棉花根系分泌物对枯草芽胞杆菌NCD-2菌株趋化性的影响

 枯草芽胞杆菌NCD-2菌株在不同棉花品种根际定殖能力表现不同,在感黄萎病品种冀棉11根际的定殖能力最强,而在耐病品种中棉所41根际的定殖能力最弱。本研究收集了5个不同棉花品种的根系分泌物,测定了NCD-2菌株对根系分泌物的趋化作用,结果表明NCD-2菌株对冀棉11根系分泌物的趋化作用最强,而对中棉所41根系分泌物的趋化作用最差。通过柱前衍生高效液相色谱法(AccQ-Tag-HPLC)测定了根系分泌物中氨基酸的成分及含量,结果表明不同氨基酸在不同棉花品种中含量不同。冀棉11的根系分泌物中氨基酸种类最多,可达17种。在中棉所41的根系分泌物中氨基酸种类最少且大多数氨基酸含量均为最低。测定了NCD-2菌株对14种氨基酸标准品的趋化性,结果表明NCD-2菌株对精氨酸(Arg)、丙氨酸(Ala)和赖氨酸(Lys)趋化性最强,但对甘氨酸(Gly)呈现负趋化性。RT-qPCR试验表明冀棉11的根系分泌物可提高cheA和cheD基因在NCD-2菌株中的表达量。室内防治试验表明,NCD-2菌株对冀棉11黄萎病的防效最好,防治效果可达到66.68%。本研究明确了棉花根系分泌物中氨基酸对NCD-2菌株趋化性的影响,该菌株在棉花根际定殖能力与棉花根系分泌物中氨基酸对本菌株的趋化性相一致。     

ywbB基因对枯草芽胞杆菌NCD-2菌株生物膜形成和根际定殖能力的影响

为明确枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis NCD-2菌株生物膜形成相关基因及其在生物膜形成、根际定殖中的作用,采用转座子插入技术,从4000余株NCD-2突变子中获得6株生物膜形成能力降低的突变子。在生物膜形成能力丧失的突变子M3中,转座子以单拷贝的形式插入到ywbB基因内部。通过基因同源重组技术对ywbB基因进行缺失突变,获得ywbB基因缺失突变菌株NCD-2(ΔywbB),与野生菌株相比,突变子丧失了生物膜形成能力。进一步比较发现,突变菌株NCD-2(ΔywbB)显著降低了在棉花根际的群体数量,同时也降低了对棉花立枯病的防治效果。研究证明,ywbB是NCD-2菌株生物膜形成途径中的重要基因,且生物膜形成与NCD-2菌株根际定殖和生防效果呈正相关。     

生防菌株2P24与CPF-10的鉴定及其生防相关性状的初步分析

 从山东省小麦根围土壤中分离到具有生防活性的细菌菌株2P24、CPF-10。通过对其16S rDNA序列同源性分析及生理生化测定鉴定为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens),其中菌株2P24为生物型I,CPF-10为生物型V。对这2株细菌的生防相关性状分析表明,二者均可产生多种抗菌物质,如2,4-二乙酰基间苯三酚(2,4-DAPG)、氢氰酸(HCN)、嗜铁素、蛋白酶等。平板对峙测定表明2株细菌对番茄青枯菌(Rastonia solanacearum)、棉花立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、棉花枯萎菌(Fusarium oxysporum)具有明显的拮抗作用。温室生测表明2P24对番茄青枯病的防效达63.0%。CPF-10达62.4%,且持续稳定。     

