当归内生真菌抗植物病原菌的活性研究

[目的]从当归内生真菌中筛选抗小麦赤霉病菌、番茄早疫病菌、番茄灰霉病菌、水稻纹枯病菌等植物病原菌的有益菌株,并筛选代谢产物中的抑菌活性部位.[方法]采用平板拮抗法对抗性菌株进行初步筛选,采用抑制菌丝生长法以及抑制孢子萌发法筛选有益内生真菌代谢产物中的抑菌活性部位.[结果]抗小麦赤霉病菌、番茄早疫病菌的内生真菌较多,分别占24.3％和28.6％.对小麦赤霉病菌、番茄早疫病菌、番茄灰霉病菌以及水稻纹枯病菌生长抑制作用较强的内生真菌包括5个属8个菌株,其中6个菌株只对1种病原菌菌丝生长有抑制作用.此外,对4种植物病原真菌孢子萌发具有抑制作用的内生真菌超过20％,其中内生真菌Myxormia sp.2和Myxormia sp.4的提取物对4种植物病原真菌孢子萌发的抑制作用显著,抑制率达到90％以上.通过对有益内生真菌代谢产物的分析表明,乙酸乙酯提取部位对植物病原真菌菌丝体和孢子萌发的抑制作用相对较强.[结论]具有抗菌活性的当归内生真菌及其次生代谢产物具有丰富的多样性.     

短短芽胞杆菌对植物病原真菌的抑菌活性和抑菌机理

为探讨短短芽胞杆菌菌株011对植物病原真菌的防控效果,采用平皿打孔法测定菌株011粗提液对14种植物病原真菌的抑制作用,并以番茄早疫病为研究对象,研究了其抑菌机理。结果显示,菌株011粗提液对14种病原真菌均有抑菌活性,其中对番茄早疫病菌的抑菌活性最强,抑菌率达45.9%;菌株011粗提液能导致番茄早疫病菌菌丝生长异常,抑制孢子萌发;对番茄早疫病菌菌丝生长的EC50为71.4 mg/m L,对孢子萌发的EC50和MIC分别为0.12 mg/m L和0.8 mg/m L;该粗提液能引起番茄早疫病菌菌丝的脂质过氧化程度和细胞内过氧化氢含量上升,菌丝细胞膜的蛋白质合成量下降,当粗提液浓度高于50 mg/m L时,菌丝细胞膜的麦角甾醇合成量下降;该粗提液还能降低番茄早疫病菌胞外果胶酶和纤维素酶的活性。研究表明,菌株011粗提液可作为生防制剂应用于植物病原真菌的防治。     

拮抗放线菌B1菌株鉴定及其防治番茄灰霉病的初步研究

为明确放线菌B1菌株在植物病害生物防治中的应用潜力,采用平板对峙培养法、离体叶片和果实及温室盆栽苗测定其抑菌作用,通过多相分类法研究其分类地位,并且采用单因子试验与正交试验相结合的方法,筛选出该菌株的液体发酵培养基配方.结果表明:菌株B1对10种植物病原真菌和3种植物病原细菌有抑制作用,其中对番茄灰霉病菌、番茄早疫病菌、小麦纹枯病菌、甘蓝黑腐病菌和西瓜果腐病菌的抑制作用较强,对番茄灰霉病菌的生长抑制率达86.25%;菌株B1的代谢产物对番茄灰霉病菌菌丝有致畸作用;菌株B1发酵上清液在离体叶片和活体植株上对番茄灰霉病具有良好的生防作用,其防治效果分别为68.80%和64.03%.根据形态特征、培养性状、生理生化特性和16S rDNA序列分析结果,将菌株B1初步鉴定为淡紫灰链霉菌Streptomyces lavendulae.通过正交试验筛选出菌株B1的液体发酵培养基组成为:葡萄糖15 g、玉米浆20g、NH4H2PO40.5 g、MgSO41.0 g、自来水1 000mL,pH 7.2～7.4.     

