土壤环境因子对棉花根际与内生拮抗细菌存活数量的影响

【目的】分析实验室条件下土壤理化性质对棉花黄萎病拮抗细菌数量及活性的影响,揭示拮抗细菌在土壤不同理化条件下的适应能力。【方法】以已筛选的4个棉花黄萎病拮抗细菌菌株为基础,采用涂布法测定培养皿土壤中不同理化因子(含水率、温度、含盐量、肥力、pH、土壤类型)下的拮抗细菌数量;通过最适土壤理化环境下的盆栽试验,对棉株根部土壤中的拮抗细菌数量进行测定并对棉花黄萎病发生情况进行统计。【结果】SHZ-24和BHZ-29菌株在土壤中活菌相对数量较高,其中SHZ-24的活菌相对数量在15%的土壤含水率下达到27.74%,BHZ-29菌株在中等肥力、灰漠土中分别达到24.81%和15.24%。在高肥、土壤含水率小于20%的土壤条件下,4种拮抗细菌对棉花黄萎病的防病效果均较好,其中BHZ-29防效最高(87.12%),SMT-24防效最低(35.04%)。【结论】4株拮抗细菌在水分合适和施肥土壤中有很好的适应性,可维持一定数量和活性。     

棉花黄萎病生防内生芽孢杆菌LH-L3的分离鉴定

【目的】获得能够防治黄萎病菌的棉花内生芽孢杆菌。【方法】将棉株组织研磨液80℃加热后,采用涂板法分离内生菌,将对大丽轮枝菌强致病力菌株Vd084拮抗效果最好的菌株,依据菌体形态、生理生化特征、16S rRNA、gyrB和rpoB基因序列分析进行鉴定,并以盆栽试验确定其对棉花黄萎病的防效。【结果】分离到61株芽孢杆菌类似菌,其中17株能拮抗大丽轮枝菌。复筛得到1株拮抗活性较高、抑菌谱较广的菌株LH-L3。该菌株被鉴定为甲基营养型芽孢杆菌。与无菌水对照相比,用106 mL~(-1)的LH-L3菌液浇灌3次的棉花出苗率、株高、根长、地上以及地下部分鲜物质质量分别提高42.85%、10.24%、23.83%、10.05%、97.62%,对棉花黄萎病的防治效果达到85.24%。【结论】菌株LH-L3有较好的促生长和棉花黄萎病防治的效果,具有进一步开发应用潜力。     

棉花黄萎病拮抗细菌Bacillus subtilis ZL2-70抗菌蛋白的理化性质和抑菌机理

【目的】旨在研究棉花黄萎病拮抗细菌枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis ZL2-70抗菌蛋白的抑菌谱、理化性质以及抑菌机理,为棉花黄萎病生物农药的研制与开发奠定理论基础。【方法】采用抑菌圈法测定该抗菌蛋白的抑菌谱,以及温度、pH、无机离子、有机溶剂、蛋白酶对其稳定性的影响,并通过无菌小瓶等方法研究抗菌蛋白对大丽轮枝菌菌丝和孢子的抑制作用,测定了抗菌蛋白的纤维素酶和几丁质酶活力。【结果】棉花黄萎病拮抗细菌B.subtilis ZL2-70抗菌蛋白抑菌谱广,对19种植物病原菌表现出抑菌活性;该蛋白理化性质相对稳定,耐高温,在pH 5.0~10.0范围内抑菌活性较稳定,经EDTA处理后活性变化不大,对Fe3+敏感,对蛋白酶K、胃蛋白酶和胰蛋白酶不敏感;该抗菌蛋白对大丽轮枝菌的菌丝生长和孢子萌发有双重抑制作用,能使病原菌菌丝胞壁消融、原生质凝集渗漏、菌丝细胞泡囊化,并可抑制病菌孢子的萌发;抗菌蛋白具有纤维素酶和几丁质酶活性,且酶活力与抑菌活性有关。【结论】初步推断该抗菌蛋白通过多糖酶活力破坏大丽轮枝菌的细胞壁和抑制病原菌的孢子萌发而起到抑菌作用。     

