棉花根部拮抗枯萎病菌或黄萎病菌的可培养内生细菌多样性分析

为解析棉花内生细菌的种群结构,更好地开发利用生防内生细菌,以棉花枯萎病菌、黄萎病菌为指示病原真菌,对常抗棉和泗棉3号根部分离获得的内生细菌进行拮抗活性筛选,获得87株至少对其中1个指示病原真菌具有拮抗作用的内生细菌。ARDRA分析(Amplified ribosomal DNA restriction analysis)和16S r DNA序列测定表明棉花根部可培养内生拮抗细菌可分为13个ARDRA类群,分属于芽孢杆菌属(Bacillus)、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)、农杆菌属(Agrobacterium)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、不动杆菌属(Acinetobacter)和假单孢菌属(Pseudomonas)7个属。其中常抗棉根部内生拮抗细菌分属于芽孢杆菌属、短芽孢杆菌属、伯克霍尔德氏菌属和农杆菌属,而泗棉3号根部内生拮抗细菌则分属于芽孢杆菌属、伯克霍尔德氏菌属、中华根瘤菌属、不动杆菌属和假单孢菌属,二者的优势种群都是芽孢杆菌属细菌。BOX-PCR分析显示这些内生拮抗细菌具有丰富的遗传多样性。通过测定这些内生拮抗细菌对棉花黄萎病菌和棉花枯萎病菌的拮抗力大小,以及是否具有产纤维素酶、几丁质酶、蛋白酶和嗜铁素的活性,表明这些内生拮抗细菌具有不同的生防作用机制。     

哈茨木霉TH-1对棉花枯萎病菌和黄萎病菌的拮抗机制研究

采用平板对峙法、杯碟法和显微观察法研究了哈茨木霉(Trichoderma harzianum)TH-1菌株对棉花枯萎病菌和黄萎病菌的拮抗作用及其机制.结果表明,哈茨木霉TH-1菌株与病菌对峙培养以及在培养基中加入TH-1菌株孢子悬浮液,对供试棉花枯、黄萎病菌均有较好的抑制效果;但TH-1菌株的代谢液对棉花黄萎病菌的抑制效果较差,对枯萎病菌几乎无抑制效果;显微观察发现,TH-1菌丝与枯、黄萎病菌的菌丝平行生长、产生附着胞结构附着于病菌菌丝上,或穿透病菌菌丝使病菌菌丝发生裂解.上述结果说明,哈茨木霉TH-1对供试棉花枯、黄萎病菌的拮抗机制主要是营养和空间竞争及重寄生作用.     

棉花不同抗性品种根际真菌对枯萎病菌抑制作用的研究

无论春播或夏播,棉花抗病品种根际真菌区系中对棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum)具有抑制作用或较强抑制作用的种数和比例均高于感病品种。与感病品种各生育期相比,抗病品种根际真菌优势种对枯萎病菌的抑制作用也较强。抗、感品种的这种差异在2～3叶期和6～7叶期更为明显,现蕾后则明显减小。     

枯萎菌诱导对棉花细胞壁氨基酸含量的影响

用不同致病力的棉花枯萎菌（Ｆｔｔｓａｒｉｕｍｏｘｙｓｐｏｒｕｍｆ．ｓｐｖａｓｉｎｆｅｃｔｕｍ）７号和３号小种接种棉花，对抗、感品种根部细胞壁氨基酸含量进行分析。结果表明，感病品种在接种７号小种后，根内细胞壁氨基酸含量增加了３２．３％，抗病品种增加了４，４％；接种３号小种后抗病品种氨基酸含量下降了１４％，感病品种上升了１９．８％。感病品种受枯萎菌诱导后细胞壁氨基酸的积累明显高于抗病品种，为枯萎菌的生长提供了较多的氮源，易与枯萎菌建立寄生关系，认为细胞壁氨基酸含量与棉花对枯萎病的抗性具有一定相关性。     

棉花枯萎病菌生理小种的分子指纹分析

以我国棉花枯萎菌３个生理小种的２６个代表菌株及国外３ 个不同生理小种菌株进行随机扩增多态性ＤＮＡ（ＲＡＰＤ）分析，共产生了１４０个ＲＡＰＤ分子标记，其中８７８％ 具有多态性。通过聚类分析将供试菌株划分为６个ＲＡＰＤ组，确定了不同小种间的亲缘关系，为确立我国棉花枯萎菌生理小种在国际上的分类地位提供了可靠的分子证据。     

