活性氧与木质素对细菌Sneb825诱导番茄抵抗南方根结线虫侵染的响应

 根结线虫病严重威胁各类蔬菜作物的生产,是世界上最难防治的土传病害之一。利用生防细菌能够有效地控制蔬菜根结线虫种群数量并降低危害。荧光假单胞菌Sneb825是本实验室筛选出的对南方根结线虫病具有较高防效的生防细菌。本研究通过盆栽试验、裂根试验和温室试验验证了荧光假单胞菌Sneb825诱导番茄抗南方根结线虫侵染的防治效果;通过酶联免疫法(ELISA)和实时荧光定量PCR检测了番茄根系内活性氧与木质素含量及其相关基因表达量的变化。研究发现,Sneb825菌株发酵液不但能够有效降低南方根结线虫对番茄的侵染,而且对番茄植株有显著的促生作用。Sneb825菌株发酵液灌根处理并接种南方根结线虫二龄幼虫后,番茄根系内活性氧(10 dpi)和木质素含量(5 dpi)显著高于空白对照;活性氧合成相关基因RBOH1(10 dpi)和过氧化物酶基因Ep5C(10 dpi)以及木质素合成相关基因Tpx1(5 dpi)的表达量均达到最高值。研究结果表明活性氧和木质素的大量积累是荧光假单胞菌Sneb825诱导番茄抑制南方根结线虫侵染的防御对策之一。荧光假单胞菌可以有效的防治根结线虫病,在农业生产实践中具有潜在的应用前景。     

杀线虫植物内生细菌和根际放线菌对根结线虫的防效

为了获得防治植物寄生线虫的微生物菌种资源和防效稳定的生防菌剂,以松材线虫为靶标,采用直接触杀法对植物根际放线菌和内生细菌进行了筛选,通过盆栽试验测定了筛选到的菌株发酵液对根结线虫的防治效果,并将有初步防效的菌株制成固体菌剂,分别测定单菌剂和复合菌剂的防效。共筛选到16株放线菌和4株内生细菌具有杀线虫活性,其中2株放线菌和3株内生细菌的发酵液对根结线虫防效明显;放线菌和内生细菌混合发酵液均保持了对根结线虫的抑制作用,但是放线菌和细菌菌株的固体菌剂混合后对根结线虫的防效低于细菌单菌株的防效。植物内生细菌BCM2和CCM7单菌株的固体菌剂对番茄根结线虫的防效最高,分别达到了83.31%和83.07%。表明高杀线虫活性的植物内生细菌制备的固体菌剂具有应用潜力。     

PGPR对番茄南方根结线虫病的影响

于温室盆栽条件下初步研究了4种根围促生细菌（PGPR）对番茄植株生长和南方根结线虫Meloidogyne incognit病发生情况的影响。结果表明接种多粘芽孢杆菌Bacillus polymyxa或芽孢杆菌菌株B697的番茄植株高度、地上部和地下部干重均显著大于对照,而巨大芽孢杆菌B. megaterium和固氮螺菌Azospirillum sp.菌株A135无促生作用。接种多粘芽孢杆菌＋南方根结线虫和B697菌株＋南方根结线虫两处理的二龄幼虫数、雌虫数、线虫总数、根上卵囊数、卵囊含卵量、发病率和病情指数显著低于只接种南方根结线虫的对照。多粘芽孢杆菌、B697菌株、巨大芽孢杆菌和A135菌株对南方根结线虫的防效分别达65.4%、68.2%、53.8%和53.8%。     

芽孢杆菌Sneb709控制番茄根结线虫病及其促生效果研究

通过鞭毛形态观察和16S r DNA序列分析,对本实验室前期研究中筛选出的1株对南方根结线虫(Meloidogyne incognita)有拮抗作用的菌株Sneb709进行了鉴定,并测定了其发酵液对番茄根结线虫病的生物活性。结果表明,菌株Sneb709为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),其发酵液对南方根结线虫2龄幼虫有致死作用,24 h后致死率为91.67%,对其卵孵化的相对抑制率为87.50%。盆栽和温室大棚试验结果表明,解淀粉芽孢杆菌Sneb709发酵液能显著提高番茄植株的株高和根长,降低根结指数、根鲜重和干重,增加果实的数量和重量。     

