B 63.0±3.8A
      e 50 12.5±0.9A 81.5±5.5B
      注:各组有10次重复。a为清水(CK);b为枯萎病菌;c为枯萎病菌+ B01-2;d为枯萎病菌+B23-1;e为枯萎病菌+ B01-2+B23-1。下同。Notes: every treatment has ten replicates. Treatment a, b, c, d and e represent the group treated by water, Fusarium oxysporum, Fusarium oxysporum + B01-2, Fusarium oxysporum + B23-1, and Fusarium oxysporum + B01-2 + B23-1, respectively. The same below.
    • 叶绿素是高等植物叶片的主要光合色素,其含量的测定对研究植物的光合生理与逆境生理具有重要意义[15]。由图 3可知,撑绿杂交竹接种枯萎病菌后,叶片中的SPAD值迅速下降,到13 d时,为感病1 d后的31.2%。该现象表明,病原菌的侵入可引起杂交竹叶片内叶绿素的分解,进而使叶片枯黄。接种芽孢杆菌可有效抑制感病撑绿杂交竹叶片内SPAD值的迅速下降,到第5天时SPAD值基本达到稳定(处理组c~e)。由此表明,拮抗芽孢杆菌可以降低叶片内叶绿素分解的速度,从而降低枯萎病的危害。接种单一菌种B01-2对SPAD值的降低抑制效果略优于接种单一菌种B23-1,到13 d时,相对于感病1 d后分别下降了25.6%和29.8%。接种复配芽孢杆菌B01-2与B23-1对SPAD降解的抑制效果最好,到13 d时,相对于感病1 d后仅降低了10.3%。第5天后,曲线c和e的SPAD值呈逐渐增加趋势,进一步表明接种菌种B01-2与接种复配芽孢杆菌可有效改善枯萎病造成的叶绿素的分解。

      图  3  芽孢杆菌对杂交竹叶片中SPAD值的影响

      Figure 3.  Effects of bacillus on SPAD value of bamboo leaf (Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii)

    • PPO与植物体内酚类代谢和木质素的形成有关,是与系统抗性防御密切相关的酶[16]。复配芽孢杆菌的施用可以促进撑绿杂交竹防御酶活性的激发,使感病杂交竹体内防御酶活性得到明显的提升,从而有效的减缓了病原菌对杂交竹的致病作用。在不同的处理下,撑绿杂交竹叶片中PPO活性变化趋势如图 4所示。撑绿杂交竹接种枯萎病菌以后,叶片中的多酚氧化酶PPO活性下降(处理组b),然而对感病的撑绿杂交竹接种芽孢杆菌可提高叶片中PPO的活性(处理组c~e)。从第3天开始,接种芽孢杆菌的撑绿杂交竹叶片中PPO活性均高于空白对照CK和接种枯萎病菌的处理组。PPO酶活性排序为:处理e>处理c>处理d。接种复配菌株和单一菌株B01-2的撑绿杂交竹叶片中PPO活性变化趋势相似,在第7天达到最大值,分别为970.4 U/(g ·min)和770.8 U/(g ·min)。接种单一菌株B23-1的PPO活性在第3天达到峰值631.4 U/(g ·min)。曲线c~e达到最大值之后,均出现了下降趋势。该结果表明,芽孢杆菌处理的前期可有效提高植株PPO活性,以提高撑绿杂交竹对枯萎病的抗性但后期持续能力下降。

      图  4  芽孢杆菌对撑绿杂交竹叶片中多酚氧化酶(PPO)活性的影响

      Figure 4.  Effects of bacillus on the PPO activity of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii

