西兰花植株残体还田对棉花黄萎病的防治效果及其安全性评价

本研究探讨了温室和田间试验条件下西兰花植株残体还田对棉花黄萎病的防治效果以及西兰花残体对棉花生长的安全性，以期为深入研究西兰花植株残体对棉花黄萎病的生态防治机制提供依据。将粉碎的西兰花植株残体与培养基质分别按1%、3%、5%、7%和14%处理混匀，在（28±2）℃条件下分别腐解7和30 d后种植棉花，测定其对棉花出苗率、株高的影响以及对黄萎病的防治效果。研究结果表明，当腐解时间为7 d，西兰花残体处理比例为1%和3%时，棉花出苗率与不添加西兰花残体的空白对照处理不存在显著差异，但对株高具有显著促生长作用，增幅分别为19.46%、42.41%和36.96%；西兰花残体添加比例为5%、7%和14%时，对出苗具有不同程度的抑制作用。当腐解时间为30 d时，上述各比例西兰花残体处理后的棉花出苗率和株高与空白对照之间差异不显著。西兰花残体处理显著降低了棉花黄萎病的发病率和病情指数，其21 d后的防治效果达到72.55%。田间试验表明，西兰花残体在棉花全生育期内对黄萎病的防治效果为43.06%。综合分析表明，西兰花残体的施入，促进了棉花生长，降低了黄萎病的发病率和病情指数，且在发病初期的防治效果优于后期。研究结果为深入研究西兰花残体防治棉花黄萎病的生态机制提供理论依据和技术指导，最终为棉花黄萎病的绿色防控和化学农药的减量提供了新途径和思路。     

枯草芽胞杆菌HMB19198在番茄叶片上定殖能力的分子检测

枯草芽胞杆菌HMB19198能有效防治番茄灰霉病,为快速、准确检测HMB19198在叶面的定殖能力,本研究通过对HMB19198全基因组序列比对分析,获得该菌株102 bp功能未知的独有基因序列,设计出针对HMB19198的特异性引物和探针。荧光定量PCR结果表明,该引物和探针对HMB19198具有较高的特异性,在有番茄叶片DNA干扰下,体系检测阈值为10²拷贝/μL。利用荧光定量PCR技术和菌落计数法检测了HMB19198在叶片上定殖动态。叶片喷施1×10⁸ cfu/mL的菌体悬浮液,0 d后菌体数量分别为1.7×10⁸拷贝/g叶片和8.9×10⁷ cfu/g叶片,2、4、6和8 d后菌株HMB19198在叶面的定殖数量逐渐降低,8 d后定殖数量分别为1.0×10⁷拷贝/g叶片和1.2×10⁷cfu/g叶片。防效试验结果表明,喷施菌株HMB19198悬浮液2 d后防效在80%以上,8 d后防效降为37.9%。     

一种丹参新病害的病原菌鉴定及致病力测定

 调查发现河北省安国市丹参生产区发生一种丹参新病害。为有效防治该病害,开展了丹参新病害病原菌分离鉴定及致病力测定。采用常规组织分离法,从丹参病株中分离并单孢纯化获得15个真菌分离物。柯赫氏法则证明这15个真菌分离物可造成丹参组培苗表现与田间病株相似症状,并分离获得了与丹参病株初分离物菌落形态相同的真菌菌株。显微观察发现15个病株初分离物的分生孢子梗具有明显的轮状分枝,在培养基中能够产生黑色放射状微菌核,据此将罹病丹参分离物确定为轮枝菌属真菌(Verticillium)。rDNA-ITS序列比对发现分离物与大丽轮枝菌(V. dahliae)亲缘关系最近,进一步通过特异性引物扩增证明该分离物为大丽轮枝菌。利用大丽轮枝菌落叶型和非落叶型引物扩增发现,13株分离物为落叶型菌株,2株为非落叶型菌株。人工切根接种鉴定结果表明从丹参分离的轮枝菌菌株间存在致病力差异,不同丹参品种对黄萎病存在抗病性差异。本研究首次报道了由大丽轮枝菌引起的丹参黄萎病,研究结果将为防治丹参新病害提供重要依据。     

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。     

萎缩芽胞杆菌HMB22922发酵工艺及其制剂研制

萎缩芽胞杆菌Bacillus atrophaeus HMB22922是一株有效防治棉铃疫病的生防细菌。为降低该菌株的生产成本和提高其制剂的适用性，本研究完善了该菌株的发酵工艺并筛选出用于可湿性粉剂加工的适宜助剂。通过对11种规模化生产所用培养基进行筛选，确定2号培养基作为初始培养基；采用正交试验设计对其进行优化，结果表明，黄豆粉、酵母粉、玉米粉及碳酸钙是影响该菌株发酵活菌数的主效因素，最佳用量分别为13、3、30和3 g/L。进一步确定发酵液初始pH值为7.0、培养温度30℃为该菌株的适宜培养条件，发酵活菌数达到2.81×10⁹ cfu/mL。分别以润湿时间和悬浮率为指标，筛选该菌株可湿性粉剂所需助剂，结果表明，采用粉状885增效助剂B型和SP-2836作为润湿剂和分散剂，其可湿性粉剂润湿分散性能最优，并确定2.00×10⁹ cfu/g萎缩芽胞杆菌HMB22922可湿性粉剂配方。该制剂防治棉铃疫病的室内评价结果表明，人工接种棉铃疫病病原菌7 d后，该制剂能显著降低棉铃疫病的病情指数，防效达52.16%。     