棉花根系分泌物对枯草芽胞杆菌NCD-2生物膜形成和根际定殖的影响

 为明确棉花根系分泌物对生防枯草芽胞杆菌NCD-2生物膜形成的影响,本研究首先比较了菌株NCD-2在不同棉花品种(冀棉11、中棉所41、中植棉2号、鲁棉29和海岛棉Pima90)根际的定殖能力。结果表明,菌株NCD-2在Pima90的根际定殖能力最强,播种35 d后在根际的群体数量达到7.63×10⁵ CFU·g^-1根重;而在中植棉2号的根际定殖能力最弱,播种35 d后根际菌株NCD-2的群体数量为6.51×10⁴ CFU·g^-1根重。通过再循环水培系统收集根系分泌物的方法获得了不同棉花品种的根系分泌物,测定了其对菌株NCD-2生物膜形成的影响。结果表明,海岛棉Pima90的根系分泌物对该菌株生物膜形成的促进作用最强,而中植棉2号的根系分泌物对菌株NCD-2生物膜形成影响最弱。进一步分析了棉花根系分泌物中6种糖分和13种氨基酸对菌株NCD-2生物膜形成的影响,结果发现,葡聚糖和脯氨酸显著促进了该菌株的生物膜形成。     

抑制向日葵核盘菌菌核形成的生防菌S-16的鉴定及其生防作用研究

本研究从内蒙古包头市萨拉齐向日葵根围土壤中分离得到1株生防细菌 S-16,拮抗试验表明,菌株S-16能够显著抑制向日葵核盘菌的菌丝生长。显微镜观察发现,核盘菌菌丝生长点附近出现明显的异常分枝和囊泡状畸形,并且在距菌株S-16一定范围内核盘菌不能形成菌核。培养基内添加1%的菌株S-16发酵滤液能够有效抑制向日葵核盘菌菌核的形成。室内生测表明,2＆#215;106 cfu/mL浓度的菌株S-16菌液在离体叶片及幼苗上对向日葵菌核病的防效分别为94.62%和94.21%。通过细菌形态特征和生理生化反应,并结合API鉴定和16S rDNA序列分析,将菌株S-16鉴定为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。     

棉铃疫病生防细菌筛选、鉴定及制剂防治效果

为有效防治由苎麻疫霉Phytophthora boehmeriae引起的棉铃疫病,采用平板对峙培养法、离体试验和田间小区试验对棉花、玉米、番茄、黄瓜等作物根围细菌进行筛选,结合形态学观察、16S rDNA序列分析及Biolog微生物自动鉴定系统对筛选出的生防细菌进行分类鉴定,并通过离体试验对优秀生防菌2种制剂的防治效果进行评价。拮抗细菌初筛试验结果表明,在供试的1 250株作物根围细菌中,399株细菌菌株有良好的抑菌能力,其中40株拮抗细菌菌株抑菌率在80.00%以上,菌株HMB22922抑菌能力突出,对棉铃疫病菌的抑菌率为85.71%,抑菌带宽10.0 mm。室内筛选试验结果表明,菌株HMB22922、HMB23917和HMB21405的病情指数显著低于空白对照,与化学药剂对照间差异不显著,人工接种苎麻疫霉5 d和7 d后,3株菌株对棉铃疫病的防治效果分别为73.92%、69.58%、56.54%和81.34%、66.67%、64.60%。田间筛选试验结果表明,菌株HMB22922培养液对棉铃疫病的田间防治效果为47.12%～58.64%,优于其它2株供试菌株,与化学药剂的防治效果相当且防治效果稳定。生防菌株HMB22922经形态学观察、序列分析和和微生物鉴定系统被鉴定为萎缩芽胞杆菌Bacillus atrophaeus。人工接种苎麻疫霉5、7和12 d时,以菌株HMB22922为有效成分的2.5′109 CFU/mL萎缩芽胞杆菌悬浮剂的防治效果分别为86.33%、78.66%和64.44%,均优于其相同菌量培养液的防治效果。     

