番茄内生细菌种群动态分析及拮抗菌株的筛选

摘要：采用研磨组织稀释分离法对3个种植地区的番茄内生细菌的种群分布、数量变化规律进行了初步探讨。共分离、纯化得到内生细菌374株,经形态及理化特征鉴定,分属10个不同的属,13个种。其中假单孢菌属Pseudomonas sp.,黄单孢菌属Xanthomonas sp.;肠杆菌属Entenobacter sp.和芽孢杆菌属Bacillus sp.为优势种群。内生细菌在番茄植株种群数量从0.21x104 到13.82x104 cfu.g -1鲜重之间,但不同品种、组织、生育期及种植地,内生细菌的种群和数量各不相同,各组织中内生细菌的种群及数量根中最多,其次是茎和叶,成株期内生细菌无论种类和数量都明显高于苗期。采用平板对峙法从分离的内生细菌中筛选出对番茄灰霉病菌具有体外拮抗活性的菌株32个,占菌株总数的8.56%; 25个菌株对叶霉病菌有抑制作用,占菌株总数的6.68%;对灰霉病菌和叶霉病菌都具有拮抗作用的菌株20个,占菌株总数的5.35%。对灰霉病菌有强拮抗作用的菌株12个,对叶霉病菌有强拮抗作用的菌株仅1个,其中芽孢杆菌是主要的类群。     

海南辣椒尖孢镰刀菌拮抗内生细菌的分离与鉴定

为了获得对辣椒尖孢镰刀菌具有较好防治效果的内生细菌,课题组于2022年1～3月份在海口、定安、澄迈、临高和陵水等海南辣椒主产区采样,并从健康辣椒样品中分离获得内生细菌192株,其中39株对辣椒尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum) CMTT4-1有拮抗作用,分别来源于根系(23株)、茎秆(2株)、叶片(8株)和果实(6株),有拮抗作用菌株占比20.31%,抑菌率为10.68%～59.02%。通过形态学和16S rDNA序列测定及同源性分析,初步鉴定芽孢杆菌属(Bacillus spp.)细菌36株、短杆菌属(Brevibacterium spp.) 1株、农杆菌属(Agrobacterium spp.) 1株和假单胞菌属(Pseudomonas spp.) 1株。研究结果为辣椒枯萎病的生物防治提供了菌株来源。     

兰花枯萎病拮抗细菌的筛选与鉴定

为筛选对兰花枯萎病病原菌尖孢镰刀菌具有拮抗作用的芽孢细菌,从各地采集的土样中分离获得的237株芽孢杆菌进行初筛、复筛,最终从衡水饶阳县棉田的土样中筛选出的芽孢杆菌3A3-15,对病原菌有较强的抑菌活性,且抑菌谱广。结合形态学观察、生理生化试验,根据16S rDNA序列相似性分析,此菌株与Bacillus velezensis标准菌株CR-502的16S rDNA序列相似度达99.92%,因此,鉴定拮抗菌株3A3-15为Bacillus velezensis。     

青海高寒草地牧草拮抗内生细菌的筛选、鉴定及促生功能测定

以尖镰孢菌黄瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerium)为指示菌从青海高寒草地牧草内生细菌中筛选拮抗菌株,结合形态学特征和16Sr DNA基因序列同源性分析鉴定,并进行促生功能测定。结果表明,供试的81株内生细菌中36株有拮抗作用,占供试菌株的44.0%,其中从根部分离的13株的抑菌率均在50.0%以上,菌株2018GH11对6属8种病原真菌的抑菌率均在50.0%以上,特别对孜然根腐病菌的抑菌率达67.6%,抑菌谱宽;根据形态学特征和16Sr DNA基因序列分析将其鉴定为暹罗芽孢杆菌Bacillus siamese;2018GH11具有固氮能力,无溶磷和产IAA能力;发酵菌剂2018GH11用量为0.50%时,黄瓜株高、茎粗、叶片数、鲜重及干重分别比对照增加了15.33%、39.40%、22.22%、215.99%和126.70%。该结果表明高寒草地牧草内生细菌2018GH11具有良好的防病促生作用,开发潜力巨大。     

