一株抗马铃薯坏疽病莫海威芽孢杆菌(Bacillusmojavensis ZA1)培养条件的优化

为了提高生防菌株莫海威芽孢杆菌(Bacillus mojavensis ZA1)液体发酵的生物量,利用单因素试验设计与响应曲面试验设计相结合的方法对ZA1摇瓶发酵条件进行了优化。结果表明,ZA1的最佳培养基配比为氯化铵14.25 g、玉米粉19 g、马铃薯237 g、水1000 mL,最佳发酵条件为pH 7.7、培养温度28℃、转速180 r/min及发酵时间36 h,ZA1优化后活菌数为4.12×10¹⁰ CFU/mL。通过中心组合试验设计确定ZA1在10 L发酵罐中的最佳溶氧量为60%和转速为180 r/min;最优条件下,发酵ZA1的放罐时间确定为36 h,活菌数达到1.59×10¹¹ CFU/mL。该结果为利用ZA1开发生防制剂奠定了基础。     

一株抗马铃薯坏疽病生防细菌B-401产抑菌物质条件优化及稳定性

以马铃薯坏疽病菌为靶标菌株,采用含药平板法对高寒草地禾草内生细菌B-401产抑菌物质条件及抑菌物质的稳定性进行了研究。结果表明,生防菌株B-401产抑菌物质的最佳培养基配方为牛肉膏8g、酵母浸膏5.0g、葡萄糖10g、水1000mL,最适温度为23.4℃,最适pH值为7,最佳装液量为35.2mL/150mL三角瓶,最佳培养方式为光照条件下振荡培养24h,最适发酵时间为96h,优化验证试验结果表明,其对马铃薯坏疽病菌的EC₅₀＝0.111μL/mL,是优化前EC₅₀＝3.196μL/mL的3.47%。菌株B-401所产抑菌物质在25~90℃具有较好稳定性,抑菌活性均大于75%,在100℃及以上高温处理后抑菌物质活性降低;对酸碱性和紫外照射稳定,相对活性分别在77.45%和98%以上;对金属离子Na⁺、Mg²⁺和Mn²⁺稳定,相对活性达99%以上,而对Ag⁺、Cu²⁺、Zn²⁺和Fe³⁺较不稳定。     

马铃薯坏疽病Phoma foveata生防菌的筛选及鉴定

采用平板对峙法筛选到了马铃薯坏疽病的生防菌 ZA1,其对马铃薯坏疽病菌的抑制率为71.83%;通过形态特征和生理生化测定,结合16S rDNA和gyrB基因序列同源性分析,鉴定该菌为莫海威芽孢杆菌Bacillus mojavensis。抑菌谱测定表明,菌株ZA1对番茄早疫病菌Aalternaria solani、马铃薯褐腐病菌Stysanus stemonitis、马铃薯干腐病菌Fusarium oxysporum和马铃薯炭疽病菌Colletotrichum coccodes的抑制率分别达64.30%、41.05%、61.42%和74.92%。在贮藏库中进行10倍液喷雾,对马铃薯坏疽病的防效达64.31%。     

珠芽蓼内生细菌ZA1的抑菌物质产生条件的优化及其稳定性测定

从珠芽蓼中分离的内生细菌ZA1对马铃薯坏疽病菌具有良好的抑菌效果,鉴定为莫海威芽孢杆菌。本文通过平板对峙法对ZA1分泌物抑制马铃薯坏疽病菌的培养条件进行了优化,并对ZA1抑菌粗提物的稳定性进行了测定。结果表明,ZA1的最佳培养基为B培养液,最佳发酵温度为17.8℃,培养基的最佳pH是6.9,150 mL三角瓶的最佳装液量为20 mL,最佳培养方式为暗处理振动培养96 h,经对ZA1进行优化培养,其对马铃薯坏疽病菌的EC₅₀=0.1228 μL/mL,是优化前EC₅₀=4.5888 μL/mL的37倍。ZA1的抑菌粗提物90℃下处理2 h,其相对活性达到76.62%,具有耐高温的特性;对紫外线照射30 min后相对活性差异不明显; pH为3和11时,其相对活性分别为92.87%和85.11%;对蛋白酶和Ag⁺、Cu²⁺、Zn²⁺和Fe³⁺等金属离子不敏感,经Ag⁺处理后的相对活性可达到86.93%。     