假格里尼翁苍白杆菌A-29对南方根结线虫的防治效果及其鉴定

南方根结线虫是一种重要的植物寄生线虫，严重发生时可造成巨大的经济损失。本研究测定了菌株A-29发酵液对南方根结线虫的致死效果和盆栽防效，并对其进行了种类鉴定。结果表明，菌株A-29发酵滤液原液、5倍液和10倍液处理南方根结线虫后，2龄幼虫的致死率在24 h和48 h后达71.09%～95.45%，卵的孵化抑制率4 d时为59.25%～87.86%，其死亡率随处理浓度的提高而增加；菌株A-29发酵液处理60 d后对番茄根结线虫的防治效果达75.00%，番茄植株鲜重、根系干重和植株高度分别增加38.41%、33.52%和20.01%；根据菌株A-29的形态特征、生理生化特征、16S rRNA基因序列及其系统发育关系，将其鉴定为假格里尼翁苍白杆菌Ochrobactrum pseudogrignonense。研究表明，菌株A-29不仅对南方根结线虫具有良好的致死效果，而且对番茄植株具有明显的促生作用，是一株具有应用前景的生防菌。     

和田鞘氨醇杆菌AMCC 100218菌株的筛选、鉴定及杀线虫特性

为筛选对南方根结线虫具有致死效果的生防细菌,从山东省10个县市蔬菜主产区番茄根际土壤中分离可培养细菌,采用离体杀线虫试验测定分离菌株对南方根结线虫Meloidogyne incognita的致死活性,结合生理生化特征及分子生物学方法对高效杀线虫菌株进行分类鉴定,同时对其杀线虫特性进行表征,并通过盆栽试验进一步验证其生防潜力。结果显示,从山东省蔬菜主产区番茄根际土中分离到1株高效杀线虫菌株AMCC 100218,结合生理生化试验与16S rRNA序列分析,鉴定此菌株为和田鞘氨醇杆菌Sphingobacterium hotanense;该菌株对南方根结线虫2龄幼虫的致死效果可达88.87%,其杀线虫活性物质具有较好的热稳定性和储存稳定性,且耐碱不耐酸;盆栽试验结果表明,该菌能够显著减少土壤中的虫口密度,降低番茄发病率。表明和田鞘氨醇杆菌AMCC 100218菌株是1株具有防治根结线虫病潜力的生防细菌。     

危险性线虫生防细菌的筛选鉴定和防效试验

本研究从线虫拮抗土壤、线虫拮抗植物根表、普通植物根表,并首次尝试从北方根结线虫雌虫和大豆胞囊线虫胞囊上,分离筛选具有防治危险性线虫病害潜力的生防细菌。在室内试验中,10株细菌菌株对北方根结线虫J2和南方根结线虫具有一定致死作用,其中9株能杀死大豆胞囊线虫J2。在温室试验中,8株菌株对线虫病害的防效在38.2%～66.2%之间。经鉴定,这些细菌分别属于假单胞菌属（Pseudo- monas spp.）和芽孢杆菌属（Bacillus spp.）。     

水稻拟禾本科根结线虫生防细菌的分离鉴定与防治效果评价

为获得对水稻拟禾本科根结线虫具有较高杀线虫活性的生防细菌,初筛以马铃薯腐烂茎线虫、复筛以拟禾本科根结线虫2龄幼虫为靶标线虫,采用直接触杀法对土壤分离细菌进行筛选。获得8株具有较高杀线虫活性的菌株,其中D45菌株发酵液的杀虫活性最好。其发酵液上清5倍稀释液处理24、48 h后,马铃薯腐烂茎线虫和拟禾本科根结线虫2龄幼虫的死亡率分别为69.8%、72.1%和60.9%、70.4%。盆栽试验和田间试验表明,在拟禾本科根结线虫侵染前采用D45菌株发酵液进行土壤处理,可显著减少水稻根结数。D45高活性菌株产生的杀线虫物质对蛋白酶稳定,但不耐热和酸。经生理生化测定结合16S rRNA基因序列分析,D45菌株为巨大芽胞杆菌Bacillus megaterium。D45菌株对防治水稻拟禾本科根结线虫具有应用潜力。     