一株对番茄枯萎病有拮抗作用的枯草芽孢杆菌的ARTP诱变与筛选

旨在利用常压室温等离子体(ARTP)诱变技术获得番茄枯萎病高效拮抗突变株。以一株对番茄枯萎病有拮抗作用的枯草芽孢杆菌N为初始菌株进行诱变处理,通过检测抑菌圈进行突变株筛选,并通过盆栽实验初步研究防效。通过拮抗带筛选以及抑菌圈复筛选出5株正突变菌株,其中正突变幅度最高的菌株为62,较初始菌株的抑菌圈直径提高了31.43%。经过6次传代,证实该突变株具有良好的遗传稳定性。盆栽实验表明,突变株62对于番茄枯萎病的防效达到75.76%。通过ARTP诱变获得的突变株稳定性好、拮抗效果提高明显,在防治番茄枯萎病方面有很好的应用前景。     

高地芽孢杆菌对稻瘟病的防治及促生作用

明确高地芽孢杆菌的防病促生效果,为其开发应用提供实践基础。选用实验室前期通过酶活、平板拮抗等初步筛选到的潜在防治稻瘟病效果较佳的2株高地芽孢杆菌JYW21和JYW26,通过离体叶片法、温室盆栽及田间试验等验证其对稻瘟病的生防效果,并通过种子萌发、温室盆栽及田间试验测定其对水稻秧苗、植株的促进作用。结果表明,2株高地芽孢杆菌离体和温室条件下对叶瘟防效分别达96%和79%以上,田间条件下叶瘟防效可达55%以上,穗瘟则达70%以上。在防治稻瘟病同时,2株高地芽孢杆菌对纹枯病、稻曲病具有较高防效。研究还进一步证实高地芽孢杆菌JYW21和JYW26对水稻种子发芽率、水稻植株生长具有显著促进作用,温室条件下分别增加发芽率6.27%和6.81%、秧苗高12.91%和14.91%、秧苗鲜重21.43%和28.57%、成株期株高24.67%和18.67%、鲜重64.04%和61.79%、根长30.96%和27.94%、根重24.71%和25.88%。田间条件下,高地芽孢杆菌JYW21和JYW26分别增加分蘖数20.59%和15.27%、穗重19.55%和3.53%、千粒重4.77%和1.25%。由此可见...     

南方根结线虫不同密度对番茄生长的影响

南方根结线虫病(Meloidogyne incognita)是番茄生产上的主要病害。为明确土壤中南方根结线虫初始密度与番茄产量损失的关系,在温室条件下,通过盆栽试验,测试土壤中根结线虫不同初始密度对番茄不同生长期株高和生物量等方面的影响。结果显示,番茄植株的长势随接种密度的增加而减弱,即随着接种密度的增加,植株高度降低,叶片数和花穗数减少,鲜重与干重显著减轻,番茄的发病程度则逐渐加重。利用Seinhorst模型,分别以株高、鲜重、干重为指标确定了番茄对根结线虫的最低忍耐值T;综合本研究结果,确定番茄对根结线虫的最低忍耐值为4.4头/(mL·土),低于该密度线虫虽对番茄根部造成一定危害,但对植株地上部的生长影响不明显。     

扩展青霉拮抗菌的筛选鉴定及其发酵液的抑菌效果

从水果表面及土壤中分离到几十株细菌,通过平板筛选到6株拮抗效果较好的拮抗菌,其中2株拮抗菌T3和T8的发酵液对扩展青霉（Penicillium expansum）表现出显著的拮抗效果。本实验对该两种菌的发酵液的抑菌作用进行了初步的研究。这两株拮抗菌T3和T8的发酵液稳定性表现出不同,分别用100℃高温或两种蛋白酶处理后,T3菌株的发酵液抑菌效果均有一定程度的下降但仍表现出较高的活性,而T8菌株的发酵液在100℃高温处理后,抑菌活性下降但仍保持部分活性,但用蛋白酶处理,其抗菌活性几乎丧失。T3与T8发酵液的抑菌活性在培养2天后几乎达到最大,T3的最适发酵培养基为BPA,T8的最适发酵培养基为PDA。两株菌的发酵液处理扩展青霉菌的菌丝后,引起菌丝畸形,原生质凝缩,出现空泡。根据细菌16SrDNA序列分析及其形态特征和生理生化特性,初步鉴定T3和 T8均为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),两株菌之间基因序列的相似性为93.45%。     