珠芽蓼内生菌ZA1对马铃薯的防病促生研究

利用常规方法对莫海威芽孢杆菌ZA1分泌吲哚乙酸(IAA)、固氮、溶磷和产抑菌酶等能力进行定性测定,并在室内和大田条件下对其防治马铃薯病害及促生作用进行了研究。ZA1在含和不含色氨酸的King培养基中分泌IAA分别为12.17和9.75 mg/L,具有固氮能力并能分泌胞外蛋白酶,但无溶磷能力,且不能产生几丁质酶和葡聚糖酶;10倍液喷雾对贮藏期马铃薯坏疽病的防效达85.9%;20倍液拌种对田间马铃薯晚疫病防效为26.56%,但马铃薯商品薯增产率达36.29%,每hm²增产率达33.88%。采用10倍稀释液对马铃薯块茎拌种后盆栽55 d,根、茎及叶绿素含量均高于对照,其中经10倍ZA1处理后,根长与干、鲜重分别增加8 cm、0.75 g和5.07 g,株高、茎粗及茎干、鲜重分别增加2.74 cm、0.27 cm、0.52 g和5.73 g,干湿根冠比分别增加0.214和0.094,叶绿素含量增加0.54 mg/g;且可诱导马铃薯植株内的过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT )和苯丙氨酸解氨酶(PAL)酶活性增加。本研究明确了菌株ZA1对马铃薯的防病促生作用及对其防御酶的诱导,为ZA1开发成为微生物农药及菌肥提供理论依据。     

高寒草地禾草内生细菌B-401的鉴定及生物防治潜力评价

为了明确高寒草地禾草内生细菌B-401的生物防治潜力,采用平板对峙法测定了其抑菌能力。抑菌谱表明,B-401对马铃薯坏疽病菌、马铃薯褐腐病菌、马铃薯炭疽病菌、马铃薯枯萎病菌、马铃薯干腐病菌、番茄早疫病菌、小麦根腐病菌、孜然根腐病菌和黄瓜枯萎病菌的抑制率分别达74.45%,71.57%,70.05%,48.01%,56.01%,60.25%,64.65%,45.01%和31.79%。在贮藏库中进行10倍液喷雾,对马铃薯坏疽病的防效达52.67%。生物学功能测定表明,该菌株在含有色氨酸和不含色氨酸的King培养基中分泌IAA分别为3.42和2.60 mg/L,且具有固氮能力,无溶磷能力。对B-401通过形态特征和生理生化测定,结合16S rDNA序列同源性分析,鉴定其为萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)。     

马铃薯炭疽病(Colletotrichum coccodes)拮抗菌株的筛选及鉴定

采用对峙培养法对马铃薯炭疽病的拮抗菌株进行了筛选和鉴定。结果表明,拮抗菌株ZHA10对炭疽病病原菌具有良好的抑制作用,抑制率达76.43%,其可以使病原菌菌丝变形和裂解;ZHA10菌体短杆状、革兰氏阳性、大小为(0.5~0.75)μm × (1.5 ~3.1)μm、芽胞中至尖端生。通过生理生化测定、16S rDNA以及gyrB序列分析,鉴定ZHA10为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)。此外,ZHA10还对番茄早疫病菌(Alternaria solani)、马铃薯干腐病菌(Fusarium oxysporum)、孜然根腐病菌(Fusarium solani)、小麦根腐病菌(Bipolaris sorokiniana)、黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum)和马铃薯褐腐病菌(Stysanus stemonitis)均具有较强的拮抗作用。ZHA10抑菌能力良好,抑菌谱宽,具有进一步开发应用的潜力。