植物内生细菌在棉花体内的定殖动态及对棉花黄萎病的生物防治效果

为明确植物内生细菌在棉花体内的定殖规律及对棉花黄萎病防治效果的影响,采用对峙培养法筛选对大丽轮枝菌Verticillium dahliae Kleb.抑菌活性强的植物内生细菌,通过形态及生理生化特征并结合16S r DNA和gyr B基因分析鉴定菌株;利用抗生素标记法及盆栽试验研究其在棉花体内的定殖动态及对棉花黄萎病的防治效果。结果表明:共筛选到3株对大丽轮枝菌具有强抑菌活性的菌株SZ5、DP10和CCM9,其中SZ5为蜡样芽胞杆菌Bacillus cereus,定殖在棉花根部、茎部和叶部,DP10和CCM9为枯草芽胞杆菌B.subtilis,定殖在棉花根部和茎部,3株菌在棉花根部的定殖数量均在10~3CFU/g以上;棉花苗沾根分别接入3株内生细菌10 d后再接种大丽轮枝菌孢子悬浮液,对棉花黄萎病的防治效果达79.52%~89.79%,而3株内生细菌沾根接种后立即移栽到含有大丽轮枝菌的土壤中对棉花黄萎病的防治效果为23.77%~36.03%。表明不同内生细菌菌株在棉花体内的定殖规律不同;且在棉苗中定殖一定数量后,才能对棉花黄萎病产生较高的防治效果。     

解淀粉芽孢杆菌X-278片剂的研制、定殖及田间防效

通过对不同载体、营养成分(碳源和氮源)及粘合剂的筛选,研制出了一种便于储存和运输、并可在棉花根部施用的解淀粉芽孢杆菌X-278(以下简称X-278)片剂,并测定了片剂的贮存稳定性;采用利福平标记法,测定了X-278片剂在棉花根、茎及根际土壤中的定殖能力;采用随机区组设计法研究了X-278片剂、X-278发酵液及枯草芽孢杆菌可湿性粉剂对棉花黄萎病的田间防治效果。结果表明:以硅藻土为载体,以质量分数为15%的葡萄糖为碳源,以质量分数为30%的花生饼为氮源,质量分数为20%的淀粉浆为粘合剂,通过干法压片得到了外观完整、光洁,色泽均匀且具有一定稳定性的X-278片剂,其含水量(质量分数)为0.5%,活菌含量为7.4×107cfu/g,未检测到有其他杂菌存在,各指标均符合标准;在棉花根部施用X-278片剂40 d后,X-278的最高定殖量在棉花根内为1.56×103cfu/g,在茎中为3.6×103cfu/g,在根际土壤中达3.8×106cfu/g,持效期达60 d;田间试验结果表明,X-278片剂对棉花黄萎病的防治效果均优于其发酵液及枯草芽孢杆菌可湿性粉剂,当X-278片剂施用量为0.6 g/株时,对棉花黄萎病的防效达到86.34%。     

恶臭假单胞菌HB3S-20在棉花中的定殖及诱导抗性研究

植物内生菌是防治植物病害的重要生防资源。恶臭假单胞菌Pseudomonas putida HB3S-20是本实验室从棉花内生细菌中所筛选到的一株对棉花黄萎病具有显著防效的潜在生防菌株。本研究采用利福平抗性标记技术和绿色荧光蛋白(GFP)标记技术检测了菌株HB3S-20在棉花组织中的定殖动态和定殖位点,并检测了菌株HB3S-20接种棉花植株后植物防御相关酶SOD、POD和CAT酶活性的变化。利福平标记试验结果表明,菌株HB3S-20主要定殖于根部,棉株接种菌株HB3S-20后第3～30 d检测到棉花根部内的菌量范围为2.2×104～6.7×10⁴ cfu/g,检测到棉花茎部内的菌量为0.04×104～2.7×10⁴ cfu/g,棉花茎部内的菌量低于根部,但在叶片中未被分离到。GFP标记试验结果表明,菌株HB3S-20不仅能附着在棉花根系表面,还能定殖在根部维管组织中。此外,菌株HB3S-20能够提高棉花中植物防御相关酶SOD和POD的活性,说明菌株HB3S-20能够诱导棉花植株的系统抗性,增强棉花抗病性。本研究初步揭示了恶臭假单胞菌HB3S-2...     