人参根腐病病原菌的鉴定与致病力检测

人参病害严重影响着人参产业的持续健康发展,为明确人参根部病害的发病情况及致病菌种类,本研究从中国农业科学院特产研究所左家资源圃的患病人参植株上共分离纯化获得8株致病菌株,在PDA培养基上观察病原菌菌落及分生孢子形态特征,采用rDNA-ITS序列分析方法鉴定了人参根腐病主要致病菌种类。结果表明,分离纯化的菌株中,6株为腐皮镰刀菌(Fusarium solani),rDNA-ITS序列与GenBank中的腐皮镰刀菌相似性达99%;2株为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum),rDNA-ITS序列与GenBank中的尖孢镰刀菌相似性达99%。2种病原菌的致病性测定结果表明,腐皮镰刀菌的致病力要比尖孢镰刀菌的强一些。本研究结果对人参抗病育种和致病机理的研究具有一定的指导作用。     

河西走廊玉米种子携带病原菌真菌的研究

为了明确甘肃省河西走廊玉米种子携带真菌的种群,探讨与种子病害的相关性,采取洗涤检测法和PDA平板法对河西走廊玉米制种基地随机采集的50个玉米品种进行种子携带真菌检测。结果表明,在供试品种上共分离得到10属真菌,分别为镰刀菌属(Fusarium)、根霉菌属(Rhizopus)、青霉属(Penicillium)、链格孢属(Alternaria)、凸脐蠕孢属(Exserohilum)、平脐蠕孢属(Bipolaris)、黄曲霉(Aspergillus)、枝孢属(Cladosporium)、黑孢霉属(Nigrospora)、木霉菌属(Trichoderma);种子表面附着镰刀菌分离率最高,达67.74%,其次为根霉属、青霉属、链格孢属;种子内部寄藏的真菌以镰刀菌分离率最高,达61.11%,其次是链格孢属、凸脐蠕孢属;不同玉米品种之间种子表面孢子负荷量有较大差异,42%品种的孢子负荷量超过332.67个/粒,以浚单29、郑单958最高,达600个/粒;种子内部的总体带菌率和带镰刀菌率在品种间差异显著,48%品种的带菌率超过37.60%,以浚单29、豫玉22最高,分别达63.33%、60.00%。56%品种带镰刀菌率超过12.87%,以浚单29、豫玉22最高,为36.67%;种子外部和内部带菌与田间玉米苗期病害和穗腐病关系密切。     

黑龙江省大豆根腐病致病病原种类分布及抗病种质鉴定

为了明确黑龙江省大豆根腐病菌种类并筛选抗病种质资源,2008年以来,从黑龙江省大豆产区100个地点采集根腐病株,通过采用PDA培养基分离镰刀菌、立枯丝核菌、腐霉菌,选择培养基分离疫霉菌的方法。分离结果表明,各主要致病菌出现频率为：镰刀菌42.7%,腐霉菌25.2%,立枯丝核菌7%,疫霉菌25.2%。对1249份大豆材料在自然发病条件下鉴定的结果表明,病情指数15%以下的材料有471份,占鉴定材料的37.7%;对471份材料人工接种出现频率最高的镰刀菌的结果表明,病情指数15%以下的材料69份,占供试材料的14.6%。通过试验研究明确了大豆根腐病致病病原菌种类;明确了现行大豆品种和资源中有抗根腐病的材料。     

内蒙古中部地区苜蓿根腐病病原研究

为了查明内蒙古中部地区苜蓿根腐病的主要致病菌,按照柯赫氏法则对呼和浩特地区感染苜蓿根腐病的317个样品进行病原物分离鉴定。结果表明：呼和浩特地区的苜蓿根腐病是由多种病原菌混合侵染所致,从发病部位分离到的菌株以镰孢霉（Fusarium spp．）为优势病原,经致病性测定和接种试验证明,茄病镰刀菌（F．solani）致病性最强,接种后发病率达90．0％,其次是尖孢镰刀菌（F．oxysporum）和黄色镰刀菌（F．culmorum）,发病率分别为61．7％和81．7％。茄病镰刀菌是苜蓿根腐病的主要病原菌,与黄色镰刀菌或尖孢镰刀菌复合侵染后,发病率高于黄色镰刀菌或尖孢镰刀菌单独接种的发病率。     