杀线虫解淀粉芽胞杆菌Sneb709与费氏中华根瘤菌Sneb183共培养发酵条件优化

根结线虫可引起作物发生严重的土传病害,生物防治是持续控制此类病害的有效措施。本实验室前期筛选获得多株杀线虫活性的芽胞杆菌和根瘤菌,本研究将解淀粉芽胞杆菌Sneb709与费氏中华根瘤菌Sneb183进行共培养后发现,共培养发酵液对南方根结线虫2龄幼虫J2活性显著提高,因此本文利用响应面法对其发酵条件进行优化,获得更好的生防效果。以J2的校正死亡率为指标,采用单因素法、最陡爬坡法和响应面法设计并优化共培养菌株的发酵液培养基成分以及培养条件,确定共培养发酵液的最适培养基成分为：山梨糖1.98 g/L、黄豆粉1.06 g/L、花生饼粉2.08 g/L;最佳发酵条件为：温度30.4℃、初始pH 6.49、装液量103.15 mL。使用优化条件对两个菌株进行共培养后,其发酵液对J2的毒杀活性显著提高,提升至84.17%,使用发酵罐验证,共培养发酵液的毒杀活性提升了24.72%。该结果为共培养菌株有效的活性产物分离提取等后续研究及杀线虫生防菌的产业化提供了理论依据。     

杀线虫苏云金芽胞杆菌菌株YC-10的分离鉴定及活性测定

自烟草中分离获得对南方根结线虫Meloidogyneincognita具有较高杀线活性的拮抗细菌菌株YC-10。研究发现该菌株有伴胞晶体产生,菌体、芽胞形态及生理生化特性与苏云金芽胞杆菌库斯塔克亚种B．thuringiensissubsp．kurstaki相似,16srDNA序列分析表明其与苏云金芽胞杆菌相似性最高,初步确定该菌株为苏云金芽胞杆菌。菌株发酵液及伴胞晶体蛋白对南方根结线虫J2有很强的杀线活性,发酵液处理南方根结线虫,24h线虫死亡率为100％;伴胞晶体蛋白处理南方根结线虫,24h的LC50为5．86μg．mL^-1。研究结果显示该菌株在线虫生物防治上有较大的应用潜力。     

寄生于南方根结线虫卵的长梗木霉几丁质酶基因TlChi46的克隆

为进一步筛选高效寄生线虫真菌和阐明其寄生线虫卵的机理,本研究从湖北省烟草南方根结线虫雌虫分离到1株具高效生防潜力的菌株HBF1。形态学、rDNA-ITS和翻译延长因子tef1-α序列分析鉴定该菌为长梗木霉菌Trichoderma longibrachiatum,其对南方根结线虫卵第10 d寄生率为80.45%。通过简并引物设计和RACE技术克隆其几丁质酶基因,分析该基因序列及与其他几丁质酶的同源性。该菌是1株可以产生几丁质酶的南方根结线虫卵寄生真菌,第10 d几丁质酶的活性达到高峰,为24.88μmol/h/mL。本研究首次从长梗木霉HBF1菌株中克隆到1个几丁质酶基因TlChi46,该基因DNA全长1 793 bp,含3个内含子和1个1 272 bp的开放阅读框,编码423个氨基酸,理论分子量45.9 kDa,等电点5.23。同源性比对表明和昆虫寄生菌几丁质酶的亲缘关系较远。从长梗木霉HBF1中克隆得到的几丁质酶基因编码的几丁质酶的功能域可供进一步研究,高效产几丁质酶并有效寄生南方根结线虫卵的长梗木霉对南方根结线虫具有良好的生防潜力。     

粉红螺旋聚孢霉NF-06固体发酵条件优化及对南方根结线虫的防治效果

南方根结线虫是一种严重危害我国蔬菜安全生产的土传病害，生产上亟需一种有效的防控方法。本研究从根结线虫卵囊中分离到一株生防真菌NF-06，通过形态学和分子生物学方法将其鉴定为粉红螺旋聚孢霉Clonostachys rosea。通过离体活性测定的方法测定NF-06发酵滤液对根结线虫2龄幼虫的致死作用，发现24、48和72 h后2龄幼虫的相对死亡率分别达63.6%，75.5%和87.0%。以产孢量为指标，优化菌株NF-06固体发酵条件，确定最佳基础培养基为麦麸和麦秸秆混合物，其比例为4：1（wt/wt），在基础培养基中添加10%玉米粉、2%蚕豆粉和0.05% KH₂PO₄可获得最大产孢量；最优培养条件为初始pH值7.0，初始含水量40%，接种量5%，产孢量达8.9×10¹⁰ CFU/g。室内盆栽防治效果测定显示，菌株NF-06固体发酵物能够有效降低土壤中的线虫数量和番茄根结指数，其中5 g/株穴施处理的线虫减退率和防治效果分别达67.9%和69.6%。本研究为生物杀线虫剂的开发和利用提供理论依据。     

