阿魏酸诱导蚕豆枯萎病发生及根系组织结构损伤的化感效应

  【目的】  酚酸类化合物是多种农作物根际土壤中常见的自毒物质，化感自毒物质与土传病害发生密切相关。研究阿魏酸对枯萎病发生的促进效应及机理，为阐明连作自毒物质–病原菌–寄主抗病性互作效应提供参考。  【方法】  采用水培试验研究阿魏酸对蚕豆幼苗生长和枯萎病发生的影响。在蚕豆幼苗长至4～6片真叶时，将其移入2 L Hoagland 营养液中进行培养，其中阿魏酸浓度分别为0、50、100、200 mg/L。待阿魏酸处理2 天后，加入25 mL 1 × 106 cfu/mL的尖孢镰刀菌孢子悬浮液。继续培养40天后，取样调查植株生长状况和枯萎病发病率。利用显微镜观察蚕豆根系细胞组织结构的变化，通过室内培养试验研究尖孢镰刀菌菌丝生长和致病力对阿魏酸胁迫的响应。  【结果】  与无添加阿魏酸 (0 mg/L) 处理相比，添加阿魏酸处理显著抑制蚕豆幼苗的生长，且阿魏酸浓度越高抑制作用越强。本试验条件下，阿魏酸处理显著提高蚕豆枯萎病发病率300.0%～500.0%，显著增加病情指数113.3%～1666.7%，发病率和病情指数均在阿魏酸处理浓度200 mg/L下达到最大值。阿魏酸处理抑制尖孢镰刀菌的菌丝生长，显著提高尖孢镰刀菌产生的果胶酶、纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶活性44.8%～59.0%、78.2%～145.6%、975.6%～2435.4%和165.1%～622.9%；显著提高枯萎酸含量107.6%～236.2%。阿魏酸胁迫下，蚕豆根系表皮细胞扭曲变形，木质部导管变细，导管壁增厚，胶状物和内含物充满整个细胞，阻碍营养物质和水分的正常运输，进而加速蚕豆枯萎死亡。  【结论】  阿魏酸胁迫虽然抑制尖孢镰刀菌的菌丝生长，但显著提高蚕豆根系细胞壁降解酶活性和枯萎酸含量，进而增加尖孢镰刀菌致病力，加速根系细胞组织结构损伤，促进尖孢镰刀菌侵入蚕豆根系，加剧枯萎病发生和危害。阿魏酸在蚕豆连作障碍中扮演着初始诱因的角色。     

不同抗性蚕豆品种根系分泌物对枯萎病菌的化感作用及根系分泌物组分分析

蚕豆枯萎病是土传病害,其发生与蚕豆根系分泌物有密切关系。本文以3个枯萎病不同抗性蚕豆品种——‘89-147’(高抗)、‘8363’(中抗)和‘云豆324’(感病)为材料,通过水培试验收集根系分泌物,测定根系分泌物对镰刀菌孢子萌发和菌丝生长的影响,分析对枯萎病表现出不同抗性的蚕豆品种根系分泌物中糖、氨基酸和有机酸的含量,分离鉴定了根系分泌物中氨基酸和有机酸的组分。结果表明,抗病品种的根系分泌物抑制了尖孢镰刀菌的孢子萌发和菌丝生长,在加入5 mL中抗品种根系分泌物时,显著促进尖孢镰刀菌孢子萌发,但对菌丝生长无显著影响;而在加入1 mL感病品种根系分泌物时,就能显著促进尖孢镰刀菌孢子萌发和菌丝生长。不同抗性蚕豆品种根系分泌物中氨基酸总量和总糖含量随抗性的降低而升高,有机酸分泌总量则随蚕豆品种对枯萎病的抗性增加而升高。感病品种和中抗品种中检出15种氨基酸,而高抗品种中检出14种,组氨酸只存在于中抗品种中,脯氨酸仅在感病品种中检出,3个蚕豆品种根系分泌物中均未检出精氨酸。蚕豆根系分泌物中天门冬氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和亮氨酸含量高,可能会促进枯萎病的发生,而蛋氨酸、赖氨酸和丝氨酸含量高可能抑制枯萎病发生。酒石酸仅在抗病品种中存在,根系分泌物中有机酸种类丰富,有助于提高蚕豆对枯萎病的抗性。蚕豆对枯萎病的抗性不同,根分泌物对镰刀菌孢子萌发和菌丝生长的影响也不同,而这种抗病性差异与蚕豆根系分泌物中糖、氨基酸、有机酸的含量和组分密切相关。     