嗜线虫致病杆菌YL001菌株代谢产物的抑菌活性

从陕西杨凌土样中筛选得到一株昆虫病原线虫,从其体内分离到它的共生菌嗜线虫致病杆菌Xenorhabdusnematophilus,编号为YL001,为明确其代谢产物的抑菌活性,本试验采用抑制菌丝生长速率法、抑制孢子萌发法、组织测定法和盆栽试验法系统测定了其发酵液对植物病原真菌的抑制作用。结果表明,在离体条件下该菌株发酵液对供试的15种植物病原真菌菌丝生长均有一定的抑制作用,对番茄灰霉病菌和辣椒疫霉病菌的抑制作用最强,EC50分别为53.54和90.39mg·L-1;对供试的6种植物病原真菌孢子萌发均有一定的抑制作用,其中对番茄灰霉病菌和烟草赤星病菌孢子萌发有较强的抑制作用,EC50仅分别为16.97和21.87mg·L-1;组织法测定中,发酵液稀释10倍后,对番茄灰霉病的保护效果为74.98%,治疗效果为63.50%;对盆栽番茄灰霉病的保护效果为65.11%,治疗效果为54.64%。显微观察表明,YL001菌株的发酵液可使菌丝生长形态异常、变形萎缩,甚至断裂。     

产香真菌GS-1菌株鉴定及其挥发性物质对番茄灰霉病的生防效果

为鉴定产香真菌GS-1菌株物种分类和评价其挥发性物质对番茄灰霉病的生防效果,通过形态学和ITS(internal transcribed spacer)序列分析对菌株GS-1进行物种鉴定,以对扣法测定其挥发物对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea、水稻胡麻斑病菌Bipolaris oryzae、小麦赤霉病菌Fusarium graminearum、白菜黑斑病菌Alternaria brassicae和莴苣菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum共5种植物病原真菌的熏蒸抑制活性,以果实针刺法测定挥发物对番茄灰霉病的抑制作用,并观察对其菌丝生长的影响。结果显示,菌株GS-1为普通瘤座孢Tubercularia vulgaris;其挥发物对5种植物病原真菌均有明显的熏蒸抑制作用,72 h的抑制率为58.05%~75.81%;其挥发物可造成番茄灰霉病菌菌丝畸形、分枝增多、原生质外渗等,对番茄果实灰霉病的防效72 h后达53.62%。表明产香真菌普通瘤座孢GS-1菌株挥发物对番茄灰霉病有良好的生防效果。     

白藜芦醇及其衍生物对植物病原真菌的抑菌活性

为了明确植物源活性成分芪类化合物在农业病害防治中的前景,在离体条件下分别测定了白藜芦醇(Ⅰ)及其衍生物(Ⅱ~Ⅴ)对植物病原真菌菌丝生长的抑制作用以及对菌丝形态和孢子萌发的影响,采用叶片法和温室盆栽法研究了白藜芦醇的防病作用原理。结果表明:5个供试化合物对6种供试病原菌的菌丝生长均有不同程度的抑制作用,但均对番茄早疫病菌 Alternaria solani 的抑制活性最高,其中又以3,5-二羟基-4'-甲氧基二苯乙烯(Ⅲ)的抑制活性最高;白藜芦醇可造成番茄早疫病菌菌丝体畸形,并可抑制该病菌孢子的萌发,但未引起孢子形态改变。叶片法和温室盆栽法试验的结论一致,即白藜芦醇能够抑制病原菌的侵染,对植株起到一定的保护作用。     

雷帕霉素对4种植物病原真菌的抑菌活性

采用菌丝生长速率法,测定了雷帕霉素对番茄灰霉病菌、油菜菌核病菌、水稻纹枯病菌和棉花枯萎病菌的抑菌活性,比较了嘧菌酯、丙烷脒及雷帕霉素对番茄灰霉病菌的抑菌效果,并通过电子显微镜观察了雷帕霉素对番茄灰霉病菌菌丝生长的影响。结果表明:雷帕霉素对供试4种植物病原真菌菌丝均表现出了极强的抑制活性,其中对油菜菌核病菌的抑制作用最强,EC50值为2.23×10-4μg/mL,对番茄灰霉病菌、水稻纹枯病菌和棉花枯萎病菌的EC50值分别为1.32×10-3、4.05×10-3及3.82×10-3μg/mL;雷帕霉素对番茄灰霉病菌菌丝的抑制活性显著高于嘧菌酯(EC50值为3.24μg/mL)和丙烷脒(EC50值为3.81μg/mL)。电镜观察发现,经雷帕霉素处理后,番茄灰霉病菌菌丝表现出提前衰老等症状。研究结果可为深入探讨雷帕霉素对植物病原真菌的作用机制奠定基础。     