贝莱斯芽孢杆菌SZAD1对大丽轮枝菌的生物防治效果

【目的】黄萎病是棉花的主要真菌病害,缺乏高抗品种和安全有效的化学杀菌剂。生物防治黄萎病对棉花生产具有重要意义。本研究旨在探讨棉花内生细菌对大丽轮枝菌的拮抗活性和生物防治潜力。【方法】通过16S r DNA与gyr B序列分析,对菌株SZAD1进行鉴定。在平板对峙试验中检测SZAD1对黄萎病菌VD080菌丝生长的抑制能力,通过种子浸泡和灌根检测对黄萎病的防效。制备含羧甲基纤维素或几丁质的琼脂平板培养基来检测菌株能否分泌纤维素酶和几丁质酶,并用二硝基水杨酸试剂法测定酶活性。【结果】SZAD1属于贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。SZAD1菌株能显著抑制VD080菌丝生长,种子浸泡法和灌根法处理中SZAD1菌株对棉花黄萎病的防效分别为60.10%和56.00%。SZAD1菌株能产生纤维素酶和几丁质酶,在培养72 h时达到最大酶活性。该菌发酵72 h的上清液抑菌效果最强。加入25 mg·L~(-1)和50 mg·L~(-1)的SZAD1发酵上清液后,液体马铃薯葡萄糖琼脂培养基中的VD080孢子含量分别较对照降低了30.20%和96.53%。【结论】SZAD1菌发酵上清液通过灌根法处理可减少VD080在棉花植株茎部的定植,减轻棉花叶片枯萎程度。SZAD1有作为生防菌控制棉花黄萎病的潜力。     

陆地棉植株组织结构和生化代谢与黄萎病抗性的关系

通过对8个陆地棉品种的植株组织结构、酶活性和根系分泌物的比较分析,研究陆地棉黄萎病抗性机制。研究结果表明,陆地棉抗病品种根和茎的导管细胞壁厚、直径小、数目多,髓射线数目多、单位面积薄壁细胞数多,有助于抵御棉花黄萎病菌的侵入与扩展。过氧化物酶（POD）活性与棉花抗黄萎病的关系不明显,但苯丙氨酸解氨酶（PAL     

棉花黄萎病不同抗性品种接菌前后体内酶活性及酚类物质含量的变化

研究了对黄萎病不同抗性棉花品种在接菌前后酶活性与酚类物质含量的变化。结果表明 :棉花对黄萎病的抗性与棉株组织中的过氧化物酶 (POD)、多酚氧化酶 (PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及酚类物质 (主要为二元酚 )含量密切相关。不同抗感黄萎病棉花品种接种病原菌后 ,4个指标都有不同程度地提高 ,并于接种后 3～ 5d内出现峰值 ,峰值高低与抗性程度呈正相关     

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。     

河北省又取得一批农药植保类科研成果

<正>(接上期)7.棉花黄萎病拮抗芽孢菌剂的研制单位名称:河北农业大学评价单位名称:保定市科技局项目组分离1株对棉花黄萎病病原菌大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)有较高拮抗的芽孢杆菌菌株,经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。盆栽试验表明,Z-5菌株对棉花黄萎病的防治效果达到76.05%。采用抗利福平和抗     

几种氨基酸铜对大丽轮枝菌微菌核形成的抑制作用

大丽轮枝菌(VerticilliumdahliaeKleb.)是引起棉花黄萎病的病原菌,它能以其休眠体微菌核的形式在土壤中长期存活,并保持对寄主的侵染力。Bell等认为真菌的微菌核黑色素具有抵抗自然界紫外光辐射和土壤微生物侵袭的功能,不少学者认为大丽轮枝菌的微菌核黑色素与菌株致病力有关,黑色素受抑制的菌株致病力降低。外界环境,如温度、杀菌剂等影响大丽轮枝菌微菌核和微菌核色素的形成。近年来,复合氨基酸铜作为一种新型的杀菌剂已有很多报道。本实验室最早把复合氨基酸铜用于防治棉花黄萎病,并研究了甘氨酸铜对棉花黄萎病株的过氧化物酶、多酚氧…     

一株棉花黄萎病拮抗芽孢细菌的分离鉴定及活性检测

 采用改良的琼脂平板扩散法,通过初筛和复筛,得到一株对棉花黄萎病病原菌大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）具有较强的抑菌活性的拮抗细菌Z-5菌株。通过对该菌株的形态特征观察、生理生化鉴定和16S rDNA的序列分析,确定拮抗细菌Z-5菌株为Bacillus malacitensis。盆栽实验表明Z-5菌株对大丽轮枝菌的防治效果达到76.05%,对棉花黄萎病具有明显的防治作用。     