马铃薯健株与黄萎病株根际土壤真菌群落结构及其对碳源利用特征

【目的】通过研究马铃薯健康植株与黄萎病株的根际土壤真菌群落结构与功能多样性的差异,明确土壤真菌群落结构与黄萎病发生之间的关系,为最终从微生物生态学的角度解释马铃薯黄萎病的发生原因及其生态防控提供理论依据。【方法】以河北省坝上地区马铃薯健株与黄萎病株的根际土壤为研究对象,分别利用实时荧光定量PCR（real-time PCR）和高通量测序（Illumina MiSeq）技术检测根际土壤中大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）ITS基因拷贝数量并分析真菌群落结构变化,结合冗余分析（RDA）明确真菌群落结构与土壤养分的相关性。同时利用Biolog-ECO平板法比较健株与黄萎病株根际土壤微生物对碳源的利用能力。【结果】马铃薯黄萎病的发生与土壤中大丽轮枝菌ITS基因拷贝数量存在相关性,在病株根际土壤中病原菌数量高,而在健株根际土壤中未检测到病原菌。高通量测序分析表明,病株根际土壤真菌多样性指数低于健康植株,但多样性差异不显著。在群落组成的门水平上,与健株根际土壤相比,病株根际土壤中的子囊菌门（Ascomycota）和丝孢菌门（Mortierellomycota）相对丰度上升幅度分别为20.68%和16.16%,而担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度下降51.43%。在属水平上,病株根际土壤中轮枝菌属（Verticillium）、青霉属（Penicillium）、维希尼克氏酵母属（Vishniacozyma）、红酵母属（Rhodotorula）和芽枝霉属（Cladosporium）的相对丰度呈上升趋势,增加倍数分别为71.96、3.62、6.11、15.38和6.24倍,而小不整球壳属（Plectosphaerella）、Guehomyces、葡萄穗霉属（Stachybotrys）、赤霉属（Gibberella）、曲霉属（Aspergillus）菌群的相对丰度下降幅度分别为45.10%、61.41%、96.87%、45.85%和44.39%。真菌群落组成与土壤养分的冗余分析（RDA）表明,健株根际土壤优势群落的相对丰度（如小不整球壳属、Guehomyces、葡萄穗霉属、赤霉属、曲霉属）与硝态氮、有机质和pH呈正相关,而黄萎病株根际土壤优势群落的相对丰度（如轮枝菌属、链格孢属、刺盘孢属、被孢霉属、腐质霉属、青霉属、维希尼克氏酵母属、红酵母属和芽枝霉属）与无机磷和速效磷呈正相关。不同根际土壤的AWCD值表明,病株根际土壤微生物对碳源的利用能力高于健株。进一步分析发现,与健株相比,病株土壤微生物对羧酸类碳源的利用能力显著提高,而对氨基酸类、胺类、碳水化合物类、聚合物类和双亲化合物类碳源利用能力差异不显著。【结论】病株的根际土壤真菌多样性降低和群落结构改变是马铃薯黄萎病发生的重要特征,其中轮枝菌属菌群的相对丰度显著提高是最主要特征,并且真菌群落结构受土壤养分影响。同时,病株根际土壤微生物对羧酸类碳源利用能力显著提高。     

30亿CFU/g芽胞杆菌可湿性粉剂的研制及其对马铃薯黄萎病和疮痂病的防治效果

黄萎病和疮痂病是马铃薯生产上的重要土传病害,严重影响马铃薯的产量与品质,但缺乏有效的防治药剂。本研究以枯草芽胞杆菌HMB26553和解淀粉芽胞杆菌PHODG36为有效成分,通过对润湿剂、分散剂及紫外保护剂的筛选,确定了30亿CFU/g芽胞杆菌可湿性粉剂的配方(质量分数):HMB26553菌株母药10%、PHODG36菌株母药10%、润湿剂LT-569 1%、分散剂MF 2%、紫外保护剂抗坏血酸1%和滑石粉76%。该制剂芽胞数量37.6亿 CFU/g,杂菌率2.8%,pH 7.8,细度98.2%,干燥减量1.6%,润湿时间95.7 s,悬浮率80.7%。温室盆栽试验结果表明:该可湿性粉剂15~45 kg/hm2拌种处理对马铃薯出苗安全,对生长无不良影响,对马铃薯黄萎病的防治效果为45.1%~47.4%。田间小区试验结果表明:该可湿性粉剂15~45 kg/hm2拌种处理能显著减轻马铃薯疮痂病的发生,其中30 kg/hm2拌种处理防治效果高达72.0%,增产率达15.5%。不同地区的田间示范试验应用结果表明:该可湿性粉剂30 kg/hm2拌种处理对马铃薯黄萎病的防治效果为50.8%~62.1%,疮痂病为63.9%~65.7%,增产率为14.3%~29.4%。本研究结果表明,30亿CFU/g芽胞杆菌可湿性粉剂能有效防治马铃薯土传病害且增产作用明显,为该制剂在马铃薯生产上应用提供了科学依据。     