三株昆虫病原线虫共生菌胞外产物的抑菌活性

采用生长速率法、孢子萌发法、活体组织法和盆栽试验对3株昆虫病原线虫共生菌胞外产物甲醇提取物的抑菌活性进行了系统研究.结果表明,3个菌株甲醇提取物对番茄灰霉病菌、辣椒疫霉病菌、油菜菌核病菌的菌丝生长,对番茄灰霉病菌、玉米大斑病菌、稻瘟病菌、白菜黑斑病菌、杨树溃疡病菌、小麦根腐病菌的孢子萌发均有很强抑制作用.其中嗜线虫致病杆菌YL001菌株对辣椒疫霉病菌菌丝生长的抑制作用最强,EC50为35.11mg/L;伯氏致病杆菌YL002菌株对番茄灰霉病菌菌丝生长的抑制作用最强,EC50为 42.16mg/L;嗜线虫致病杆菌TB菌株对油菜菌核病菌菌丝生长的抑制作用最强,EC50为18.95mg/L.3个菌株甲醇提取物对玉米大斑病菌孢子萌发都有很强的抑制作用,EC50分别为28.03、36.77和26.40mg/L.3个菌株甲醇提取物在1000mg/L浓度下,对离体番茄果实灰霉病的治疗和保护效果均在70%以上;对盆栽番茄灰霉病和辣椒疫霉病的治疗和保护效果均在65%以上.     

冬青卫矛内生放线菌YDG17菌株发酵液抑菌活性研究

从冬青卫矛植株中筛选得到一株内生链霉菌YDG17,其发酵液对多种植物病原真菌有较强的抑制作用。室内生物测定结果表明,YDG17菌株发酵液对供试的11种植物病原真菌菌丝生长均有一定的抑制作用,其中对小麦赤霉病菌Fusarium graminearum、番茄灰霉病菌Fulvia fulvum和番茄早疫病菌Alternaria solani的抑制作用最强,EC50值分别为259.98、336.13和100.72 mg/L;对供试的3种植物病原真菌孢子萌发也均有一定的抑制作用,其中对番茄灰霉病菌孢子萌发的抑制作用最强,EC50值为87.84 mg/L。离体子叶法测定结果表明,发酵液原液对番茄灰霉病的保护效果为97.62%,治疗效果为79.63%。盆栽试验结果表明,发酵液原液对番茄灰霉病的保护效果为71.34%,治疗效果为64.23%。捷克八溶剂系统纸色谱测定结果表明,该发酵液的主要活性物质为碱性水溶性抗生素。选用弱酸性离子交换树脂吸附法对YDG17发酵液活性成分进行了初步分离,并对其活性馏分进行ESI-MS/MS分析,表明其活性物质主要为链丝菌素类化合物,该类化合物为首次从植物内生菌中分离得到。     

枯草芽胞杆菌B1409对番茄和辣椒的防病促生作用

为探讨枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis菌株B1409对番茄早疫病和辣椒疫霉病的防效和生防机制,采用平板对峙法和盆栽法测定了该菌株对番茄早疫病菌和辣椒疫霉病菌菌丝生长的抑制作用、对2种病害的盆栽防效以及对番茄和辣椒植株促生长效果和防御酶活性的影响。结果表明:菌株B1409能明显抑制番茄早疫病菌和辣椒疫霉病菌菌丝生长,且导致菌丝发生畸变。10~8CFU/mL菌株B1409菌液对番茄早疫病和辣椒疫霉病的预防效果分别为67.82%和61.22%,治疗效果分别为41.22%和56.43%。不同浓度B1409菌液均能促进番茄和辣椒植株生长,并能增强其体内超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性,且浓度越高促进效果越明显。番茄和辣椒植株的平均干重分别在10~2CFU/mL和10~4CFU/mL B1409菌液处理后显著高于对照,增长率分别为42.35%和4.87%。番茄和辣椒植株经10~2CFU/mL B1409菌液处理后,体内超氧化物歧化酶活性比对照显著增加,增长率分别为91.23%和19.58%。研究表明枯草芽胞杆菌B1409菌株可通过直接抑制菌丝生长及诱导植物体自身抗病性等方式来有效防治番茄早疫病和辣椒疫霉病。     

拮抗放线菌JD211的抑菌活性及其鉴定

本实验室从江西庐山珙桐树中分离筛选出的一株拮抗放线菌,编号为JD211。为明确放线菌JD211菌株在植物病害生物防治中的应用潜力,采用菌丝生长速率法测定其抑菌作用,通过多相分类法研究其分类地位。结果表明：JD211的粗提物可显著抑制水稻纹枯病菌、稻瘟病菌、烟草黑胫病菌、根霉、胶孢炭疽病菌、犁头霉、西瓜枯萎病菌等真菌的生长,其中对稻瘟病菌、烟草黑胫病菌等植物病原真菌的相对抑制率高达90％以上。根据形态特征、培养特征、生理生化特征及16SrDNA序列分析结果,将菌株JD211初步鉴定为奈良链霉菌（Streptomyees naraensis）。     