抗黄萎病海岛棉叶片在大丽轮枝菌胁迫下的蛋白组学分析

【目的】探讨海岛棉抗黄萎病材料的抗病机理,寻找可能的抗病基因。【方法】以高抗黄萎病海岛棉材料长312为试材,利用蛋白质双向凝胶电泳和质谱鉴定技术探讨棉花在大丽轮枝菌胁迫下蛋白质水平的变化。【结果】在接种大丽轮枝菌2 h后,长312叶片中有11个蛋白表达水平下调,15个蛋白表达水平上调;下调表达的蛋白主要是与光合作用及碳同化相关的一些酶类,推测大丽轮枝菌危害棉花叶片主要是破坏其光合系统;表达水平上调的蛋白主要是一些与光合作用、碳同化相关的酶类及苯醌还原酶、β-D-半乳糖苷酶、14-3-3f蛋白等抗病蛋白。【结论】推测海岛棉对黄萎病的防御机制发生在2个层面:一是被动防御,可能通过叶绿体ⅡA-B结合蛋白、核酮糖二磷酸羧化酶等下调蛋白的同工蛋白上调表达保持抗病海岛棉光合系统的稳定,通过组蛋白和14-3-3f蛋白的高表达保持抗病海岛棉植株细胞的稳定性;二是主动防御,可能通过高表达β-D-半乳糖苷酶和苯醌还原酶等参与海岛棉的抗病反应。     

棉花黄萎菌拮抗菌BDT-25的鉴定及抗菌蛋白产生条件研究

拮抗细菌BDT_25是从根际土壤中分离到的一株对棉花黄萎病菌具有强烈抑制作用的芽孢杆菌。经生理生化特征的鉴定,证明BDT_25菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。此外,该菌株还对棉花枯萎病菌、棉花立枯病菌等10种其他病原真菌的生长具有显著的抑制作用,为一株广谱拮抗细菌菌株。通过对BDT_25菌株培养条件的研究发现,采用NB液体培养基,28℃,170 r/min培养48 h所得发酵液对棉花黄萎病菌的抑制作用最强。其发酵液经硫酸铵沉淀粗提到对棉花黄萎病菌具有抑制作用的提取物,进一步实验表明,该拮抗物质对热和多种蛋白酶敏感,证实其为抗菌蛋白。     

棉花黄萎病菌拮抗细菌TUBP1的分离鉴定及其防病作用

为研制和开发新疆棉花黄萎病优良生防菌剂,采用琼脂平板扩散法,通过初筛和复筛,分离得到一株对棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae)具有较强抑菌活性的拮抗菌株TUBP1。通过对形态观察、生理生化实验、16S rDNA和gyrB的基因序列分析,确定该菌株为Bacillus axarquiensis;利用生长速率法和牛津杯法分别测定了发酵液对棉花黄萎病菌抑菌活性,对棉花黄萎病菌菌丝生长抑制率为78.62%±3.48%,抑菌圈直径为21.00±3.86 mm。温室盆栽试验中,TUBP1最大生防效果为43.67%,小区试验中,TUBP1最大生防效果为43.07%。     

新疆乌苏地区棉花黄萎病菌分离鉴定和致病力分析

为了研究新疆乌苏地区棉花黄萎病菌的致病型和群体间的变异性,从该地区不同棉株上分离8株病原菌,通过对病原菌的菌落培养形态、菌丝和孢子的显微结构、对寄主的致病性、ITS序列的克隆、菌株间的系统进化及营养亲和性分析等方面进行了研究。结果表明：分离的病原菌均属于非落叶型棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae),为大丽轮枝菌;系统进化树显示8株菌在系统进化上属于2个不同的进化方式;8株黄萎病菌在相同的寄主上致病性存在差,Vd-1菌株致病力最强,Vd-34致病力最弱;不同致病力的菌株之间的营养亲和性分为2个营养亲和群(VCGs)。新疆乌苏地区棉花黄萎病的致病菌是大丽轮枝菌,病原菌在进化上差异显著。     

Bacillus malacitensis Z-5菌株合成抑菌物质培养基优化及成分鉴定

【目的】Bacillus malacitensis Z-5菌株对棉花黄萎病有显著防治效果,产生抑菌物质是其发挥防治作用的主要因素。本研究旨在优化Z-5菌株产生抑菌物质的培养基组成,分析抑菌物质的成分及其合成相关基因。【方法】由单因素试验确定最佳碳源、氮源及无机盐,利用最速上升法确定碳源、氮源以及无机盐最优含量区域,根据Box-Behnken试验设计,以发酵上清液对棉花黄萎病菌大丽轮枝菌(Verticillium dahlia Kleb.)的拮抗活性为指标,筛选Z-5菌株产生抑菌物质的最优培养基组成。利用液相色谱-质谱联用(Liquid Chromatography-Mass Spectrometer,LC-MS)法鉴定抑菌物质,并对抑菌物质合成相关基因进行检测。【结果】Z-5菌株产生抑菌物质最佳培养基组成为2.68%(质量分数,下同)玉米粉、1.45%酵母粉、0.03%K_2SO_4、0.8%Na_2HPO_4·12H_2O、0.2% NaH_2PO_4·2H_2O(pH 7.2～7.4),抑菌圈直径为1.34 cm,与预测值相近,证实该模型可靠有效。抑菌物质主要为脂肽抗生素C14表面活性素B,C14～C17伊枯草菌素A,C14、C15、C17伊枯草菌素B等。聚合酶链式反应检测结果显示,Z-5菌株基因组含有合成脂肽抗生素的基因srf AB、ituC和ituD。【结论】本研究优化了Z-5菌株产生抑菌物质的培养基组成,明确了其抑菌物质为脂肽抗生素,为利用该抑菌物质进行棉花黄萎病菌的防治提供了理论参考和物质基础。     