PhoR/PhoP双组分系统对枯草芽胞杆菌NCD-2菌落形态和芽胞形成的影响

 双组分PhoR/PhoP是枯草芽胞杆菌中普遍存在的以低磷为信号的调控系统。前期研究发现,PhoR/PhoP双组分系统正调控枯草芽胞杆菌NCD-2菌株脂肽类抗生素fengycin的合成,本研究分析了PhoR/PhoP双组分系统对NCD-2菌株菌落形态和芽胞形成的影响。在有机磷培养基上,NCD-2野生型菌株可以降解有机磷并且形成表面褶皱、立体结构较强的菌落形态,而phoR或phoP基因突变子丧失了降解有机磷的能力,菌落表面光滑、平坦。phoR和phoP基因突变子的互补菌株恢复到了与野生型相似的解磷能力和菌落形态。在低磷和高磷培养基中比较了NCD-2野生型及其衍生菌株的生长及芽胞形成情况,结果表明,在高磷培养基中,NCD-2野生型及其衍生菌株的生长速率没有差异,但在低磷培养基中,phoR和phoP基因突变子的菌体生长速率显著降低。芽胞形成能力测定结果表明,在低磷培养基中,NCD-2野生型菌株的芽胞形成率较高,而phoR和phoP基因突变子的芽胞形成率显著降低;在高磷培养基中,NCD-2野生型及其衍生菌株芽胞形成率普遍较低并且无显著差异。RT-PCR分析显示, phoR和phoP的突变均显著降低了芽胞形成相关基因spo II GA的表达,相比感应激酶PhoR,调控因子PhoP对spo II GA基因的影响更显著。     

枯草芽胞杆菌HMB19198菌株抑菌物质的鉴定及其对番茄灰霉病的防治

 设施番茄灰霉病发生频繁,易产生抗药性,利用微生物杀菌剂防治番茄灰霉病是切实可行且对环境友好的措施之一。本研究通过抑菌活性测定和田间棚室试验,获得一株有效防治番茄灰霉病的生防细菌HMB19198,通过16S rDNA联合gyrA、gyrB、rpoB和rpoC等看家基因序列比对将菌株HMB19198鉴定为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)。对峙培养结果表明,菌株HMB19198的脂肽提取物对灰霉菌表现较强的抑菌活性,通过色谱分离技术结合质谱分析,证明菌株HMB19198主要产生脂肽类抗生素丰原素(fengycin)和表面活性素surfactin,其中fengycin包含fengycin A(C15-C18)和fengycin C(C19-C20)两种同系物。抑菌活性测定表明,fengycin对灰霉菌表现较强的抑菌活性,显微观察发现,fengycin处理后造成灰霉菌菌丝畸形。通过对菌株HMB19198全基因组序列进行分析,获得fengycin合成酶基因簇,从基因水平证明菌株HMB19198可以产生fengycin。     

解淀粉芽胞杆菌PHODG36菌剂的研制及其对马铃薯黄萎病的防病增产效果

解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens PHODG36是一株具有抑菌和促生作用的多功能菌株。本研究以菌株PHODG36原粉为有效成分、滑石粉为填料研制了不同芽胞浓度的微生物菌剂，通过盆栽试验研究了菌剂拌种处理马铃薯种薯后对其出苗的影响，在冀北和冀南地区开展田间小区试验研究了该菌剂对马铃薯黄萎病的防治效果及对马铃薯产量的影响。结果表明，制备的PHODG36菌剂外观为浅黄色粉末，无团块。该菌剂平均粒径D₅₀为（38.25±0.46）μm，pH为（6.65±0.15），贮藏后未出现结块和发粘现象，浓度介于1.5×10⁹～2.0×10¹⁰ CFU/g。与空白对照和化学药剂相比，不同浓度菌剂拌种处理后校正出苗率之间差异不显著，而菌剂随着浓度的增加，校正出苗率呈下降趋势。不同地区的田间试验表明，PHODG36菌剂在1.5×10⁹～1.0×10¹⁰ CFU/g对感病品种黄萎病的病情指数防效为43.08%～58.46%，增产率为8.29%～30.37%；对抗病品种主要表现为增产作用，增产率介于1.85%～9.0%。综合分析表明，菌剂使用浓度为1.5×10⁹～1.0×10¹⁰ CFU/g能够有效降低黄萎病的发生，节约投入成本，且增产作用明显。研究结果为黄萎病的防控提供绿色产品，并为该菌剂进一步的大面积推广示范应用奠定了基础。