棉花枯萎病拮抗短小芽胞杆菌筛选鉴定及生防研究

为获得对棉花枯萎病有较好生防效果的拮抗细菌,从健康海岛棉植株根围土壤中分离筛选棉花枯萎病拮抗细菌,探索研究拮抗菌株的抑菌作用,为其生物防治提供潜在资源菌。采用平板对峙法,以海岛棉枯萎病尖孢镰刀菌为靶标菌,从土壤中分离到的120株细菌菌株中筛选拮抗菌株。测定拮抗细菌发酵液抑菌活性,通过促芽和盆栽试验筛选生防效果最好的菌株,同时测定该菌株对棉花枯萎病的抑菌效果和耐盐碱性。基于形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析鉴定菌株分类地位。从120株细菌中筛选到1株对棉花枯萎病拮抗作用很强的菌株,编号为KX-33。促芽分析和盆栽试验结果表明,菌株KX-33能明显缩短出芽时间,促进棉苗生长。对病原菌DD64、DD89、DD11和DD22防效分别为75.32%、72.77%、69.48%和68.81%,均显著高于对照药剂处理（P<0.05）。耐盐碱分析表明,菌株KX-33具一定的耐盐碱性。菌株KX-33镜检为革兰氏阳性菌、呈杆状、有芽胞,16S rDNA和序列与Bacillus pumilus（FJ763643.1）同源性最高。海岛棉根围土壤微生物中含有棉花枯萎病拮抗细菌,经鉴定菌株KX-33为短小芽胞杆菌Bacillus pumilus,促生和抑菌作用显著,在海岛棉枯萎病生物防治中具有潜在的应用价值。     

ywbB基因对枯草芽胞杆菌NCD-2菌株菌落形态和芽胞形成的调控

枯草芽胞杆菌NCD-2菌株能有效防治作物土传病害,前期研究证实,ywbB基因正调控NCD-2菌株生物膜形成和根际定殖能力。本研究进一步分析了ywbB基因对NCD-2菌株的生长、菌落形态和芽胞产生等性状的影响。结果表明,同NCD-2野生型菌株相比,突变子ΔywbB降低了在LB和2×SG培养基中的生长速率;在LB或2×SG培养基上,NCD-2菌株可以形成褶皱的菌落形态,而ΔywbB突变子菌落形态平坦,没有褶皱。在2×SG培养基中培养60 h后,NCD-2菌株的芽胞形成率达到68.6%,而ΔywbB突变子的芽胞形成率仅为18.5%。通过RT-qPCR技术分析了ywbB突变后对其上游基因ywbA、下游基因ywbC、芽胞形成相关基因spoIIAA表达量的影响,结果表明,突变ywbB后对ywbA、ywbC基因的表达量没有明显的影响,而ΔywbB突变子中spoIIAA的表达量较NCD-2野生型菌株相比显著降低。     

石榴干腐病生防菌株Z2的鉴定及其培养条件的优化

 从石榴根际土壤中分离获得一株生防细菌菌株Z2。根据16S rDNA、gyrA 基因序列分析和特定基因的选择性扩增,结合形态学、生理与生化特性鉴定和Biolog 检测,将生防菌株Z2鉴定为解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。通过单因素试验研究菌株的培养条件,并经过正交实验设计对培养条件进行优化,探究生防菌对Zythia versoniana引起的石榴干腐病的防治效果。生防菌株Z2的优化培养条件为:温度27℃,pH =6或8,LB培养基,培养时间3 d。采用新鲜离体石榴果实针刺接种方法进行菌株生防效力检测,与其他供试植物病原真菌相比,菌株Z2对石榴果实干腐病菌Z. versoniana具有较强的抑菌活性,对石榴果实干腐病的病斑抑制率达31.27%~81.89%。本研究获得的生防菌株Z2对石榴干腐病生物防治具有开发应用潜力,优化的培养条件可为该生防菌的产业化和大田应用奠定基础。另外,菌株Z2对植物病原真菌有较宽的抑菌谱,表明该菌株对其他作物病害的防治也具有潜在的应用价值。     

