枯草芽孢杆菌对棉花立枯病和黄萎病的防效评价

目的 研究施用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)对棉花立枯病和黄萎病的防效及其对产量和纤维品质的影响,为合理使用该药剂防治棉花立枯病和黄萎病提供依据。方法 采用田间试验,设置10×10 ⁸活芽孢/g、15×10 ⁸活芽孢/g和30×10 ⁸活芽孢/g 3个不同活芽孢数量的可湿性粉剂,按照药种比1∶10播前种子处理,评价不同处理对棉花立枯病和黄萎病的防效以及对产量和纤维品质的影响。 结果 3个处理均能降低立枯病的病株率、病情指数和死苗率,其中15×10 ⁸活芽孢/g处理效果最好,防效达44.31%,死苗率显著低于对照;15×10 ⁸和30×10 ⁸活芽孢/g处理对黄萎病的防治效果显著,病株率和病情指数显著低于对照,其中15×10 ⁸活芽孢/g处理防治效果高达70.71%;3个处理籽棉产量和铃重均有提高,其中15×10 ⁸和30×10 ⁸活芽孢/g处理的籽棉产量增产率分别达到20.1%和24.3%;各处理对衣分、籽指、单株铃数及纤维品质指标均没有明显影响。 结论 枯草芽孢杆菌拌种处理能减少死苗率,降低棉田立枯病、黄萎病的病株率和病情指数,提高铃重和籽棉产量,对棉花的纤维品质也无不利影响。其中以15×10 ⁸活芽孢/g处理防治病害效果最佳,能够明显提高产量,可用于防治棉花立枯病和黄萎病。     

棉花烂铃病的发生、品种抗病性及主要病原菌致病力分析

2011~2013年,调查了我国黄河和长江流域6省70县(市)200块棉田和不同栽培模式下棉花烂铃病发生情况,田间试验评价了棉花品种对烂铃病的抗性,采用离体棉铃人工接种方法分析了棉铃烂铃主要病原菌的致病力分化情况。结果表明:(1)所有调查的棉田均有棉花烂铃病发生,其中,棉铃疫病在各地发生最为普遍而且严重,仍属于我国黄河和长江流域棉区的最主要的棉花烂铃病,其病原菌为苎麻疫霉(Phytophthora boehmeriae)。(2)与春棉直播模式相比,3种套种模式均能显著减少棉花烂铃病的发生,其中麦-棉-西瓜12∶2∶1种植模式的防效最好,减少烂铃72.96%。(3)河北、山东和河南3省审定的50个棉花品种对棉花烂铃病的抗性存在显著差异,其中邯7860、邯棉103、锦科178、百棉1号和郑农棉4号5个品种对棉花烂铃病表现了较好的抗性,单株烂铃低于3.0个。(4)苎麻疫霉在棉铃上的致病力存在显著分化。     

产植物激素拮抗细菌CX-5-2的筛选、鉴定及其特性研究

 利用高效液相色谱筛选到能够同时产生IAA和GA₃的细菌菌株1株,产GA₃的细菌菌株2株。生测结果显示,菌株CX-5-2对小麦的促生长作用最明显,10倍稀释发酵液处理比清水对照处理可使麦苗高度增加10.54%。利用反相高效液相色谱法明确了菌株CX-5-2在不同培养条件下产生GA₃和IAA的积累情况;通过细菌16S rDNA的保守序列鉴定,菌株CX-5-2为假单胞菌属。本研究表明利用高效液相色谱可快速高效地筛选产激素类植物促生菌。     

枯草芽孢杆菌种子包衣对棉花黄萎病抑制作用的研究

通过田间小区试验,研究不同包衣处理防治黄萎病的效果。结果表明:包衣处理出苗时间缩短1~2d,出苗率有所提高,其中枯草芽孢杆菌包衣处理表现最好,株高增长快,利于真叶数、果枝数增加。在黄萎病防治上,40%卫福悬浮种衣剂包衣处理的效果最好,达到了39.2%。产量表现上,枯草芽孢杆菌包衣处理产量最高,为6791kg·hm~(-2),比对照增产36.92%,增产效果明显。     