连作对棉田土壤枯、黄萎病菌数量及细菌群落的影响

采用选择培养法测定新疆库尔勒不同连作年限棉田土壤枯、黄萎病病菌数量的变化,运用PCR-DGGE(Polymerase chain reaction-denatured gradient gel electrophoresis)技术分析棉花连作对土壤细菌群落结构和多样性的影响。结果表明,不同连作年限棉田的枯萎病菌和黄萎病菌量具有相似的变化特征,即在5~20年连作年限内,土壤中病原菌量随着连作年限的延长而增加,20年连作土壤病原菌数量达到最高峰;连作超过20年,土壤菌源数量开始下降。不同连作年限棉田土壤中枯、黄萎病病原菌的数量与发病株率呈显著正相关关系。连作棉田土壤细菌群落的DGGE图谱分析显示,连作棉田土壤细菌种群的组成、结构、丰富度均发生变化。连作5~40年的棉田土壤细菌种群Shannon-Wiener多样性指数(H')、均匀度(EH′)和丰富度(S)指数均降低,且连作年限越长降低越突出。     

农抗120与多菌灵混配对棉花枯萎病菌的增效作用研究

 . 为了开发农抗120与多菌灵混配杀菌剂新品种,在室内用平皿菌落直径法测定了农抗120与多菌灵混配对棉花枯萎病菌的联合毒力与增效作用。结果表明,农抗120和多菌灵对棉花枯萎病菌EC₅₀值分别是407.4 mg·L^-1和574.5 mg·L^-1 ,多菌灵的毒力小于农抗120;农抗120与多菌灵以1：1～2：1混配增效系数（SR）为1.99～2.19,具有显著增效作用。其中,农抗120与多菌灵1∶2混配增效系数最大,达2.19,为最佳混配增效比例。实验结果为混配杀菌剂有效防治棉花枯萎病提供了一定的科学依据。     

拮抗细菌C-02防治棉花黄萎病的机理研究

 从抗生、竞争和诱导系统抗性三个方面对拮抗细菌C-02防治棉花黄萎病的机理展开了研究,结果表明,C-02分泌的抗菌蛋白能溶解病原菌VD-11的细胞壁,抑制其致萎毒素的分泌。与病原菌VD-11相比,C-02利用碳源有明显优势,在棉花根际土壤中具有显著的营养竞争优势和很好的定殖能力。C-02处理棉苗后,棉叶中植株防御性酶系PAL、POD和PPO的活性提高幅度大,维持时间长。C-02防治棉花黄萎病的机理是抗生、溶菌、竞争和诱导棉苗系统抗性的综合表现。     

棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.Vasinfectum(ATK)Sndyder & Hansln的抑菌土初步研究

1987～1988年在河南新乡用相同接菌量种植感病品种,对棉花抗枯萎病品种86—1连作10年以上田块土样进行盆栽和田间小区试验。结果表明.枯萎病平均病指分别为29.4和4.4,与对照果园土比较抑菌效果分别为39.9％和85.8％。上述田块中86—1棉株根围5cm内土样,盆栽枯萎病平均病指19.5,抑菌效果60.5％。连作10年以上枯萎病圃土样,病指分别为27.2和6.8,抑菌效果为43.9％和76.2％。1990～1991年在辽宁省经作所试验结果,连作10年以上枯萎病圃田间抑菌效果56.2％,连作5年病圃抑菌效果17.6％。上述结果证明,枯萎病圃衰退的主要原因是棉花枯萎病菌抑菌土的产生和存在。土样内枯萎菌菌量测定结果表明,3个抑菌土土样内菌量比果园导菌土减少48.6％～59.2％。抑菌土经高压灭菌后抑菌效果完全消失,初步证明抑菌因子可能以生物因子为主。     