解淀粉芽孢杆菌B6在番茄根部定殖及对番茄枯萎病盆栽防效初步研究

采用利福平选择标记解淀粉芽孢杆菌B6,于土培及水培条件下研究其在番茄根部定殖情况及对番茄枯萎病的防治效果。结果表明,番茄种子出芽后4～19 d,根表及根际均能成功检测标记菌株B6~R。在根表,标记菌株B6~R定殖密度4 d时达最高,后逐渐下降,16～19 d稳定在7.40×10~5 cfu/g。在根际,标记菌株B6~R定殖密度先升高后降低,菌体数量稳定在2.53×10~6 cfu/g。水培条件下,能够观察到标记菌株B6~R在番茄根部附着定殖。室内盆栽试验显示,解淀粉芽孢杆菌B6能够较好防治尖孢镰刀菌引起的番茄枯萎病,防治效果达64.35%。     

枯草芽胞杆菌T122F内生定殖及对香蕉枯萎病的防治效果

为了明确枯草芽胞杆菌T122F菌株对香蕉枯萎病的生防作用,对菌株在香蕉体内的定殖特性及对盆栽香蕉苗的防治效果进行了研究。结果表明,T122F能在香蕉体内定殖和传导,在香蕉根部、球茎、假茎和第2叶、第4叶中,T122F菌量的高峰分别出现在接种后第10、7、3、7、7天,菌量峰值分别为1.33×104、3.09×103、1.62×104、1.99×104和2.35×103 cfu/g鲜重,T122F菌株在香蕉体内的消长动态表现为先增长后下降的趋势。在接种枯萎病菌前4d和后2d分别采用200亿活芽胞/g枯草芽胞杆菌T122F可湿性粉剂300倍液灌根1次,对香蕉枯萎病的防治效果达66.00%。     

生防菌株SW11在番茄植株上的定殖能力及其对番茄灰霉病的防控效果

通过抗生素抗性标记法结合室内拮抗和小区防效试验,研究生防菌株SW11在番茄植株及其根围土壤中的定殖能力,及其对番茄灰霉病的防控效果.结果显示菌株SW11在番茄根、茎、叶和根围土壤中均能够较长时间定殖寄生,施药后5d在番茄植株内定殖量达到最高值,在根围土壤和植株表面则呈先多后少、逐渐下降的动态变化趋势,施药30 d后,菌株SW11抗Rif标记菌株在根面的存在量为1.31×104 cfu/g,根围土壤中为4.88×102 cfu/g,叶面为1.84×102 cfu/g,茎外为0.87×102 cfu/g,根、茎和叶内为20～65 cfu/g.当菌液浓度为1.57×108 cfu/mL时,施药7d后对番茄灰霉病的预防效果可达88.15％,治疗效果可达70.50％.研究结果证明生防菌株SW11可以成为番茄植株微生态环境中的有益微生物之一,能够有效控制番茄灰霉病的发生和为害,为其开发应用和番茄灰霉病的生物防治提供了理论依据和有效途径.     

香蕉枯萎病生防菌AF11的鉴定及其定殖研究

从健康大豆根系内分离出一株对香蕉枯萎病病原菌Fusarium oxysporum f.sp.cubense Race 4（FOC Race4）有强拮抗效果的内生细菌AF11。盆栽防病试验结果表明其对香蕉枯萎病的防效达71.5%。形态特征、生理生化测定和16S rDNA序列及其系统发育树分析初步确定该菌株为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens。从菌株AF11中筛选出抗利福平（100μg.mL-1）且对FOC Race 4拮抗活性稳定的变异菌株AF11Rif,采用灌根接种方法,研究菌株AF11Rif在香蕉体内定殖分布规律。试验结果表明,菌株AF11Rif能定殖于香蕉根部和茎部,接种50 d后根部定殖量为118 cfu.mg-1,茎部为32 cfu.mg-1。     

内生解淀粉芽孢杆菌CC09在小麦根部定殖的电镜观察及防病效果

采用抗利福平标记菌株的平板菌落计数法,检测了内生解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens CC09在小麦根部的定殖能力及消长动态,发现菌株CC09在小麦根内、根表和根际均能定殖,接种后5 d定殖量分别稳定维持在2.7×105、2.0×105和5.5×105 cfu/g。透射电镜观察发现,菌株CC09能够在小麦根组织的皮层细胞、细胞间隙、中柱鞘及髓腔中定殖,且不影响根组织细胞结构。室内盆栽试验表明,用菌株CC09发酵液灌根处理小麦,对由禾谷镰刀菌Fusarium graminearum侵染引起的麦苗赤霉病的防效高达90.7%,表明菌株CC09是潜在的防治小麦赤霉病的生防菌,具有良好的开发和应用价值。     