生防菌株CAB-1抑菌物质产生的条件及其稳定性研究

[目的]探索生防菌株CAB-1的最优培养条件及其产生的抑菌物质稳定性。[方法]以黄瓜灰霉菌为靶标,分别采用改进牛津杯法和含药平板法测定抑菌物质活性,并对菌株CAB-1产生抑菌物质的发酵条件及抑菌物质特性进行了研究。[结果]菌株CAB-1产生抑菌物质的最适培养基为4号培养基,最佳发酵温度为31℃,最佳发酵时间为48h。菌株CAB-1所产的抑菌物质在60℃及其以下具有热稳定性;超声波（100W）处理20min对抑菌物质的活性没有影响,处理30min以上抑菌物质的活性显著下降;紫外线照射20、30、40min对抑菌物质的活性没有显著影响,照射50min后其活性显著降低;pH值为6、10、11时,抑菌物质的活性最高。[结论]该研究为利用生防菌株CAB-1开发新型微生物杀菌剂提供了依据。     

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。     

防治马铃薯黄萎病芽胞杆菌种子处理剂的研制及应用

芽胞杆菌属菌株已被广泛应用于植物土传病害的生物防治。本研究以枯草芽胞杆菌NCD-2和解淀粉芽胞杆菌Ba-2为有效成分开展了防治马铃薯黄萎病的种子处理剂研制。通过对载体、助剂种类及其比例的优化，明确种子处理剂的配方为：载体滑石粉75%、菌株NCD-2原粉13.33%、菌株Ba-2原粉6.67%、分散剂B 3.50%、润湿剂B 1.50%；制备的种子处理剂外观为浅黄色粉末，无团块。该菌剂粒径D50为36.78 μm，pH 6.85，贮藏后未出现结块和发粘现象，浓度介于1.5×10⁹～2.0×10⁹ CFU/g。作物安全性试验表明，种子处理剂用量在1～4 kg/667 m²拌种马铃薯种薯，校正出苗率与空白对照差异不显著；进一步研究以4 kg/667 m²拌种薯块不同时间对出苗的影响，明确拌种后不宜长时间放置，以2 d内播种为宜。两年多地田间试验表明，种子处理剂对马铃薯黄萎病的防治效果为48.58%～72.82%，增产为5.52%～14.32%。综合分析表明，该菌剂能够有效防治马铃薯黄萎病发生，且增产作用明显，具有广阔的应用前景。研究结果为该菌剂进一步的大面积推广示范应用奠定了基础。     

L-脯氨酸对枯草芽胞杆菌NCD-2菌株生物膜形成的影响

 枯草芽胞杆菌 NCD-2菌株在棉花品种‘冀棉11'根际的定殖能力与其根系分泌物中的L-脯氨酸相关。本研究通过外源添加L-脯氨酸评价其对NCD-2菌株生长量和生物膜形成的影响。结果表明,在MSgg培养基中添加L-脯氨酸培养48 h后对菌株生长不存在显著影响。采用称重法测定生物膜的湿重和干重,结果表明在MSgg培养基添加L-脯氨酸显著增加了生物膜产量,且生物膜的褶皱程度和立体结构变得更为明显。采用结晶紫染色法进行生物膜的定量测定发现,浓度为1.250～10.000 mg·mL^-1的L-脯氨酸可以显著提高菌株生物膜形成能力,而低浓度0.625 mg·mL^-1 的L-脯氨酸对生物膜形成无影响。通过RT-qPCR检测了NCD-2菌株生物膜形成相关基因tasA和epsA表达量的变化,结果表明,添加上述不同浓度L-脯氨酸能够显著提高tasA基因表达量,提高了2.53~9.98倍。除了浓度为0.625 mg·mL^-1 L-脯氨酸可提高epsA基因表达外,其他浓度没有显著改变epsA基因的表达,而且epsA基因表达量低于tasA基因。综合分析表明,L-脯氨酸促进NCD-2菌株生物膜形成不是通过改变菌株生长量,而是诱导tasA基因的表达产生更多的胞外蛋白TasA。     