PhoR/PhoP双组份对枯草芽胞杆菌NCD-2菌株中surfactin合成的影响

 Surfactin是由芽胞杆菌类细菌产生的一种脂肽类物质,具有溶血活性和排油能力,并且与细菌生物膜形成和根际定殖能力相关。本研究分析了PhoR/PhoP双组份对生防枯草芽胞杆菌NCD-2菌株中surfactin合成的影响。在低磷环境下,同NCD-2野生型菌株相比,PhoR和PhoP突变子显著降低了NCD-2菌株的溶血活性;NCD-2菌株的排油能力很强,而PhoR和PhoP突变子均丧失排油能力;NCD-2野生型菌株的生物膜形成能力分别是PhoR和PhoP突变子的2.0和2.2倍。通过FPLC色谱分析技术证明NCD-2菌株可以产生surfactin,并发现在低磷条件中,野生型菌株NCD-2所产生的surfactin分别是PhoR和PhoP突变子的2.3和6.4倍。通过RT-qPCR技术分析了surfactin合成酶基因srfAA在不同菌株中的表达情况,结果表明在低磷环境下,PhoR和PhoP突变子中srfAA基因的表达量比NCD-2野生型菌株均降低了2.1倍。构建PhoR和PhoP突变子的互补菌株,证明互补菌株均能使突变子的性状恢复到野生型水平。以上结果证明,PhoR/PhoP双组份影响surfactin的合成。     

北疆棉花黄萎病发病率调查及土壤中黄萎病菌微菌核数量与种群类型分析

为了解北疆棉花黄萎病的发生情况及发病与土壤中黄萎病菌微菌核数量的关系和病原菌种群类型, 2021年对北疆石河子?奎屯?博乐等8市(县)棉田棉花黄萎病发病率?土壤中黄萎病菌的微菌核数量?菌株种群类型进行了抽样调查?结果表明, 北疆未发生棉花黄萎病的棉田占49.2%, 0%<发病率<5.0%的棉田占32.7%, 发病率≥5.0%的棉田占18%?与2013年?2015年相比, 2021年无病田率分别增加17.7和12.7百分点, 发病率≥5%的棉田分别减少15.7和21.6百分点?从棉田黄萎病发病率与土壤中微菌核数量的关系来看, 整体上北疆棉田棉花黄萎病发病率与微菌核数量相关性不显著(r=0.119 1); 分区域看, 石河子-沙湾片区?奎屯-乌苏片区?精河-博乐片区棉田黄萎病发病率与微菌核数量的相关系数分别为0.033 2?0.007 6?0.062 3, 均无显著相关性; 而呼图壁-玛纳斯片区棉田黄萎病发病率与微菌核数量的相关系数为0.635 7, 呈中度正相关?土壤中的黄萎病菌菌株以菌核型为主, 占57.9%, 菌丝型占23.2%, 中间型占18.9%?用特异性引物进行PCR检测表明, 土壤中黄萎病菌落叶型菌株占97.6%, 占绝对优势?本研究将为北疆棉区棉花黄萎病的综合防控提供理论依据?     

滴灌条件下枯草芽胞杆菌S37和S44对棉花黄萎病的防治效果

采用拌种和随水滴施2次的方法测定了2株芽胞杆菌对棉花黄萎病的防治效果。结果表明,在滴灌条件下2株枯草芽胞杆菌对棉花黄萎病均表现出较好的防治作用,在小区试验中,S37和S44对棉花黄萎病的防治效果分别为29.86%和42.81%,产量分别增加了25.22%和34.73%。在田间试验中,S37在143团和147团的防病效果分别为51.3%和55.1%,增产效果分别达到7.43%和17.62%,S44在143团和147团的防病效果分别为35.2%和39.3%,增产效果分别达到5.56%和15.51%。     