枯草芽胞杆菌VD18R19在胡椒上的定殖动态及促生作用和对胡椒瘟病的防治效果

生防芽胞杆菌Bacillus subtilis定殖能力是决定其应用效果的关键因素。目前,芽胞杆菌在胡椒上的定殖情况鲜有报道。本研究以生防芽胞杆菌VD18R19为对象,研究其在胡椒根系和叶片表面的定殖动态及其促生长作用和对胡椒瘟病的防治效果。首先利用荧光质粒p AD43-25标记菌株VD18R19;然后通过荧光观测和平板计数方法检测标记菌株在胡椒根系和叶片表面的定殖形态和数量动态;最后通过盆栽试验分别评估了该菌株的促生长作用和对胡椒瘟病的防治效果。结果表明,菌株VD18R19荧光标记成功,且标记具有良好的遗传稳定性(120世代后高达85.33%);该菌株在胡椒根际偏好于根毛区定殖,定殖数量呈先升后降趋势,在处理后第9 d的定殖数量最多(9.88×106 CFU/g),整个30 d的定殖密度均维持在106 CFU/g水平;叶片定殖呈迅速下降趋势,处理后第9 d的定殖密度仅5.13×104 CFU/g,在21 d后基本检测不到该菌株;在不接种病原菌的情况下,菌株VD18R19处理的胡椒苗的株高、叶片数和地上部分鲜重等均显著好于对照,其促生率分别为61.71%、36.18%和106.43%;胡椒瘟病病原菌Phytophthora capsici叶片接种后,菌株VD18R19处理的胡椒苗在发病率和病斑大小上均显著低于对照,对胡椒瘟病的防治效果达76.86%。以上研究结果揭示了芽胞杆菌VD18R19在胡椒上的定殖动态及其防治效果,对该菌的开发应用有重要指导意义。     

枯草芽胞杆菌XF-1的根围定殖能力分析

采用抗生素标记菌株与盆栽试验研究了对大白菜根肿病具有良好防治效果的枯草芽胞杆菌XF-1的定殖动态及影响其定殖的因素,以便了解该菌株的生防机制及其商品化应用前景。结果表明,XF-1的定殖能力较强,能在大白菜根围、根表和根内长时间定殖,接种60天后,根围和根表定殖密度仍能稳定在103CFU/g土壤,根内定殖密度也仍稳定在102CFU/g根（鲜重）水平,根围和根表定殖趋势为先下降后上升再下降,最后趋于稳定;根内定殖动态则呈先上升后下降的趋势。XF-1在根部组织内的皮层薄壁细胞和导管内均有分布。定殖受土壤质量影响,灭菌土中定殖能力最强;施入菌液浓度越高,定殖菌体数越多;在16℃光照培养箱中28天后,定殖仍可达到105CFU/g土壤;施入马铃薯汁蔗糖液体培养基（PS）发酵的菌液后,XF-1在根围中的定殖量大于施入马铃薯汁葡萄糖液体培养基（PD）发酵的菌液。XF-1还能很好地在玉米根围定殖。     

海洋细菌解淀粉芽胞杆菌BA-3在兰花的定殖及对根际微生态的影响

为明确海洋细菌解淀粉芽胞杆菌BA-3在兰花根际的定殖特性，本研究采用抗生素标记法筛选出对利福平和卡那霉素稳定的菌株BA-3-K。平板对峙试验证明，菌株BA-3-K对兰花茎腐病抑菌率达86.91%，与原始菌株BA-3抑菌率87.69%无明显差异。采用灌根法和涂茎法证实了标记菌株BA-3-K能在兰花植株体内定殖达60 d以上。灌根处理表明，生防菌BA-3-K的定殖数量为土壤 > 根 > 茎，呈先升后降的趋势，第21 d在根部和茎部达到最大分别为2.54×10⁵和1.47×10⁵ cfu/g，在土壤中第15 d达到最大6.50×10⁵ cfu/g，但叶部未检测到标记菌株BA-3-K；涂茎处理生防菌的定殖量茎>叶，第17 d在茎部达到最大2.33×10⁵ cfu/g，随后呈下降趋势，根部和土壤未检测到标记菌株BA-3-K；通过扫描电镜定性观察，发现BA-3-K可在植株茎部定殖。盆栽试验表明，菌株BA-3-K施用后，根际土壤中细菌、真菌和放线菌的数量明显高于对照处理。本研究表明海洋细菌BA-3有较强的定殖能力，具有良好的应用价值。     