茶苗根结线虫病研究

 茶苗根结线虫病主要发生于一、二年生实生苗上,重病地发病率可达100%,死苗率在50%以上。据在浙江省的不完全调查,已知有18个县(市)发现此病。病原线虫经初步鉴定,主要为南方根结线虫(Meloidogyne incognita)与花生根结线虫(M.arenaria),而爪哇根结线虫(M.javanica)与泰晤士根结线虫(M.thamesi)均少见。试验表明,杭州茶区病原线虫一年发生不完整8代,大约20~30天完成一代,世代重叠明显。     

粉红螺旋聚孢霉与枯草芽胞杆菌共培养发酵滤液生防与促生活性

粉红螺旋聚孢霉是一种重要的植病生防真菌.本文研究了不同营养条件下粉红螺旋聚孢霉67-1与枯草芽胞杆菌B006共培养发酵滤液的生物活性和生防作用.采用平板培养测定共培养发酵滤液对大豆菌核病菌菌核形成,以及甘蓝枯萎病菌和西瓜枯萎病菌菌丝生长的影响;采用6孔组织培养板测定对根结线虫2龄幼虫的抑杀活性;通过平皿测定和温室盆栽试...     

象耳豆根结线虫对抗病番茄品种VFNT的致病性研究

 象耳豆根结线虫是近年在我国发现的一种扩散迅速、寄主广泛、致病性强的根结线虫。为探究象耳豆根结线虫的强致病性原因,本研究用象耳豆根结线虫和南方根结线虫分别接种抗线虫番茄品种VFNT和感病番茄品种Rutgers,30 d后象耳豆根结线虫对VFNT和Rutgers的累计侵入率分别为14.1%和19.2%、虫瘿率为62.5%和81.6%,而此时南方根结线虫累计侵入率为0%和18.8%、虫瘿率为0%和68.5%,象耳豆根结线虫的侵染力和致病力显著强于南方根结线虫;通过侵染抗病番茄品种VFNT的病理切片以及根尖侵染早期胼胝质、活性氧染色发现象耳豆根结线虫的侵染不会激活Mi-1基因诱导的特异性抗性,在侵染早期南方根结线虫引起的胼胝质沉积量在72 h最大,是象耳豆根结线虫的2.0倍;体外H₂O₂应激测试发现,H₂O₂浓度为10～80 μmol·L^-1象耳豆根结线虫对H₂O₂的耐受性显著强于南方根结线虫。象耳豆根结线虫具有强致病性的原因可能是:具有更强的侵染力和活性氧耐受力;侵染不会激活Mi-1基因诱导的特异性抗性且侵染引起的胼胝质的积累量较低。     

Diversity of cultivable endophytic bacteria associated with halophytes in Xinjiang of China and their plant beneficial traits

Endophytic bacteria from halophytes have a wide range of application prospects in various fields, such as plant growth-promoting, biocontrol activity and stress resistance. The current study aimed to identify cultivable endophytic bacteria associated with halophytes grown in the salt-affected soil in Xinjiang Uygur Autonomous Region, China and to evaluate their plant beneficial traits and enzyme-producing activity. Endophytic bacteria were isolated from Reaumuria soongorica (PalL Maxim.), Artemisia carvifolia (Buch.-Ham. ex Roxb. Hort. Beng.), Peganum harmala L. and Suaeda dendroides (C. A. Mey. Moq.) by using the cultural-dependent method. Then we classified these bacteria based on the difference between their sequences of 16S rRNA (16S ribosomal RNA) gene. Results showed that the isolated bacteria from R. soongorica belonged to the genera Brucella, Bacillus and Variovorax. The bacteria from A. carvifolia belonged to the genera Micromonospora and Brucella. The bacteria from P. harmala belonged to the genera Paramesorhizobium, Bacillus and Peribacillus. The bacteria from S. dendroides belonged to the genus Bacillus. Notably, the genus Bacillus was detected in the three above plants, indicating that Bacillus is a common taxon of endophytic bacteria in halophytes. And, our results found that about 37.50% of the tested strains showed strong protease-producing activity, 6.25% of the tested strains showed strong cellulase-producing activity and 12.50% of the tested strains showed moderate lipase-producing activity. Besides, all isolated strains were positive for IAA (3-Indoleacetic acid) production, 31.25% of isolated strains exhibited a moderate phosphate solubilization activity and 50.00% of isolated strains exhibited a weak siderophore production activity. Our findings suggest that halophytes are valuable resources for identifying microbes with the ability to increase host plant growth and health in salt-affected soils.