芽胞杆菌BvR001对大丽轮枝菌抑制效果研究

为研发绿色、安全、高效的作物黄萎病生物防治产品,本研究以生防菌株BvR001为研究对象,通过对黄萎病菌的抑菌效果测定、可湿性粉剂研制、在寄主根际的定殖能力与防效测定,明确该菌株对黄萎病具有防控效果。gyrB序列检测和系统发育树构建分析表明,该菌株属于芽胞杆菌属,并且与贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis进化关系最近,推测其可能是贝莱斯芽胞杆菌;平板对峙试验表明,该菌对2种基因型(落叶型和非落叶型)大丽轮枝菌Vd991和D08047菌落扩展的抑制率分别为78.6%和85%;研发了该菌的可湿性粉剂配方(WPBvR001):吸附量为1.2 L/kg的发酵液硅藻土母粉87%、十二烷基磺酸钠5%、木质素磺酸钠5%、羧甲基纤维素钠2%、维生素C 1%,该配方得到的制剂活芽胞量为7.65×108 cfu/g、润湿时间38 s、悬浮率为62.16%、杂菌率为0、pH 6.89±0.02、细度通过率(≤45μm)99.99%、干燥减量0.67%;利用烟草和棉花测试发现,该菌剂对寄主植物安全无毒,且能有效定殖于寄主根际,显著降低了黄萎病菌繁殖扩展,对黄萎病具有良好的防效。     

利用微生物杀菌剂防治马铃薯黄萎病

马铃薯黄萎病是一种重要的世界性土传兼种传维管束病害，危害大且防治困难。利用活体微生物杀菌剂是防治作物土传病害的有效措施之一。本研究通过盆栽试验评价了微生物杀菌剂枯草芽胞杆菌可湿性粉剂对马铃薯出苗和生长的安全性，在河北省马铃薯主产区开展田间小区试验，研究了该制剂有效防治马铃薯黄萎病的使用方法和适宜施用剂量，并在河北省涞源县、围场县和永年区3县区分别开展了田间示范应用。盆栽试验和田间试验结果表明，枯草芽胞杆菌可湿性粉剂15、30和45 kg/hm²拌种处理对马铃薯出苗安全，对马铃薯生长没有不良影响；田间小区试验表明，在围场县试验田中，该制剂30 kg/hm²拌种处理单独使用或30 kg/hm²拌种加15 kg/hm²初花期滴灌使用均能显著减轻马铃薯黄萎病的发生，分别增产15.53%和17.10%；在新乐市试验田，枯草芽胞杆菌可湿性粉剂30 kg/hm²拌种处理显著增加马铃薯产量16.38%。田间示范应用结果表明，枯草芽胞杆菌可湿性粉剂30 kg/hm²拌种处理在涞源县和围场县防治马铃薯黄萎病效果显著，防效分别为84.22%和72.93%，两地分别显著增产24.30%和9.27%；在邯郸市永年区，相比化学药剂对照处理，枯草芽胞杆菌可湿性粉剂30 kg/hm²拌种处理显著增加马铃薯产量19.73%。本研究表明，枯草芽胞杆菌可湿性粉剂对马铃薯黄萎病具有显著的防治效果和显著的增产效果，为该制剂在马铃薯生产中高效应用提供了科学依据。     

一种新的棉花苗期黄萎病病情指标

 在丛枝菌根菌(AMF)诱导棉花抗/耐黄萎病的研究过程中发现植株叶柄带菌(Verticillium dahliae,VD)量和木质部变色指数的指标与棉株的发病率和病情指数无相关关系。无症健株带苗率达10%以上;从茎基部测定的木质部变色指数不能反映其抗/耐黄萎病的差异。作者提出了"棉株茎木质部非变色高度"的概念,并发现只有当不质部非变色高度≤株高的50%时,叶片才显黄萎症状。与此相应所提出的木质部非变色级与病级、木质部非变色指数与病情指数则具有一定相关关系。木质部非变色指数可作为棉花苗期黄萎病的病情指标。     