荧光假单胞菌PEF-5#18防控番茄枯萎病的定殖机理

通过电转法成功将EGFP表达质粒p EGFP20转入对番茄枯萎病具有优良防病效果的荧光假单胞菌PEF-5#18体内,并研究了该生防菌在番茄根际土壤与植株根、茎内部组织的定殖情况。结果表明,处理25 d后,标记型与野生型生防菌处理均能有效控制番茄枯萎病害并增加植株鲜、干重量。与病原菌阳性对照相比,野生型菌株的防治效果为76.92%,鲜重增加194.10%,干重增加564.71%;接种后的PEF-5#18能良好定殖于番茄根际土壤并扩展进入植物根茎内部生长,其分布数量呈现出根际土壤(1.05×106 CFU/g)根(6.75×104 CFU/g)茎(1.25×102 CFU/g);与病原菌阳性对照相比,接种PEF-5#18对番茄根际土壤的可培养细菌总数影响差异不显著,但可显著提高根(增幅为8.42%)、茎(增幅为14.78%)内的可培养细菌总数以及根际土壤pH(增幅为1.61%);接种PEF-5#18能显著降低根际土壤与根、茎内病原菌侵染数量;激光共聚焦镜检发现,接种25 d后,PEF-5#18能大量分布于番茄根系表面、根内木质部、根内皮层细胞、根内细胞间隙、茎内维管及其周围细胞。     

内生菌B47的定殖能力及其对番茄青枯病的防治作用

从番茄茎分离的内生枯草芽孢杆菌菌株B47对番茄青枯病有较好的防治作用,利用该菌株的抗链霉素突变菌株,研究其在土壤和番茄植株根、茎中的定殖能力及其对番茄青枯病的防治作用。结果表明,枯草芽孢杆菌菌株B47可在土壤和番茄植株中定殖。B47施到土壤中后的15~45天,其数量逐步增加,45天后,其数量逐步下降。B47在土壤中的定殖能力随土壤的种类和土壤的处理情况而异。施入菜地土后的第45天,B47在非灭菌土中的数量是9.91×105cfu/g土壤干重,而在灭菌土中的数量是9.84×107cfu/g土壤干重。接种后,番茄植株根和茎中的B47数量,从苗期到结果期逐渐增加,但到了成熟期呈下降趋势。B47和番茄青枯病菌混合施入土壤后,随B47的数量增加番茄青枯病菌的数量显著降低。当番茄植株根和茎中B47的含量分别为1.17×104cfu/g鲜重和3.33×104cfu/g鲜重时,接种番茄青枯病菌后的第20天,对番茄青枯病的防治效果达79.79%。     

内生黏质沙雷氏菌LIEH 92对向日葵菌核病的防治效果及其防病机制研究

本研究评价了从向日葵列当体内分离筛选得到的内生黏质沙雷氏菌(Serratia marcescens)LIEH 92对向日葵菌核病进行盆栽与大田防效评价,并测定了该菌株的生理特性和其在根际土与向日葵体内的定殖情况。结果表明,LIEH 92发酵液对向日葵菌核病的室内盆栽防效达73.35%,对大田根腐型菌核病和盘腐型菌核病防效分别达53.48%和38.64%。菌株LIEH 92可产生几丁质酶,并能在根际土和向日葵根、茎、叶内定殖与传导,定殖菌量达102~106 cfu/g。其在向日葵植株的根内定殖数量最大,茎中次之,叶中最少。在灭菌土中LIEH 92在根际土和向日葵根部的定殖菌量小于在自然土中其在相应部位的定殖菌量,而灭菌土中LIEH 92在向日葵茎部和叶部的定殖菌量则大于自然土中相应的定殖菌量。LIEH 92处理可提高向日葵植株PAL、POD和PPO等防御酶活性,从而诱导向日葵对菌核病的抗性。LIEH 92对向日葵菌核病具有生防潜力。     

