哈茨木霉C2H2型转录因子Tha09974功能研究

哈茨木霉Th33菌株能拮抗多种植物病原真菌，具有重要的研究和应用价值。实验室前期研究了哈茨木霉Th33 Gα蛋白基因Thga1的功能，发现Thga1敲除突变株的分生孢子梗和分生孢子量显著减少。对该敲除株和Th33进行转录组测序，发现共有29个转录因子发生显著差异表达。本文选取差异表达量最大的C2H2型转录因子基因Tha09974进行功能研究。构建了Tha09974敲除突变株Δ9974及其回复突变株R9974，对野生菌Th33、Δ9974和R9974分别进行了生长、产孢及拮抗特性检测。结果显示，与野生菌Th33相比，Δ9974的菌落生长速度没有显著差异，菌丝生物量降低了51.5%，产孢量降低了73.6%；Δ9974较野生菌Th33对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea Pers.和黄瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum的生长抑制率分别降低了41.67%和45.15%。R9974和Th33的生长速度、生物量、产孢量及对番茄灰霉病菌的抑制率没有显著差异，对黄瓜枯萎病菌的抑制率低于野生菌Th33，但高于Δ9974。以上结果说明，Tha09974能够正调控Th33的生长、产孢和对病原菌的拮抗能力，并受到Thga1的正调控。本研究为进一步揭示木霉菌的产孢调控机制奠定了基础。     

基于转录组分析的哈茨木霉thga3基因功能研究

哈茨木霉Trichoderma harzianum Th-33的Ⅲ型Gα亚基Thga3可能参与调控木霉菌的生长、产孢、几丁质酶活性、疏水性等生物学过程。为进一步明确其功能,本研究采用Hiseq2500（Illumina）测序平台,对野生菌Th-33和thga3基因敲除突变株△thga3进行转录组测序,分析其G蛋白信号系统、细胞壁降解酶类和产孢相关基因的差异表达。与野生菌相比,△thga3有3个G蛋白偶联受体基因发生下调表达,3个几丁质酶基因以及产孢调控基因brlA下调表达,1个G蛋白信号调控蛋白RGS1上调表达。推测thga3可能通过调控brlA的表达正调控产孢;通过调控疏水蛋白基因Tha_09745的表达调控菌丝疏水性。此外,通过调控几丁质酶基因的表达、G蛋白信号网络中其他蛋白的表达,影响菌株的拮抗和重寄生能力以及其他生物学特性。本研究为进一步探索G蛋白信号途径调控木霉菌生防特性及其机制奠定了基础。     

侧孢短芽孢杆菌B8对两种植物病原菌抗菌机制初步研究

研究了侧孢短芽孢杆菌B8胞外抗菌蛋白对立枯丝核菌和辣椒疫霉菌的抗菌作用。结果表明,B8胞外抗菌蛋白可有效抑制立枯丝核菌和辣椒疫霉菌菌丝生长,抑制率分别为73.51%和47.26%。经其处理的立枯丝核菌菌丝膨大、断裂,细胞质外渗,细胞壁消解,菌丝解体;处理的辣椒疫霉菌菌丝分支增多,顶端产生球状结构,原生质体囊泡化,菌丝断裂。B8胞外抗菌蛋白对辣椒疫霉菌游动孢子囊产生和游动孢子萌发具有抑制作用,抑制率分别为80%和100%。B8胞外抗菌蛋白对立枯丝核菌菌核产生具有显著的抑制作用,抑制率可达到100%;对菌核萌发速度也具有抑制作用,其处理过的菌核萌发速度缓慢,且萌发产生的菌丝生长量明显减少,菌丝畸形。     