内生菌XJ01的分离鉴定及其对黄瓜褐斑病菌的拮抗作用

为了研究中药内生菌对植物病害真菌的拮抗效果,以云雾龙胆为材料进行试验,筛选到1株有拮抗作用的内生菌XJ01,通过形态观察、生理生化实验和16S rDNA系统进化分析,鉴定其为成团泛菌。试验结果表明,该菌株的发酵上清液对黄瓜褐斑病菌的生长有显著的拮抗作用,拮抗活性物质在20℃和30℃时活性较强,高于40℃则活性降低。在pH值为5～10之间均有抑菌活性,对低pH值更敏感;在30℃条件下,50μg/mL的蛋白酶K处理2 h可以使其抑菌活性完全丧失;摇瓶发酵24 h时,内生菌XJ01的抑菌活性最高。盆栽试验表明,内生菌XJ01对黄瓜褐斑病的发生具有明显的抑制作用。     

香蕉枯萎病拮抗芽胞杆菌的防效评价及防病作用研究

为有效评价生防菌对香蕉尖孢镰刀菌古巴转化型(Fusarium oxysporum f.sp. cubense,FOC4)B2的防病能力,通过对收集的生防菌资源进行抗性筛选,对筛选到的3株拮抗菌进行了抑菌观察、抗病谱测定、土壤抑菌能力监测及盆栽苗拮抗能力测定,并对测试菌进行了形态观察和16 r DNA测序鉴定。结果表明：249个测试菌中有109个菌株在对峙培养中表现拮抗能力,其中有三个菌株A5-6, D7-16和CL7的抑菌效果较为稳定。显微观察显示：三个拮抗菌会导致病原菌B2的菌丝发育畸形、膨胀、胞壁增厚、部分形成泡状、内容物外渗生长,以及抑制孢子的萌发等显著影响。抑菌谱测试表明,菌株对包括FOC以内的其它真菌性病害抑菌率在60%以上,但对尖孢镰刀菌其它专化型抑菌率较低,仅在40%-50%之间。土壤拮抗性能评价结果表明：拮抗菌单独对土壤中FOC数量的控制有限,只能降低一个数量级,但对盆栽苗中镰刀菌的数量控制能下降到2个数量级。盆栽实验表明,菌株A5-6以72.3%的防病效果较D7-16、CL7 45.4% 、50.0%的防效之间差异达到了极显著。三个菌株经形态学和16S rDNA序列鉴定表明D7-16为短短芽胞杆菌Brevibacillus brevis,A5-6和CL7也属于芽胞杆菌,三个菌株都是香蕉镰刀菌枯萎病潜在的良好生防资源,可作为生防菌做进一步的开发性研究。     

不溶性胞壁结合酚类物质在棉花对枯萎病抗性中的作用

分析了枯萎病菌侵染后棉花叶片和根茎部组织中不溶性胞壁结合酚类物质 (胞壁结合的简单酚、复杂酚聚合物及黄酮醇 )含量的变化。结果表明 ,抗病品种棉苗中不溶性胞壁结合酚类物质含量高于感病品种 ,同一品种内根茎部组织中含量较高 ;氟乐灵播前土壤处理可诱发棉苗产生对枯萎病的诱导抗性 ,同时也促进了棉苗组织中不溶性胞壁结合酚类物质的积累 ;枯萎病菌侵染后棉苗组织中不溶性胞壁结合酚类物质含量明显增加 ,抗病品种棉苗和经氟乐灵处理的棉苗受侵后不溶性胞壁结合酚类物质含量的增加分别大于感病品种棉苗和未经氟乐灵处理棉苗中的增加水平。这些结果说明 ,不溶性胞壁结合酚类物质在棉花对枯萎病的抗性及由氟乐灵诱发的诱导抗性中起作用     

新疆棉花枯萎病菌营养体亲和群及互补指数的研究

从采自新疆23个不同县(市或团场)的棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum f．sp．vasinfectum)52个菌株上获得785个不能利用硝酸盐的突变体(nit),其中nitl 占70．57％,nitM占19．75％,nit3(8)占9．68％。将52个菌株分别与已知的4个7号小种菌株、一个3号小种菌株和一个8号小种菌株的突变体按nitl或nit3(8)配nitM的方式等距离配对,(各对菌株间的配组数为11～154),进行营养体亲和性的测定,结果表明,52个待测菌株与7号小种的4个标准菌株间存在着不同程度的营养体亲和性,而与3号小种和8号小种的标准菌株均不亲和,因此,它们属于7号小种营养体亲和群—VCG701。但各菌株与7号生理小种的4个标准菌株间的互补指数存在着差异,显示出棉花枯萎病菌同—营养体亲和群内在个体间存在着生理和遗传的差异。     