芽孢杆菌Pb-4菌株鉴定及其抑菌活性的研究

拮抗菌Pb-4是一株对多种植物病原菌有较强抑制作用的菌株。为了明确拮抗菌Pb-4的分类地位和抑菌机理,通过形态观察、生理生化特征和16S rRNA基因序列同源性比对及系统发育树分析,对Pb-4菌株进行鉴定。并采用平板对峙培养法测定Pb-4菌株的抑菌谱,显微观察其抑菌作用,采用硫酸铵沉淀和乙醚、苯提取得到抑菌活性物。通过加热处理,明确高温对Pb-4菌株抑菌活性的影响。结果表明,Pb-4菌株鉴定为解淀粉芽孢杆菌;Pb-4菌株对番茄枯萎病菌、黄瓜枯萎病菌、西瓜枯萎病菌、青椒枯萎病菌、辣椒疫霉病菌、苹果腐烂病菌均有抑制作用,其抑菌活性具有广谱性。该菌菌液能明显抑制枯萎病菌孢子的萌发,并对病菌菌丝有致畸作用;对番茄枯萎病菌的抑制生长率达93%,经100,121℃高温处理后的抑菌活性分别是未处理菌液的98.9%和80.1%。从菌液中提取的蛋白、酶、抗生素类活性物质对枯萎病菌的生长繁殖均有很强的抑制效果。为Pb-4菌株在病原菌防治中的广泛应用提供强有力的理论依据。     

北京昌平地区草莓根腐病菌种类鉴定

明确草莓根腐病的主要致病真菌种类,可正确有效地指导草莓根腐病的防治。本试验采用单孢分离法和组织分离法从昌平地区所采集的草莓根腐病株中共分离得到41个菌株。采用病土定植法测定菌株对草莓幼苗的致病性,结果表明所分离的菌株均可引起草莓根腐病,致使草莓根部及根茎基部发育受阻,缢缩变黑,腐烂折断;造成地上部生长不良,叶片变黄,甚至死亡。通过形态学、分子生物学手段对菌株的分类地位进行鉴定,其中39株可以鉴定到种,分别属于10个属的15个种,另外有1株只鉴定到属,1株只鉴定到科。在41个菌株中,立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)、木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)等4个种所占比例较高,分别占菌株总量的29.25%、12.20%、12.20%、9.75%;致病力最强的种类为伏革菌科真菌、棒形拟盘多毛孢和胶孢炭疽菌,其次为尖孢镰刀菌、立枯丝核菌、木贼镰刀菌、茄病镰刀菌,发病率均可达50%;淡色生赤壳、伏革菌科菌、Plectosphaerella cucumerina、Stachybotrys chartarum、Neonectria radicicola等为首次报道的草莓根腐病致病菌。研究结果可以指导北京昌平地区草莓主产区中草莓根腐病的防治,并为草莓根腐病快速检测方法的研发提供参考。     

1株枯草芽孢杆菌的分离鉴定及其发酵条件优化

为筛选出对黄瓜枯萎病具有生防作用的拮抗菌,利用平板对峙法从黄瓜根际土壤中分离获得1株对黄瓜枯萎病的致病菌尖孢镰刀菌具有较强抑制作用的细菌,通过形态特征、生理生化特征及16SrRNA序列分析,将该菌株鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),并对其发酵条件进行了优化,获得的最佳发酵条件：种龄10 h,接种量4%,发酵温度32℃,装液量50 mL/250 mL,发酵转速180 r/min,发酵时间36 h,采用优化后的发酵条件,发酵液菌落数比初始值提高了172%。     