灰黄青霉CF3对马铃薯土传病原真菌的拮抗性及其促生作用

为探索灰黄青霉Penicillium griseofulvum CF3对马铃薯土传病害病原真菌立枯丝核菌Rhizoctonia solani、茄病镰刀菌Fusariumsolani、硫色镰刀菌F.sulphureum及大丽轮枝菌Verticillium dahliae的拮抗性及对马铃薯的促生作用,采用菌丝生长速率法和甜瓜种子发芽法分别研究了CF3发酵液对病原菌菌丝的抑制作用、对立枯丝核菌微菌核形成的影响及其发酵液的促生作用,并采用盆栽试验法研究了CF3孢子粉对马铃薯植株的促生作用及对抗逆性的影响.CF3发酵滤液对4株病原真菌菌丝生长的抑菌率达53％～72.1％,对立枯丝核菌微菌核的抑制率达36.8％～100％,并显著促进甜瓜种子胚根、胚轴生长.灰黄青霉孢子粉拌土和包衣接种均能促进马铃薯植株生长并增强植株的抗逆性.其中,拌土接种使马铃薯地上植株鲜重和多酚氧化酶活性较对照分别增加38.3％和9％,丙二醛含量降低28.8％.研究表明灰黄青霉CF3对连作马铃薯常见土传真菌病害有较强的生防潜力,对马铃薯具有良好的促生作用.     

酵母菌0939-5对葡萄灰霉病菌抑制作用研究

采用双皿对扣法和平板隔离对峙法研究了酵母菌0939-5对葡萄灰霉菌菌丝生长和孢子萌发的抑制作用,并根据其产生的挥发性物质,以活性炭处理检验其对葡萄灰霉病菌丝和分生孢子的抑制作用。结果表明,酵母菌0939-5产生的挥发性物质对葡萄灰霉病菌的生长(抑制率为71.59%)及其分生孢子(抑制率为99.33%)的萌发具有显著的抑制作用;添加活性炭吸附后,葡萄灰霉病菌菌丝的生长及分生孢子的萌发恢复了活性,显著降低了抑制作用。同时,酵母菌0939-5产生的挥发性物质对7种病原真菌也具有明显的抑制作用,尤其对棉花立枯丝核菌病菌(Rhizoctonia solani Kühn)、番茄早疫病菌(Alternaria solani)稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)、棉花黄萎病菌(Verticillium dahlia)的抑菌效果较好,其抑菌率达90.93%~94.00%。     

木霉对土传病原真菌的拮抗作用

 分别在体外及温室测定了筛选菌株哈茨木霉Trichoderma harzianum(T₈₂)和Tricho-derma sp.(NF9)对土传病原真菌的拮抗作用。体外测定表明,木霉菌株T₈₂和NF₉对白绢病菌Sclerotium rolfsii,立枯丝核菌Rhizoctonia solani,瓜果腐霉Pythium aphanidermatum刺腐霉P.spinosum和尖镰孢Fusarium oxysporum在对崎培养中的拮抗系数分别为2或2~3和2。温室测定表明,用0、6%(W/W)T₈₂麸皮培养物(10⁷cfu/g)处理土壤。在人工接种白绢病菌,立枯丝核菌及瓜果腐霉20天后,黄瓜发病率分别比未用木霉处理的对照减少46、5%,28.4%和81。2%;用T₈₂和NF₉木霉孢子悬浮液(10⁸cfu/ml)处理黄瓜种子,人工接种白绢病菌11天后,黄瓜成苗率分别比未用木霉处理的对照增加14%的20%。分别在光学显微镜和扫描电镜下观察到木霉T₈₂对白绢病菌菌丝和菌核的重寄生以及木霉T₈₂和NF₉对立枯丝核菌菌丝的缠绕。穿入及寄生。作者认为重寄生可能是试验木霉菌株T₈₂和NF₉对白绢病菌和立枯丝核菌的主要拮抗机制。     