杜仲内生真菌中抗玉米纹枯病活性菌株的筛选

对杜仲植物中的内生真菌进行分离纯化, 共得到 32株菌株。以玉米纹枯病菌为指示菌, 对杜仲内生真菌进行对峙培养法、菌丝生长速率法以及盆栽控病试验等研究。研究结果显示, 内生真菌DZGS08对玉米纹枯病菌具有较好的拮抗作用, 抑菌带宽度大于10 mm; 其菌丝生长速率试验显示DZGS08的发酵液抑菌率达到50.44 %; 且玉米盆栽试验结果表明, 菌株DZGS08发酵液对玉米纹枯病的防治效果为34.03%。显微观察结果表明, 拮抗菌株DZGS08能造成病原菌菌丝扭曲、畸形等现象。随后, 对该菌株的ITS 序列进行测定分析, 序列分析和聚类结果表明该菌株为梭孢壳属( Thielavia )的真菌。     

委内瑞拉链霉菌RL-2活性产物对植物病原真菌的抑制作用及其作用机制

为了探明委内瑞拉链霉菌RL-2在植物病害生物防治中的应用价值,在离体条件下采用生长速率法、活体条件下采用盆栽法研究了RL-2活性产物对多种植物病原真菌的抑制作用。结果表明:在离体条件下,RL-2活性产物对供试的7种病原真菌均有较强的抑制作用,其中对稻瘟病菌的抑制作用最强,EC50为5.35mg/L;在活体条件下,不仅能阻止专性寄生的黄瓜霜霉病病原菌菌丝入侵,而且对已侵入的菌丝有很好的治疗效果。电镜观察结果显示,RL-2活性产物强烈抑制病原菌菌丝生长和孢子萌发,引起菌丝膨大和畸形、孢子萌发率降低、萌发孢子芽管畸形。此外,经RL-2活性物质处理的病原菌接种寄主植物后,其致病性减弱、病斑扩展减慢。     

荧光假单胞菌SS101对苹果再植病害的生防效果

为明确荧光假单胞菌SS101对苹果再植病害的生防效果,采用平板对峙法和孢子萌发法研究了SS101菌株对9株来自不同苹果产区病原菌的抑制作用以及对盆栽海棠实生苗、海棠大苗和苹果树生长的影响,并测定了连续处理4年苹果树的产量。结果显示,SS101菌株对9株病原菌的菌丝生长抑制率为39.39%~72.00%,对孢子萌发抑制率为19.86%~51.77%;经SS101菌株处理后,海棠实生苗叶绿素含量、株高和鲜重均显著高于再植土处理,分别提高13.38%、19.39%和48.26%;经SS101菌株处理后,海棠大苗定植9个月后,茎粗净增长量为2.97 mm,增长率为214.05%,而再植土处理仅为114.02%;连续处理4年的苹果树平均单株产量比再植土处理提高139.46%,且消除了再植病害症状。研究表明,SS101菌株对苹果再植病害病原菌具有显著抑制作用,在田间对再植病害具有良好的防控效果。     

菌株BM-24的分离鉴定及对香蕉枯萎病菌的抑菌活性

为了从饼肥发酵液中分离筛选出对香蕉枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.cubense有良好拮抗效果的菌株,以香蕉枯萎病病原菌为指示菌进行拮抗菌分离筛选.筛选得到29株拮抗菌,其中分离自菜子饼的菌株BM-24拮抗效果最显著.利用平板对峙法测定菌株BM-24抑菌谱,根据形态特征、培养特征及生理生化特征和16S rDNA序列分析对其进行鉴定,并测定其发酵液不同处理的抑菌活性.经鉴定,此菌株为甲基营养型芽胞杆菌Bacillus methylotrophicus,该菌株对供试的12种植物病原真菌均有很强的抑制作用,尤其对香蕉枯萎病菌1号和4号小种菌丝生长抑制作用最强,抑菌率分别达到87.2％和80.4％,其发酵液对香蕉枯萎病菌具有很强抑菌效果,抑菌活性主要源于菌体竞争.     