硝/铵营养对香蕉枯萎病尖孢镰刀菌生长的影响

通过室内平板培养,研究了不同硝/铵配比的氮源,以及不同的pH对香蕉枯萎病尖孢镰刀菌生长的影响。结果表明: 1）在所有不同硝/铵配比处理中,低pH（pH=4）均抑制尖孢镰刀菌的生长。在相同pH值条件下,100%铵态氮处理中尖孢镰刀菌的生长受到明显抑制,其菌落直径均小于4 cm; 2）在不同浓度铵处理后,尖孢镰刀菌的生长在铵态氮大于5 mmol/L时受到强烈的抑制; 3）通过模拟植物细胞壁被尖孢镰刀菌侵染并穿透的过程中发现,尖孢镰刀菌在100%铵态氮处理下不能穿透赛璐膜。本研究结果说明,铵态氮能够控制香蕉尖孢镰刀菌的生长,并抑制其侵染穿透寄主细胞壁。     

草莓、辣椒枯萎病菌的分离、鉴定及化学防治

由尖孢镰刀菌引起的辣椒枯萎病及草莓枯萎病是为害辣椒和草莓的主要病害之一。为明确淮安地区辣椒、草莓枯萎病的病原菌种类及防治方法,采集辣椒、草莓根际土壤样品,对其病原菌进行了分离、纯化和鉴定。结果表明,该病原菌为尖孢镰刀菌辣椒专化型及尖孢镰刀菌草莓专化型。采用菌丝生长速率法对3种杀菌剂进行筛选,其中氟硅唑抑制作用较好,对尖孢镰刀菌辣椒专化型的EC_(50)为0.181 7～0.251 7 μg·mL~(-1),对尖孢镰刀菌草莓专化型的EC_(50)为0.076 0～0.212 8 μg·mL~(-1),且活体药效实验表明该药剂有效。     

枯草芽孢杆菌D9生物有机肥对连作芦蒿扦插苗枯萎病病害防控研究

芦蒿连作土壤中的枯萎病病原菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)通过扦插茎秆的切口处侵染扦插苗,严重地降低扦插苗的成活率。实验通过分离生防菌株,开发生防生物有机肥防控扦插苗连作病害。研究结果显示,分离到的具有生防芦蒿枯萎病病原菌尖孢镰刀菌能力的菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)D9。D9菌株的代谢物能够显著地抑制尖孢镰刀菌的孢子萌发和菌丝的伸长(P0.05)。芦蒿连作土壤扦插苗病害的防控实验结果表明,有机肥和D9生物有机肥的防病率分别达到77.3%和97.1%,同时能够显著地(P0.05)降低芦蒿扦插苗的茎内尖孢镰刀菌数量,而且D9生物有机肥能够显著(P0.05)降低扦插苗根际土壤中尖孢镰刀菌的数量。相较于对照处理,D9生物有机肥处理的根际土壤和茎内尖孢镰刀菌数量分别降低了35.7%和93.7%。有机肥没有提高芦蒿几丁质酶和β-1,3葡聚糖酶活力,而D9生物有机肥显著提高芦蒿几丁质酶和β-1,3葡聚糖酶的酶活(P0.05)。D9生物有机肥能够有效防治连作芦蒿扦插苗的病害,为芦蒿产业提供一条绿色、安全的栽种途径。     

新鲜猪沼液和牛沼液对农作物病原真菌抑制作用的比较研究

本试验在实验室条件下,研究大中型沼气工程猪沼和牛沼两种沼液原液及其离心上清液对大豆尖孢镰刀菌、大豆菌核病菌、小麦纹枯病菌、小麦根腐病菌、水稻纹枯病菌、玉米大斑病菌和玉米小斑病菌等7种农作物病原真菌的抑制作用。结果表明：猪沼原液和牛沼原液对其中的大豆尖孢镰刀菌、大豆菌核病菌、小麦纹枯病菌、小麦根腐病菌和水稻纹枯病菌5种病原真菌具有较好的抑制作用,其菌丝生长抑制率均在72%以上,但对玉米大斑病菌和玉米小斑病菌的菌丝生长基本没有抑制作用;相比之下,猪沼和牛沼离心上清液对以上5种病菌的菌丝生长抑制作用明显减弱,除猪沼离心上清液对大豆菌核病菌的菌丝生长抑制率大于70%以外,试验中猪沼和牛沼离心上清液对实验病原菌的菌丝生长抑制率基本都在60%以下。试验结果显示猪沼液和牛沼液对农作物病原真菌具有潜在的植物病害防治作用,为养殖场大中型沼气工程沼液应用新技术的开发提供科学依据。     