农杆菌介导的哈茨木霉T-DNA转化系统优化及拮抗能力突变子的性质分析

采用单因子试验方法研究了农杆菌EHA105介导的哈茨木霉Th-33转化过程中,各主要因素对转化效率的影响,建立了高效的转化系统,使农杆菌转化哈茨木霉的效率达到60～150个转化子/10^6个木霉孢子,利用该转化系统构建了含有8000多个转化子的T-DNA插入突变库。通过转化子与立枯丝核菌的对峙试验,从1260株转化子中筛选到23株拮抗能力发生变化的突变子。随机挑选5株突变子对其遗传稳定性进行分析,表明5株突变子都具有稳定性,聚合酶链式反应（PCR）表明上述突变子均有T-DNA片段的插入。     

枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）S9对植物病原真菌的溶菌作用

本研究共分离了976株细菌分离物，发现来自甘蔗根围的1株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)S9对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、终极腐霉(Pythium ultimum)和西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)在PDA平板的对峙培养过程中不形成抑菌圈，但4d后可使上述植物病原真菌的菌丝溶解。扫描电镜观察发现S9菌株在待测的立枯丝核菌表面形成了溶菌斑。S9菌株对立枯丝核菌的作用过程是通过吸附在病原真菌的菌丝上，并随菌丝生长而生长，而后产生溶菌物质消解菌丝体。液体共培养测定也证明了S9菌株具有上述作用。本研究还发现，S9菌株对植物病原真菌的拮抗真菌绿色木霉(Trichoderma viride)、鲜红毛壳菌(Chaetomium cupreum)和球毛壳菌（Chaetomium globosum）的生长没有影响。盆栽试验证明了S9菌株可有效地控制立枯丝核菌(R．solani)引起的番茄苗期病害。S9菌株与其它拮抗真菌混合具有促进防治植物病原真菌引起的植物病害的潜力。     

马铃薯立枯丝核菌生物学特性研究

采用生长速率法研究了黑龙江省马铃薯立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)菌丝生长的条件。结果表明病菌菌丝在10~35℃均能生长,适宜温度是25~30℃,30℃菌丝生长最快。在pH为3~12的范围内病菌菌丝均能生长,以pH 5~7菌丝生长速度较快。黑暗对菌丝生长有促进作用,光照可促进菌核的形成。不同碳源、氮源对立枯丝核菌菌丝生长的影响均较明显,可溶性淀粉和酵母粉对菌丝生长有显著的促进作用。立枯丝核菌菌丝体及菌核的致死温度分别为49℃和51℃。明确了黑龙江省马铃薯立枯丝核菌生长的环境条件,可为病害防治提供理论依据。     

枯草芽孢杆菌(Bacilllus subtilis)S9对植物病原真菌的溶菌作用

本研究共分离了976株细菌分离物,发现来自甘蔗根围的1株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)S9对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、终极腐霉(Pythium ultimum)和西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)在PDA平板的对峙培养过程中不形成抑菌圈,但4 d后可使上述植物病原真菌的菌丝溶解.扫描电镜观察发现S9菌株在待测的立枯丝核菌表面形成了溶菌斑.S9菌株对立枯丝核菌的作用过程是通过吸附在病原真菌的菌丝上,并随菌丝生长而生长,而后产生溶菌物质消解菌丝体.液体共培养测定也证明了S9菌株具有上述作用.本研究还发现,S9菌株对植物病原真菌的拮抗真菌绿色木霉(Trichoderma viride)、鲜红毛壳菌(Chaetomium cupreum)和球毛壳菌(Chaetomiumglobosum)的生长没有影响.盆栽试验证明了S9菌株可有效地控制立枯丝核菌(R.solani)引起的番茄苗期病害.S9菌株与其它拮抗真菌混合具有促进防治植物病原真菌引起的植物病害的潜力.     