根际氧浓度对番茄幼苗生长发育的影响

为了探究设施园艺作物栽培时适宜的水气环境,采用水培试验,以河南四号和粉珍珠2个栽培番茄品种为研究对象,设置3个氧水平:低氧(0.5~2.0 mg/L)、正常氧(7.0~8.0 mg/L)和饱和氧(14.0~17.0 mg/L)处理,以不通气作为空白对照CK,研究根际不同氧浓度对番茄幼苗植株的形态生长、生物量、根系活力和光合色素的影响。结果表明,随着根际氧浓度的增加,番茄幼苗的长势越好,根系活力增加,但叶绿素含量降低。在处理末期,正常氧处理与饱和氧处理显著提高番茄幼苗的最长根长并增加番茄幼苗的干、鲜质量。其中,在18 d河南四号正常氧和饱和氧处理下总干质量比CK分别增加24.00%和74.86%,而低氧处理比CK降低3.43%;最长根长分别增加67.23%和230.55%,而低氧处理比CK降低1.63%。饱和氧处理下根系更发达健壮,地上部分长势更好,生物量积累最多。因此,在设施园艺栽培管理中,增加营养液中根际氧浓度有利于番茄生物量的积累,进而提高产量。     

亳州地区凤丹根腐病病原鉴定

为明确安徽亳州地区凤丹根腐病病原菌种类,观测了凤丹根腐病症状,通过对其病原菌分离纯化培养,依据病原菌形态特征、致病性、rDNA-ITS序列分析,鉴定病原菌种类。分离得到1种纯化菌株,其形态学特征与已报道的茄病镰刀菌(Fusarium solani)一致。在健康凤丹根部接种该分离培养的病原菌,引起的病害症状与田间症状相似。在Gen Bank进行同源性BLAST比较,该病原菌rDNA-ITS序列与4个已登录的茄病镰刀菌聚为一类,登录号为HQ176440.1、EU327190.1、HQ839783.1、JX524023.1。结果表明导致亳州栽培凤丹根腐病的病原菌为茄病镰刀菌。     

蔬菜残株堆肥还田对生姜产量及根区土壤环境的影响

为探明蔬菜残株还田对生姜栽培和根区土壤环境的改良效果,以常规施肥(CK)为对照,研究比较了生姜残株堆肥(T1)和番茄残株堆肥(T2)对生姜产量及根区土壤养分含量、理化性质、生物学性状的影响。结果表明：与CK相比,根区施用蔬菜残株堆肥可以提高土壤酶活性、增加养分含量、改善土壤理化性质,进而促进生姜的生长,提高产量。其中T2处理的促进效果更显著,处理可使生姜根区土壤有机质、水解性氮、有效磷和速效钾含量分别提高17.35%、19.75%、21.66%、19.54%和37.20%,土壤脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶活性分别提高55.89%、57.21%和35.60%;生姜的株高、分枝数、根系活力和叶片色素含量也显著提升,并增产30.53%。因此,施用蔬菜残株堆肥有利于改善生姜根区土壤环境,从而促进生姜生长,提高产量,维持生姜根际土壤的健康。     

三江平原地区大豆根腐病调查报告

为了明确三江平原地区大豆根腐病发生的严重程度,于2014年对该地区所属县、市及农场内大豆进行病害调查,计算发病率及病情指数。采集大豆根腐病样本,对病株样本进行真菌的分离及鉴定,共分离获得相关致病真菌3个属10个种。镰孢菌为优势菌群,其分离频率为29.92%。镰孢菌中,尖孢镰孢菌为优势种,其占分离镰孢菌总量的65.75%。调查结果表明,含水量大及重茬地块,大豆根腐病发病率及病情指数较高。     

紫外线杀灭营养液中黄瓜枯萎病病菌试验

设计、试制了一种可以用于无土栽培循环营养液消毒的紫外线消毒系统,并对其杀灭黄瓜枯萎病病原菌的性能和效果进行了实验室研究。先将黄瓜枯萎病病原(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum)菌株接种于PDA培养基上,培养后将其加入到营养液中进行紫外线照射。通过对紫外线照射前后的病原浓度进行计数,发现紫外线对黄瓜枯萎病病原有较好的杀灭效果。在营养液紫外线透射率(T10)为96.65%、病原浓度为6.87×102conidia/ml、最大流量为36 L/min时,灭菌率为100%;在营养液紫外线透射率(T10)为95.42%、病原浓度为1.14×105conidia/ml、最大流量为36L/min时,灭菌率为100%;在T10降低为11.58%、病原浓度为1.44×104conidia/ml、最大流速为35L/min时,灭菌率也在50%以上。