    • POD是植物体内一种防御酶,与植物体内活性氧的清除密切相关[17]。由图 5可知,接种枯萎病菌在短期内(3 d)可提高撑绿杂交竹叶片中的POD的活性,而后开始下降,从第5天起小于CK组。结果表明,杂交竹植株受病原菌影响后启动了的防御系统,促使POD活性增加,然而该防御系统在病原菌长时间的破坏下会促进POD活性降低。自第5天开始,接种芽孢杆菌的撑绿杂交竹叶片中的POD活性均高于感病组(处理组b)。自第7天起,除处理组d(接种B23-1)之外,其他处理组的POD活性均高于清水对照组,说明杂交竹POD活性可受芽孢杆菌的刺激而增加,以便于提高植株抗性,但接种单一菌株B23-1在第7天后会抑制POD酶活性,从而降低植株对枯萎病的抗性。接种复配菌株和单一菌株B01-2的撑绿杂交竹叶片中POD活性,在第7天达到最大值,分别为1 430.9 U/(g ·min)和965.2 U/(g ·min)。

      图  5  芽孢杆菌对撑绿杂交竹叶片中过氧化物酶(POD)活性的影响

      Figure 5.  Effects of bacillus on the POD activity of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii

    • PAL是酚类物质及木质素等抗菌物质合成过程中最关键的酶,其活性的强弱与植物的抗性反应密切相关[16]图 6显示,撑绿杂交竹叶片内的PAL活性在接种病原菌后(处理组b)的1 d时增加,此后迅速下降,在第11天达到最小值,比正常值(CK)降低了67.61%。接种复配芽孢杆菌和单一菌株B01-2可有效提高苯丙氨酸解氨酶活性,进而提高植株对枯萎病的抗性,且前者效果明显优于后者。复配芽孢杆菌的施用可以促进撑绿杂交竹防御酶活性的激发,使感病杂交竹体内防御酶活性得到明显的提升,从而有效的减缓了病原菌对杂交竹的致病作用。接种复配芽孢杆菌的叶片PAL活性在第3天时达到最大值72.4 U/(g ·min),后者在第5天时达到最大值62.5 U/(g ·min),在第11天时与空白对照组CK持平。接种单一菌株B23-1可在短时间内(< 7 d)提高PAL活性,但7 d以后,PAL活性低于空白对照组CK。此时,单一芽孢杆菌B23-1对PAL活性具有抑制作用,反而降低植株对枯萎病的抗性。

      图  6  芽孢杆菌对撑绿杂交竹叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)的影响

      Figure 6.  Effects of bacillus on the PAL activity of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii

    • 丙二醛(MDA)是细胞膜脂过氧化作用的产物之一,它的产生会加剧膜的损伤,其含量可用来表示细胞膜脂过氧化程度和植物抗逆境反应的强弱[18-19]。由图 7可知,接种病原菌后(处理组b),撑绿杂交竹叶片中MDA的含量持续增高。在第5天前,接种芽孢杆菌的撑绿杂交竹叶片中MDA的含量总体迅速增加,在第5天后,增速放慢(处理组d)或出现下降趋势(处理组c、e),表明拮抗芽孢杆菌可以减少MDA对植物组织的破坏。此现象说明,从第5天开始,芽孢杆菌对MDA含量的控制能力增加,进而提高植株对枯萎病的抗性,但其控制能力有限,MDA值始终高于常规值。

      图  7  芽孢杆菌对撑绿杂交竹叶片中丙二醛(MDA)含量的影响

      Figure 7.  Effects of bacillus on the MDA content of Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii

    • 芽孢杆菌是自然界中广泛存在的一类细菌,可产生抗逆性的芽孢,具有显著的生防潜力,已逐渐成为近年来生物防治研究的热点[20]。游景茂等[21]对枯草芽孢杆菌发酵液抑制白术根腐病菌的研究发现,枯草芽孢杆菌可以显著抑制白术角担菌菌丝生长,抑制率超过70%。同时,田间试验表明,含量为1×109 CFU/mL的枯草芽孢杆菌对根腐病菌的防治效果最好,达到了75.27%。Zhao等[22]研究显示,侧孢短芽孢杆菌A60的代谢产物对辣椒疮痂病菌、黄瓜棒孢叶斑病菌和番茄早疫病菌等多种植物病原菌都有抑菌活性。令厉军等[23]在研究地衣芽孢杆菌TG116诱导黄瓜抗病性相关防御酶系中发现,经过地衣芽孢杆菌和黄瓜枯萎病原菌依次处理后,黄瓜叶片中的POD、PPO、PAL等防御酶活性及MDA含量迅速上升。本试验以前期筛选出的对病菌有明显拮抗作用的解淀粉芽孢杆菌B01-2和枯草芽孢杆菌B23-1两株菌株为基础,制备了单一菌株以及复配菌株的发酵滤液,并测定了各组发酵产物对病原菌菌丝生长、孢子萌发的影响。而后,通过盆栽防效试验,研究了对杂交竹抗性生理的影响。结果表明,解淀粉芽孢杆菌B01-2、枯草芽孢杆菌B23-1对撑绿杂交竹枯萎病菌的抑制率分别为54.4%和42.7%,并表现出了较好的对撑绿杂交竹枯萎病的防治效果,分别达到70.4%和63.0%。经芽孢杆菌处理后,杂交竹叶片中的POD、PPO、PAL防御酶的活性升高,叶绿素的分解降低和MDA的生成减少,这与乔俊卿等[24]关于枯草芽孢杆菌对番茄灰霉病的抗性生理指标影响的研究结果一致。这可能是因为,生防菌作为植物激活剂,诱导病程相关蛋白的产生、与病原物进行位点和营养竞争,诱导植物系统获得抗性。此外,生防菌可通过增大细胞木质化程度,以提高其机械保护功效,并可促进植物保护素的产生,该过程涉及到植株各生理指标的活性变化[20]

      虽然利用单一微生物防治植物病害的报道较多,但单一生防菌株普遍存在抗菌谱窄、作用机理单一、竞争性弱,环境依赖性强的劣势,致使其田间防病效果不稳定。复合微生物制剂因同时含有两种或两种以上的有益菌,可有效扩宽抗菌谱并且提髙生防菌的生态竞争性及防治效果[25]。葛红莲等[26]将5株功能性互补菌株进行复配,制成了对辣椒青枯病的防效达91.1%的生防菌剂AR99,其防菌效果高于任何单一菌株。朱海霞等[27]研究结果表明,以生防放线菌SC11和SC1组合的复配菌剂对西瓜枯萎病和茄子黄萎病的防效分别达到84.93%和71.48%,显著高于各单一菌株。金鑫等[28]研究也发现,将巨大芽孢杆菌J-28和深红沙雷氏菌SR13-2等比例同时接入复合发酵24 h,再与细黄链霉菌Sy11单一菌液按4 :1复配,抑菌率最高达93.75%,显著高于3株菌中抑菌作用相对较强的J-28单一菌液(81.36%)。事实证明,混合处理的生防菌之间确实具有一定的协同增效作用。本试验将解淀粉芽孢杆菌B01-2和枯草芽孢杆菌B23-1两株菌株进行复配发现,两株菌株间表现出较好的亲和性。室内抑菌试验表明,芽孢杆菌复配菌株对抑制病原菌菌丝生长和孢子萌发率分别为78.3%和8.8%,明显优于单一菌株。盆栽防治效果试验也表明,复配芽孢杆菌对病情的控制力最强,防治效果也明显高于单一菌株,达到81.5%。因此,在一定条件下施用复配菌株较单一菌株更能提高生物防治效果。复配菌株具有更强的针对不同土壤、不同病原体和环境变化的适应能力,从而减轻病害的发生程度,提高生物防治效果[29]。复配发酵液的抑菌能力因菌种、发酵液浓度、比例等不同,对病原菌的抑制作用也会有所不同。笔者期许对不同的解淀粉芽孢杆菌B01-2与枯草芽孢杆菌B23-1的复配组合比例作进一步优化,亦有待于进一步研究其对病原菌的拮抗机制。

参考文献 (29)

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