芦苇内生真菌Choiromyces aboriginum Mü1w1c6的拮抗作用及其生物防治潜力

Choiromyces aboriginum Mü1w1c6是一株分离自芦苇的拮抗内生真菌。通过离体平板对峙培养检测和光学、电子显微镜观察,以及测定在活体植物上的拮抗活性,研究芦苇内生真菌Choiromyces aboriginum Mü1w1c6与病原菌及其寄主植物黄瓜之间的相互作用。对峙培养显示出较强的营养和空间竞争能力,对病原菌菌丝生长抑制率多高于60％,对立枯丝核菌Rhizoctonia solani的抑制率达到100%。显微观察证明它与多种病原菌有缠绕等重寄生现象。在互作研究中,C.aboriginum Mü1w1c6可成功定殖于黄瓜苗的根部,预先接种能有效抑制瓜果腐霉Pythium aphanidermatum在黄瓜根部组织细胞内的扩展和定殖,对P.aphanidermatum引起的黄瓜苗期猝倒病有良好的防效,接种一次内生菌防治效果为44.29%,接种两次生防效果高达88.49%。结果表明,C.aboriginum Mü1w1c6对多种植物病原真菌具有广谱的拮抗活性,对黄瓜苗期猝倒病具有较好的生防潜力。     

棘孢木霉菌鉴定及其对花生白绢病生防机制的研究

为了利用生防菌有效防控花生白绢病Sclerotium rolfsii,本研究采用稀释培养法从花生根际土中分离木霉菌,采用平板对峙法和盆栽试验筛选对花生白绢病具有高效生防效果的菌株并测定其生防机制,通过形态学、分子生物学技术和环境因子对发育的影响确定生防菌株的分类地位及生物学特性。结果表明,从分离的132株木霉菌中筛选出1株对齐整小核菌S. rolfsii 具有高效抑菌效果的菌株GH-20,抑菌率达89.93%,将其鉴定为棘孢木霉菌Trichoderma asperellum。对峙培养时,菌株GH-20对齐整小核菌的拮抗指数达Ⅰ级,当其菌落覆盖病原菌菌落后,其菌丝缠绕和侵入病原菌菌丝,并使病原菌菌丝体逐渐消解、减少,导致病原菌不能产生菌核;菌株GH-20产生的挥发性代谢产物（volatile gas,VOG）和非挥发性代谢产物（non-VOG）对病原菌的抑菌率分别为59.95%和79.49%。盆栽试验结果表明,同时接种菌株GH-20和齐整小核菌对花生白绢病生防效果最好,为79.64%。另外,该菌株具有在以果糖为碳源,以酵母膏为氮源和pH 7的条件下生长发育较好,光照有利于生长而光暗交替有利于孢子形成等生物学特性。生防机制研究结果显示,棘孢木霉菌GH-20主要通过竞争、重寄生作用和产生拮抗物质抑制和消解齐整小核菌,从而起到防病效果。     

土传黄瓜立枯病高效拮抗菌的筛选鉴定及其生物效应

采用平板对峙法从黄瓜根际土壤中分离出的400余株细菌菌株中筛选出16株对立枯丝核菌Rhizoctonia solani具有拮抗效果的菌株,抑菌带直径在0.81～1.93 cm之间。并从中选出3株抑菌带直径在1.6cm以上的菌株N33、N35和N43,结合形态、生理生化特性及16S rDNA序列比对分析,鉴定N33菌株为假单胞菌属Pseudomonas sp.,N35和N43菌株为芽胞杆菌属Bacillus sp.。通过在黄瓜育苗基质中添加选育的高效拮抗菌株,观测其对黄瓜苗生长的促进作用以及对立枯病的防治作用,3株菌株均具有促进黄瓜苗期生长和防治苗期立枯病的作用,其中N43菌株促生及防病效果均最显著,地上部鲜重比对照处理增加62.16%,防治效果达62%。     