几种有机肥对棉花枯萎病菌抑菌土的影响

通过田间及盆栽试验结果表明，棉花枯萎病菌抑菌性土壤施入不同形式的有机肥后，抑菌性发生了变化。施入马粪后，抑菌性被削弱，枯萎病菌增殖加快，棉花枯萎病发病率与导菌土相当，而施入棉子饼及豆饼之后，则抑菌性增强，抑菌效果增加，尖胞镰刀菌萎蔫专化型的增殖受到抑制，而非致病性镰刀菌及产荧光假单胞菌含量增加     

海南吊罗山原始林区抗香蕉枯萎病土壤放线菌的分离及田间防治效果试验

为了从热带原始雨林土壤中筛选得到抗香蕉枯萎病的高效生防放线菌。采用平板对峙培养,盆栽防效和田间防效试验等方法,从海南吊罗山原始林区土壤样品分离的385株放线菌中筛选出了16株对香蕉枯萎病菌具有拮抗活性的放线菌,其中DL-28和DL-24菌株具强抑菌活性。盆栽防治试验结果表明：接种100天后,菌株DL-28和DL-24对香蕉枯萎病的平均防治效果分别达83.65%和76.51%。田间防治试验结果表明;香蕉定植7个月后,菌株DL-28和DL-24对香蕉枯萎病的平均防效达46.5%和60%。     

甜瓜残茬腐解物对镰孢枯萎病的助长作用

为了明确甜瓜残茬腐解物和甜瓜连作对甜瓜的化感作用,笔者研究了甜瓜枯萎病株根系残茬腐解物对枯萎病菌菌丝生长和孢子萌发以及甜瓜连作对枯萎病发生程度的影响。结果表明,甜瓜枯萎病发病越重,其病株根系残茬腐解物对枯萎病菌孢子的促进作用越强,高浓度健株、轻病株和重病株根系残茬处理的产孢量分别比对照增加了29.98%、53.44%和48.51%;健株根系残茬处理可使甜瓜枯萎病病菌孢子萌发率提高15.82%~37.86%。甜瓜健康植株残茬腐解物降低了甜瓜的抗病性,接种甜瓜枯萎病原菌后,随着植株根系残茬腐解物含量的增加,甜瓜枯萎病逐渐加重。100%重茬种植土壤的甜瓜植株地上部重和地下部重分别降低179.23%和249.16%,发病率提高77.27%。野生木霉菌和REMI突变体均可通过降解甜瓜残茬有效地缓解其毒害作用,在一定程度上抑制甜瓜枯萎病的发生。     

棉花抗枯萎病相关转录因子基因GhERFB101的克隆与表达分析

为了探究ERF转录因子家族与棉花枯萎病抗性之间的关系,也为海岛抗枯萎病品种的选育工作提供新的基因资源,从Solexa高通量测序技术建立的棉花基因表达谱中筛选探针序列,通过电子克隆结合RT-PCR技术从高抗枯萎病的棉花品种中棉所12中克隆到一个新的ERF-B1亚组转录因子基因,命名为Gh ERFB101(Gen Bank:KF850521)。序列分析表明,该基因开放阅读框738 bp,编码245个氨基酸,含有一个保守的AP2/ERF结构域,在进化上与拟南芥At ERF11的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析显示,枯萎病菌诱导后,Gh ERFB101基因在抗病品种根中的表达量呈现下降趋势;而在感病品种中,该基因呈上调表达,随着病菌处理后时间延长,其表达量呈现先增加后降低的变化趋势,在病菌处理后12 h表达量达到最大,在48 h下降到最低。乙烯和茉莉酸诱导后,该基因表达量均呈现明显的先增加后降低的变化趋势,在乙烯处理后2 h基因的表达量达到最大;茉莉酸则在处理后1 h基因的表达量达到最大;而水杨酸诱导后基因的变化幅度不大;推测该基因可能通过茉莉酸、乙烯信号传导途径参与对枯萎病菌的防御反应。