华北棉区二代棉铃虫和叶螨为害棉花的动态复合防治指标研究

1993年在河南省郑州市进行二代棉铃虫和叶螨对棉花的复合为害和动态防治指标田间开放式小区试验。按“206”回归最优设计布置处理,以肩然感虫结合人工接虫形成棉铃虫量和螨害指数梯度组合,用协方差分析排除黄萎病干扰,以订正后的皮棉损失率为试验结果。主成分分析证明棉铃虫和叶螨的一次及二次型数值,尤其是二者的交互作用与皮棉损失率都呈显著正相关,得出二者复合为害二次曲线方程为: y=-0.13903 0.16901x_1-2.535×10~(-4)x_1~2 1.0502x_2-0.01185x_2~2 3.614×10~(-4)x_1x_2±0.63 由此推导出3％允许皮棉损失率的棉铃虫单独为害防治指标为29.5头3龄幼虫/百株,叶螨单独为害防治指标为3.11％螨害指数,以及一系列动态复合防治指标。     

两种杀菌剂对棉花黄萎病的防治效果比较

棉花黄萎病对棉花产量造成极大影响,目前仍无很好的解决办法。因此,需要筛选最佳化学药剂,为棉花黄萎病的防治提供科学依据。本文通过室内抑菌试验、田间药剂防治和产量测定研究两种低毒杀菌剂80%代森锰锌可湿性粉剂和0.3%四霉素水剂对棉花黄萎病的防治效果。室内毒力结果测定显示,0.3%四霉素水剂浓度在0.6g/L时,抑菌效果最好,抑菌率可达98.44%;田间喷施药剂显示,在推荐剂量下,0.3%四霉素水剂防效为39.8%,显著高于80%代森锰锌可湿性粉剂,试验结果与室内毒力测定一致;0.3%四霉素水剂施药区棉花产量比对照区高30.28%,比示范区低10.78%,80%代森锰锌可湿性粉剂仅比对照区高4.06%。四霉素能有效减缓棉花黄萎病蔓延,减少病害对棉花产量造成的损失,在化学防治棉花黄萎病时,可推荐使用0.3%四霉素水剂为防治药剂。     

抗棉花黄萎病种质资源的筛选与鉴定

应用棉花黄萎病菌 (Verticillium dahliae)毒素在棉花苗期对 32份棉花材料进行了抗黄萎病性初筛和田间病圃鉴定 ,未发现高抗材料 ,抗病类型仅占全部试材 9.4% ,耐病类型占50.0%。抗性表现较好的 4个抗黄萎病种质材料为R₁、R₂ 、R₃和R₄。     

棉花内生真菌CEF-373菌株对棉花黄萎病的防效及其作用机理

为明确棉花内生真菌CEF-373菌株对棉花黄萎病的防效及其作用机理,利用圆盘滤膜法和平板对扣培养法测定菌株CEF-373对大丽轮枝菌Verticillium dahliae菌丝生长的抑制作用,测定其对棉花黄萎病的温室和田间防效,并通过活性氧含量及防御基因表达情况来分析其作用机理。结果表明,菌株CEF-373的挥发性代谢产物和非挥发性代谢产物对大丽轮枝菌菌丝的生长均有显著抑制作用,抑制率最高分别可达37.75%和100.00%。用1×107CFU/mL的菌株CEF-373分生孢子悬浮液灌根后,对棉花黄萎病的温室防效可达71.12%,用质量比为3%的菌株CEF-373固体菌剂拌土栽培后,对棉花黄萎病的温室防效可达62.74%,防治作用显著。菌株CEF-373的发酵液滴灌和微生物肥料处理40 d后,对棉花黄萎病的田间防效达到最大,分别为36.23%和27.71%,而在后期有所降低。菌株CEF-373可以诱导棉花叶片中细胞活性氧的爆发;且菌株CEF-373成功激活了苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、几丁质酶和病程相关蛋白基因PR10的表达,对大丽轮枝菌的侵染具有抵御作用。表明棉花内生真菌CEF-373菌株通过抑制大丽轮枝菌生长以及诱导寄主系统抗病性来有效防治棉花黄萎病,具有较好的生物防治应用前景。     

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。