两株哈茨木霉菌株防治水稻纹枯病及促进水稻生长的潜力研究

 由茄丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的纹枯病是水稻生产中的重要真菌病害,严重影响水稻产量及品质。本研究评估了两株哈茨木霉菌株3S1-13和4S2-46对纹枯病生防潜力及其对水稻种子萌发和幼苗生长的促生效果。研究表明两株哈茨木霉菌株在马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)上不产生分生孢子,但在含有1%酵母粉的PDA上能恢复产分生孢子的能力。菌株3S1-13和4S2-46发酵液对茄丝核菌的菌丝生长及菌核形成均有较强抑制作用,具有防治水稻纹枯病潜力,且发酵液防效显著高于孢子液的防效。菌株3S1-13和4S2-46发酵液处理后的水稻种子发芽率和幼苗的根系、鲜重均显著高于对照,显示出有利于促进种子发芽与生长的作用。研究结果表明两株哈茨木霉菌株发酵液不仅可以用于水稻纹枯病的生物防治,而且可以促进水稻种子发芽及生长,具有较好的应用潜力。     

西南地区玉米纹枯病病菌融合群鉴定和UP-PCR分析

为明确西南地区玉米纹枯病病菌组成结构,从西南地区(四川、贵州、云南和重庆)玉米纹枯病样上分离获得285个疑似丝核菌菌株,根据培养性状、菌丝形态和细胞核染色对其进行鉴定,通过载玻片配对培养法对鉴定出的菌株进行菌丝融合群鉴定,并采用UP-PCR方法从各融合群中选取代表性菌株进行遗传变异分析。结果显示,供试疑似菌株中共鉴定出253个丝核菌,分别为224株立枯丝核菌Rhizoctonia solani和29株玉蜀黍丝核菌R.zeae。立枯丝核菌包括5个融合群,其中AG1-ⅠA共201株,出现频率为79.4%;AG1-ⅠB共2株,出现频率为0.8%;AG2-2ⅢB共3株,出现频率为1.2%;AG4-HGⅠ共10株,出现频率为3.9%;AG-5共8株,出现频率为3.2%。29株玉蜀黍丝核菌融合群均为WAG-Z,出现频率为11.5%。遗传变异分析中,当相似系数为0.78时,按照出现频率从立枯丝核菌和玉蜀黍丝核菌选取的不同融合群的20株菌株被划分为6个类群,与菌丝融合分析结果完全吻合,其中AG2-2ⅢB融合群首次从西南地区玉米上分离到。     

木霉对草坪褐斑病的拮抗效果及耐药性

通过木霉属5菌株与大连高尔夫球场上草坪褐斑病菌的对峙培养试验,研究结果表明:哈茨木霉Thar1菌株、哈茨木霉Thar2菌株、深绿木霉Tat菌株、钩状木霉Tha菌株及桔绿木霉Tci菌株对病原菌的抑制率为:66%、73%、71%、77%、55%,而相对抑菌效果分别为2.06、3.94、2.35、3.54、2.27,可以作为草坪褐斑病菌的生防菌加以利用。在这5株木霉中以哈茨木霉Thar2对草坪褐斑病菌的拮抗作用最强。观察结果表明,哈茨木霉Thar2对草坪褐斑病菌的拮抗机制主要表现为生长竞争、重寄生及产生抗菌物质。     

丰加霉素对黄瓜立枯丝核菌的拮抗作用

采用菌丝生长速率法和盆栽试验法,研究了淀粉酶产色链霉菌Streptomyces diastatochromogenes胞外代谢产物丰加霉素（toyocamycin）对黄瓜立枯丝核菌Rhizoctonia solani的拮抗作用。结果表明：丰加霉素对立枯丝核菌菌丝生长和菌核形成有明显的抑制作用,抑制菌丝生长的EC50值为1.67mg.L-1,浓度为2.20mg.L-1时能完全抑制菌核形成。盆栽试验结果表明,丰加霉素对黄瓜苗立枯病有明显的保护和治疗作用。喷施19.54mg.L-1丰加霉素14d后,对黄瓜苗立枯病的治疗效果为71.91%,显著高于对照霉灵1000倍液的治疗效果（35.83%）;喷施19.54mg.L-1丰加霉素14d后,预防效果为51.06%,与对照无显著差异。施药后21d和14d的治疗效果和保护效果均相当;同时19.54mg.L-1和9.77mg.L-1的丰加霉素对黄瓜立枯病的作用效果相当。     