响应面法对解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)12-7产抗菌蛋白条件的优化

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)12-7是从发病棉田土壤中分离得到的1株生防细菌,其对棉花黄萎病致病菌大丽轮枝菌Verticillium dahliae Kleb.V190具有明显的拮抗作用,已证明其抗菌物质为蛋白质。采用响应面法对该生防菌株的产抗菌蛋白条件进行优化,以期为棉花黄萎病生物农药的研制开发以及抗菌蛋白的后续研究奠定基础。以发酵液上清液对大丽轮枝菌的抑菌圈面积为考察指标,首先采用单因子试验考察培养时间、温度、初始pH、碳源、氮源、无机盐等因素对菌株12-7发酵产抗菌蛋白的影响;再根据响应面分析法的基本原理和方法,对发酵条件进行优化。得出该菌株产抗菌蛋白的最优发酵培养基和培养条件为:1.5%(质量分数)蔗糖、1.5%(质量分数)大豆蛋白胨、0.3%(质量分数)NaCl、0.1%(质量分数)K2HPO4、初始p H7.3的培养基,31℃发酵培养60 h。优化后抑菌圈面积从试验设计初期的171.95 mm2提高至320.3 mm2,且经过验证试验证实预测值与实际值之间具有较好的拟合度。     

陆地棉PPO基因全基因组鉴定及对黄萎病菌的响应分析

【目的】多酚氧化酶(Polyphenol oxidases,PPO)广泛参与植物抵抗病虫害等生物逆境胁迫的过程。本研究旨在研究棉花中的PPO基因及其表达模式,验证多酚氧化酶与棉花抗黄萎病的关系。【方法】分析了黄萎病菌V991侵染下异源四倍体陆地棉TM-1根系中PPO酶活力变化,并利用TM-1的基因组数据库,鉴定相关基因,并进行生物信息学和表达分析。【结果】共筛选到13个候选GhPPO基因。这些基因都不含内含子,所编码的蛋白包含2个铜离子结合位点和PPO的保守序列(酪氨酸酶、DWL和KFDV保守结构域)。进化分析显示,陆地棉PPO基因的种内相似性大于种间相似性,并且相互之间形成了多对重复基因。GhPPO的表达量差异较大,少数基因具有组织特异表达的特性,多数基因在棉花不同组织中表达量都很低。实时荧光定量聚合酶链式反应分析结果表明:GhPPO6D在棉花根系中表达量较高,且在黄萎病菌V991侵染后上调。【结论】GhPPO6D可能参与了棉花与黄萎病菌的互作过程,与V991侵染后棉花根系PPO酶活力上升相关。     

丙基双氢茉莉酮酸酯诱导棉花耐黄萎病的效应

温室内以10mg·L 1的丙基双氢茉莉酮酸酯(PDJ)灌根预处理后,再用黄萎病菌(Verticilliumdahliae)孢子悬浮液接种棉苗,处理棉苗与对照相比发病率和病情指数有所降低,表现出对棉花黄萎病的耐病性。对一些生化指标进行测定发现,PDJ灌根和接种都可引起棉苗叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性升高和木质素含量的增加,与此同时棉花叶片中的过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)含量也都有所上升,在此基础上对PDJ诱导棉花耐黄萎病的可能生化机制作了归纳。     

番茄品种对ToMV抗性与氧化酶活性的关系研究

测定了6个不同抗性番茄品种接种ToMV两周后POD、PPO和PAL活性,以及POD同工酶酶谱的变化。结果表明：抗、感病品种接种ToMV后POD、PPO和PAL活性均比相应未接种株高,而且POD、PPO和PAL的酶活增长率与抗病性成负相关;感病品种接种株的POD同工酶谱带数都比相应未接种株多出2条酶带,而抗病品种只增加了1条酶带。