花铃期棉花黄萎病抗病与感病品种对 土壤细菌群落结构的影响

【目的】研究花铃期棉花黄萎病抗/感品种土壤细菌群落结构,了解抗/感品种土壤细菌群落结构与土壤理化性质之间的关系,为棉花黄萎病的监测与绿色生态防控打下理论基础。【方法】通过田间小区试验,以感病品种（鄂荆1号,EJ）和抗病品种（冀863,J863）为试验材料,采用实时荧光定量PCR（real-time PCR）和高通量测序（Illumina MiSeq）技术分别测定花铃期不同阶段（盛花期、开花后期和结铃期）土壤中大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）数量和土壤细菌群落结构,结合冗余分析（RDA）明确细菌群落结构与土壤理化性质的相关性。【结果】棉花黄萎病的发生与土壤中大丽轮枝菌ITS基因拷贝数量存在不同程度的相关性,其中感病品种EJ的发病率和病情指数与土壤中病原菌数量呈正相关,而抗病品种J863的发病率和病情指数与病原菌数量相关性不大。除盛花期外,棉花开花后期和结铃期抗病品种J863土壤中的病原菌数量低于感病品种EJ。高通量测序分析表明,除开花后期,抗病品种J863在盛花期和结铃期的细菌丰富度Chao1和ACE指数均高于感病品种EJ。主成分分析表明,抗/感品种之间及其在花铃期不同阶段的土壤细菌群落结构存在差异。群落组成方面,在门水平上,感病品种EJ的部分优势菌群平均相对丰度低于抗病品种J863,如放线菌门（Actinobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、硝化螺菌门（Nitrospirae）、Patescibacteria和装甲菌门（Armatimonadetes）,降低幅度分别为16.38%、4.05%、2.25%、6.58%、7.10%、20.60%和35.78%;在属水平上,感病品种EJ的部分优势菌群平均相对丰度低于抗病品种J863,包括鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、芽单胞菌属（Gemmatimonas）、Bryobacter、Iamia、Pseudarthrobacter、芽球菌属（Blastococcus）、红色杆菌属（Rubrobacter）、类诺卡氏属（Nocardioides）、Pontibacter、链霉菌属（Streptomyces）、Gemmatirosa、微单孢菌属（Micromonospora）和Solirubrobacter,下降幅度分别为5.09%、19.41%、13.79%、2.36%、10.78%、34.47%、46.76%、61.84%、52.75%、48.61%、74.79%、9.13%和26.42%。冗余分析（RDA）表明,土壤细菌群落结构受硝态氮（NO₃ ^--N）、速效磷（AP）、铵态氮（NH₄ ⁺-N）、无机磷（IP）、pH和有机质（OM）指标影响。【结论】土壤中大丽轮枝菌的数量与棉花抗/感品种黄萎病发生的相关性存在差异,感病品种黄萎病的发生程度与土壤中病原菌数量呈正相关。抗病品种在盛花期、开花后期和结铃期土壤的细菌群落结构优于感病品种,并且不同生育时期的优势菌群存在一定程度的差异。土壤中细菌多样性、相对丰度和组成受有机质、pH、氮素类型、速效磷等指标影响。同时,棉花不同生育时期对土壤中细菌群落结构有明显影响。     

脂肽类抗生素fengycin对大丽轮枝菌孢子萌发和微菌核形成的影响

 枯草芽胞杆菌NCD-2菌株能够产生脂肽类抗生素fengycin和surfactin。本研究分别比较了NCD-2野生型菌株、丧失fengycin合成的突变子MF和丧失surfactin合成的突变子MS对大丽轮枝菌的抑菌活性。结果表明,NCD-2菌株和突变子MS周围能形成清晰的透明圈,而突变子MF周围透明圈模糊,说明fengycin对大丽轮枝菌具有抑菌活性。不同浓度的脂肽提取物对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制试验表明,NCD-2野生型菌株的脂肽提取物能抑制大丽轮枝菌孢子萌发,在0.1 mg·mL^-1浓度下对孢子萌发的抑制率为46.30%,且随着脂肽浓度的提高抑制效果更加明显;同野生型菌株相比,突变子MF脂肽提取物显著降低了对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制效果,在0.1 mg·mL^-1浓度下对孢子萌发的抑制率仅为18.48%,而突变子MS的脂肽提取物对大丽轮枝菌孢子萌发抑制效果与野生型菌株没有显著差异。通过测试脂肽提取物对微菌核形成的影响,发现野生型菌株和突变子MS脂肽提取物均能够显著抑制微菌核的形成,而突变子MF几乎丧失了对微菌核形成的抑制作用。RT-qPCR结果证明,野生型菌株和突变子MS脂肽提取物能抑制微菌核形成相关基因的表达,而突变子MF丧失了对微菌核形成相关基因表达的抑制作用。以上结果证明,fengycin在NCD-2菌株抑制大丽轮枝菌孢子萌发和微菌核形成中发挥主要作用。