药剂对水稻立枯丝核菌的毒力及形态毒理作用

采用室内离体平皿法测定了多菌灵、福美双、甲基立枯磷及混配药剂20%克·福·甲和20%克·多·甲种衣剂对水稻立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的抑菌作用和联合毒力.结果表明,甲基立枯磷对水稻立枯丝核菌具有优异的抑菌效果,其EC50为0.056μg/ml,两个种衣剂对R.solani的共毒系数分别为866.72和597.85,增效倍数分别为7.67和4.98.20%克·福·甲种衣剂(福美双甲基立枯磷为86,w/w)对立枯丝核菌的增效程度优于20%克·多·甲种衣剂(多菌灵甲基立枯磷为55,w/w).借助扫描电镜观察了上述三种杀菌剂和两种混配种衣剂对立枯丝核菌的形态毒理影响.结果表明,杀菌剂及种衣剂低浓度到高浓度处理下可引起立枯丝核菌菌丝不同程度的异常生长,表现为主菌丝上二次分枝频繁发生,菌丝畸形缢缩、膨胀,新分枝处菌丝生长受抑、菌丝顶端呈花絮状或穗状膨大.     

木霉对玉米纹枯病的生物防治

为明确木霉菌在玉米纹枯病防治上的作用,研究了从雅安郊区大田玉米根际土壤中分离到的18个木霉菌株对立枯丝核菌的抑制作用及对玉米纹枯病的田间防治效果.对峙培养结果表明,这些木霉菌株对立枯丝核菌的抑制率为39.44%～84.98%;而木霉发酵滤液的抑菌作用为13.48%～85.81%.对峙培养和液体发酵滤液的抑菌测定相结合,筛选出木霉菌株T8、T2、T13,经鉴定分别为哈茨木霉Trichoderma harzianum、黄绿木霉Trichoderma aureoviride和长枝木霉Trichoderma Longibrachiatum.用这3种木霉的固体培养物作进一步的田间防治试验,防治效果分别为62.75%、64.48%、68.52%,比井冈霉素(49.68%)效果高;T13菌株的发酵滤液的防治效果仅为40.07%.3株木霉固体培养物对玉米产量影响显著,增产率依次为29.77%、43.37%、54.21%.     

马铃薯黑痣病生防菌的筛选和鉴定及其生长条件的研究

从甘肃省景泰县条山农场不同连作年限的马铃薯地块中取根际土样品,分离筛选马铃薯黑痣病病原菌-立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的拮抗菌。采用土壤平板稀释、对峙法筛选拮抗菌;结合形态特征、生理生化及16Sr DNA分子鉴定;采用单因素试验设计对G1菌株的生长条件进行初步试验。通过初筛和复筛,从108株细菌中获得1株对立枯丝核菌拮抗效果稳定、拮抗能力较强的细菌G1。采用平板对峙法测定其拮抗作用,抑菌带宽度达6mm,抑菌圈直径2.5 cm,抑菌率为66.7%。结合形态特征、生理生化及16Sr DNA分子鉴定,G1为类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.);采用单因素试验设计对G1菌株的生长条件进行初步试验。结果表明,菌株G1在4℃~45℃,p H 5~10,盐浓度0~50 g·L-1都能生长,碳源、氮源利用广泛,最适条件为:温度37℃,p H 7,蔗糖为碳源,蛋白胨为氮源,盐浓度为10 g·L-1。拮抗菌G1被鉴定为类芽孢杆菌,该菌株抑菌带较宽、抑菌效果稳定,生长条件与马铃薯生长的大田环境基本相符,具有作为一株优良生防菌的必要条件。