土壤环境因素对致病性尖孢镰刀菌生长的影响

为了探索土壤环境因素对致病性尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)存活和生长繁殖的影响,通过设定环境温度、土壤含水量和土壤p H等,研究了这些因素对尖孢镰刀菌西瓜专化型(FON)和黄瓜专化型(FOC)生长繁殖的影响。结果发现,致病性尖孢镰刀菌在21℃~30℃范围内能快速繁殖,而在45℃条件下则无法生长;土壤含水量为20%时该菌繁殖速度最快,而含水量为5%时则受到明显抑制;p H 4~5.5的偏酸性土壤适宜尖孢镰刀菌繁殖,而p H为中性或以上土壤均不利于该菌生长。结果表明,高温、干旱和碱性是减轻土壤中致病性尖孢镰刀菌繁殖的有利环境因素,通过创造相应环境条件,可以控制枯萎病的发生或蔓延。     

大蒜废弃物对农作物病原菌的抑制效果

我国大蒜废弃物资源丰富,为引导其合理化、资源化利用,测定了大蒜提取物对大豆尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum fsp.tracheiphilum）、油菜菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum（Lib.）d eBary）、大豆细菌性斑点病菌（Pseudomonas.s yringae pv.glycinea）和水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae〔Ishiyama〕Dye,Xoo）4种植物病原菌的抑制作用,并通过大蒜提取物、大蒜渣、大蒜肥对土壤中大豆尖孢镰刀菌的抑制试验,测定了其在土壤中对土传病原菌的抑制效果。结果表明,高浓度的大蒜提取物对这4种植物病原菌有抑制作用,随着提取物浓度的升高,抑菌效果也更为明显。质量浓度为500mg.mL-1时对大豆尖孢镰刀菌、大豆细菌性斑点病菌和水稻白叶枯病菌的抑菌效果最好。培养基中提取物浓度达100mg.mL-1时对两种真菌的抑制达100%。同时,含大蒜提取物0.05mL.g-1、大蒜渣5%或大蒜肥25%的土壤能抑制土传病原菌大豆尖孢镰刀菌在土壤中的定殖。     

蚯蚓粪和活性污泥浸提液对马铃薯致病菌的抑制作用

为探究有机废弃物蚯蚓粪和活性污泥浸提液对马铃薯致病菌立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）和尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）的抑制作用,该研究采用皿内生长速率法测定了蚯蚓粪和活性污泥浸提液及二者混和液的抑菌作用,并通过盆栽试验分析了它们对马铃薯促生抑病效果。结果表明,蚯蚓粪和活性污泥浸提液对立枯丝核菌和尖孢镰刀菌均有显著的抑制作用,浸提液的100倍稀释液对立枯丝核菌抑制作用分别可高达78.3%和98.8%,对尖孢镰刀菌的抑制作用分别为60.1%和75.8%;2种废弃物浸提液混合后具有协同增效作用,混合液稀释1000倍后,对立枯丝核菌的抑制率为98.6%,对尖孢镰刀菌的抑制率为72.6%。将有机废弃物浸提液高温灭菌后,对病原菌抑制效果极大的下降,与空白对照相比相差较小。盆栽试验结果表明,蚯蚓粪和活性污泥的浸提液能有效防治马铃薯茎溃疡病,2种浸提液1∶1混合稀释200倍后,防治效率高达75.0%。而且蚯蚓粪和活性污泥浸提液灌根施用能促进马铃薯幼苗的生长,浸提液1∶1混合稀释200倍后施用,与对照相比株高增长了56.8%。综上,有机废弃物蚯蚓粪和活性污泥浸提液对马铃薯致病菌具有显著抑制效果,2种废弃物浸提液混合施用对马铃薯茎溃疡病的防治有协同增效作用。     

复配杀菌剂防治平菇尖孢镰刀菌病害的效果测定

为筛选应用于平菇栽培的高效低残留杀菌剂,本试验研究了复配杀菌剂(使百功+多菌灵、使百功+克霉灵、多菌灵+克霉灵)对尖孢镰刀菌与平菇菌丝生长的影响及其在平菇栽培中的应用效果。结果表明,3种复配杀菌剂抑制尖孢镰刀菌菌丝生长的EC₅₀值分别为3.67、4.51和7.01 mg·L^-1,均显著小于对应的单药杀菌剂;3种复配杀菌剂抑制平菇菌丝生长的EC₅₀值分别为156.41、121.97和237.38 mg·L^-1,是其抑制尖孢镰刀菌菌丝生长EC₅₀值的27~43倍。在平菇栽培发酵料中使用0.1%~0.3%的复配杀菌剂使百功+克霉灵,菌丝生长速度加快,生物学效率升高;与未添加杀菌剂处理相比,污染率降低6.1~8.8个百分点;与使百功处理相比,平菇子实体中的农药残留量降低71.8%~76.6%。综上,复配杀菌剂能有效降低平菇子实体中的农药残留,其中使百功+克霉灵复配杀菌剂效果最好,是一种高效低残留的平菇枯萎病防治药剂。