烟草黑胫病拮抗根际芽胞杆菌FB-16的筛选鉴定及其抑菌活性

为获得对烟草黑胫病有较强生防效果的拮抗细菌,从健康烟草根际采集30份土壤样品,分离纯化得到347株细菌,经病原真菌定向筛选后得到1株对烟草黑胫病菌等病原真菌拮抗活性较好的细菌FB-16,其对烟草黑胫病菌的抑菌带宽为23mm。采用菌丝生长速率法、作用机制试验、温室防病试验测定FB-16的抑菌作用,并通过形态学特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析对菌株进行鉴定。结果显示,菌株FB-16发酵液对烟草黑胫病菌菌丝生长抑制率为95.96%;其代谢产物对烟草黑胫病菌菌丝有致畸作用;菌株FB-16为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliauefaciens(Gen-Bank登录号为JN245982);饱和度25%硫酸铵获得的抑菌物质对烟草黑胫病菌的抑菌活性较高,抑菌圈直径达42.00 mm;FB-16活性产物处理的烟草植株在接种烟草黑胫病菌7天后的防治效果为69.96%。表明菌株FB-16在烟草黑胫病生物防治中具有潜在的利用价值。     

一株拮抗4种马铃薯病原真菌的拟康宁木霉的分离鉴定

本研究从黑龙江省土壤中分离获得一株木霉, 运用生物学特征和ITS序列分析相结合的方法将其鉴定为拟康宁木霉Trichoderma koningiopsis?薯块活体抑菌测定表明, 该木霉对接骨木镰孢Fusarium sambucinum?马铃薯早疫病菌Alternaria solani?立枯丝核菌Rhizoctonia solani (AG3和AG5)等病原真菌引起的马铃薯病害具有抑制作用?对峙培养试验结果显示, 该木霉对上述病原菌的生长具有拮抗作用, 平均抑制率均超过50%, 且该木霉生长速度快于上述病原真菌, 以竞争生长方式抑制病原菌菌丝生长和菌核形成?采用扫描电子显微镜观察发现, 该木霉可通过缠绕或并行生长等方式寄生在上述病原真菌菌丝上?以上结果表明, 从土壤中分离获得的拟康宁木霉具备良好的生防潜力, 可为马铃薯种植中多种真菌病害的统防统治提供良好的生防菌株?     

Screening for Antifungal Potential of Plant Extracts of Fifteen Plant Species Against Four Pathogenic Fungi Species

The antifungal activity of fifteen wild plant species grown in the Al-Qassim region, Saudi Arabia, was investigated against the fungi species Fusarium solani, Botrytis cinerea, Alternaria alternata and Stemphylium botryosum at concentrations of 10, 20, 40 and 80?g/L. The inhibitory effect of test extracts varied among examined fungi, and Fusarium solani exhibited the least sensitivity compared to other fungi species. Antifungal activity of the tested extracts was proportional to the applied dose. Extracts of Lactuca virosa, Neurada procumbens, Ochradenus baccatus and Cyperus conglomerates showed relatively low inhibition effects on the fungi species. The most effective plants were Pulicaria undulata, Artemisia monosperma, Prosopis juliflora, Withania somnifera and Rumex vesicarius. At 80?g/L, extracts of these plant species reduced mycelial growth of Botrytis cinerea by 16.5–32.2%, of Fusarium solani by 11.1–27.9%, of Alternaria alternaae by 26.9–63.5% and of Stemphylium botryosum by 22–40%. The methanolic extract of the most effective plant species was further fractioned with hexane, methylene chloride and ethyl acetate. The obtained fractions varied in their effects on mycelial growth of the four tested fungi. Using the same fraction resulted in different inhibition effects on mycelial growth of all tested fungi. The antifungal activity of each crude extract tended to be distributed among its three fractions, probably because the bioactive components were also distributed among the fractions.     

枸杞内生真菌对胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides的拮抗作用及生防潜力

为了明确枸杞内生真菌对胶孢炭疽菌的抑制作用,通过室内抑菌试验和离体试验测定了内生真菌对胶孢炭疽菌的抑制作用及对枸杞炭疽病的防治效果。结果表明,镰刀菌属Fusarium菌株NQ8GII4、NQ8GII7、NQ7GII4和篮状菌属Talaromyces菌株NQ6GIII11对胶孢炭疽菌有明显的拮抗作用。平板对峙试验显示,上述4株枸杞内生真菌具有较强的营养和空间竞争能力,菌株NQ8GII4对病原菌的抑制率高达93.43%。显微观察发现,枸杞内生真菌能缠绕并穿透胶孢炭疽菌菌丝,使胶孢炭疽菌菌丝膨胀崩解。菌株NQ7GII4的培养滤液在浓度为15%时对病原菌菌丝的抑制率达到70.75%,菌株NQ8GII7产生的挥发性物质对胶孢炭疽菌抑制率高达83.44%。离体生防试验结果表明,用拮抗性内生真菌预先占位接种枸杞嫩果及叶片,能有效抑制枸杞炭疽病菌的侵入和病斑的扩展,菌株NQ8GII4 10%培养滤液对枸杞炭疽病的防治效果最强,防效达到了92.54%和95.57%,说明枸杞内生真菌具有很好的生防潜力和应用前景。