枯草芽胞杆菌R31影响巴西蕉根系活性氧产生及对枯萎病的防治效果

研究枯草芽胞杆菌R31接种浓度对香蕉根系活性氧产生、R31自身根系定殖和枯萎病防治效果的影响。首先检测了不同浓度R31接种对巴西蕉根系Mn-SOD活性和过氧化氢含量的影响,并研究了过氧化氢对不同细胞浓度R31生物被膜形成的影响,然后利用R31-gfp观察了不同浓度R31接种在香蕉根表定殖的差异,最后利用大田试验验证了不同浓度R31可湿性粉剂的枯萎病防效。研究结果显示,1.0×10~6和1.0×10~7 cfu/mL R31菌体灌根使巴西蕉根系Mn-SOD活性分别在0.76~5.99和0.81~6.55 U/g显著波动,根系过氧化氢含量显著增加,而1.0×10~8 cfu/mL R31菌体接种的根系Mn-SOD活性在4~5 U/g波动,不激发根系过氧化氢爆发。80和120μmol/mL以上过氧化氢分别抑制1.0×10~5和1.0×10~6 cfu/mL R31在24 h内形成薄皮,但分别显著促进2种浓度R31在72 h形成薄皮。40~240μmol/mL过氧化氢对1.0×10~7和1.0×10~8 cfu/mL R31 24 h的薄皮形成无影响,但显著促进2种浓度R31 72 h的薄皮形成。1.0×10~6 cfu/mL R31-gfp接种巴西蕉后第5 d才可以观察到根表产生荧光,而1.0×10~7和1.0×10~8 cfu/mL R31-gfp接种处理在第3 d即可观察到根表产生明显荧光。利用R31可湿性粉剂进行田间试验,以2.0×10~6和2.0×10~7 cfu/mL2000 mL灌根处理新植巴西蕉,施用4次后,枯萎病防效分别为35.41%和72.96%。R31低浓度接种能够激发香蕉根系免疫反应和活性氧产生,并延缓低浓度R31在根表定殖,最终影响其对枯萎病的防效。     

拮抗内生细菌Bacillus mojavensisZA1在马铃薯根内及根际的定殖动态及其对土壤微生物的影响

利用GFP标记和平板分离法研究了拮抗内生细菌Bacillus mojavensisZA1在马铃薯根内及根际的定殖动态及其对土著微生物的影响。结果表明,标记菌株ZA1-gfp在土壤中定殖数量为3.7×10⁴~7.3×10⁴cfu/g;马铃薯根际为3.0×10³~1.5×10⁵cfu/g,根内为49~630cfu/g;马铃薯的根部横切面、根毛和根表皮等部位均观察到发绿色荧光的菌株ZA1-gfp菌体或聚集菌落。利用灌根法施入生防菌后,土壤中细菌、放射菌数量显著增加(P<0.05),土壤真菌数量在中期下降;土壤中细菌、真菌和放线菌的数量分别在相对稳定范围内(数据之间差异不显著)消长。该结果说明菌株ZA1-gfp能够在马铃薯根内及根际定殖且不影响土壤中土著微生物的群落稳定性。     

一种新的棉花黄萎病快速接种技术及其在病原菌致病力和寄主抗病性鉴定上的应用

 棉花品种抗黄萎病鉴定一般在田间病圃中进行,其结果受病圃中病原菌分布均匀程度、气象等因素影响极大,往往导致鉴定结果不准确。为了使鉴定方法简单、科学、可靠,我们在温室条件下比较了3种苗期接种棉花黄萎病的方法,即切根蘸孢子法(接种浓度为10⁶分生孢子/mL);菌培养物土壤接种法(0.5%、1%、2%,w/w);微菌核土壤接种法(10³个微菌核/g土)。结果表明,切根蘸孢子法导致棉苗发病均匀、严重、迅速,播种35~45 d后即可得到均匀一致的发病结果。而其它2种接种方法在播种75 d后才得到相对稳定的发病结果。同时,研究还表明接种浓度为10⁴分生孢子/mL所导致的黄萎病显著比10⁵或10⁶的轻。利用切根蘸孢子法在室内鉴定12个棉花品种或品系的抗黄萎病能力,证明该方法是抗黄萎病快速鉴定的有效方法。此外,该鉴定方法还可快速鉴定黄萎病菌不同菌株的致病性,并可应用于作物对其它土传病害的抗病性鉴定上。     

蜡质芽孢杆菌AR156对辣椒的防病促生机理研究

 蜡质芽孢杆菌AR156是南京农业大学与新沂中凯农用化工有限公司合作开发的生物农药。为了解AR156对辣椒的防病促生机制, 本文研究了AR156在温室条件下对青枯劳尔氏菌引起的辣椒青枯病的生防效果, 对辣椒的促生作用, 在辣椒根围的定殖能力, 诱导植物细胞防卫反应, 如活性氧积累和胼胝质沉积, 以及植物防御相关酶的活力。结果表明, 蜡质芽孢杆菌AR156对辣椒青枯病的温室防效高达73.31%。AR156的使用使辣椒植株干重增加 22.30%, 并能稳定的在辣椒根围定殖, 接种60 d后, 其定殖量为5×10⁵ cfu·g^-1FW。AR156预处理后挑战接种病原菌能诱导植株更迅速的产生细胞防卫反应, 并可显著提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活力。可见AR156菌株诱导的植物细胞防卫反应, 提高植物防御相关酶活和在辣椒根围稳定的定殖能力使其产生对病害的广谱抗性。研究还发现 AR156菌剂可增加辣椒叶片叶绿素的含量, 这可能是该菌剂促进辣椒生长的原因之一。