特殊生境放线菌在植物病害防治中的研究进展

放线菌种类繁多,能产生多种活性代谢产物,在植物病害防治中发挥了重要作用。介绍了放线菌在植物病害防治中的作用机理,论述了特殊生境放线菌在防治植物病害中的研究现状,并对特殊生境下的放线菌在植物病害防治中的未来发展趋势进行了展望。     

特殊生境中植物枯、黄萎病拮抗放线菌的筛选及鉴定

【目的】从特殊生境中分离筛选对植物枯、黄萎病具有较高生防活性的土壤放线菌,为深入开展枯、黄萎病的生物防治提供高效菌株。【方法】用平板稀释法,从采自广西、江苏、陕西等地特殊生境的5份土壤样品中分离放线菌;以西瓜枯萎菌、茄子黄萎菌、棉花枯萎菌作为靶标菌,通过平板对峙法进行初筛和复筛;采用菌丝生长速率法、水琼脂平板法,测定入选菌株发酵液的活性,并对其中拮抗活性高的菌株进行形态特征、培养特征及生理生化特性的分析鉴定,初步确定其分类地位。【结果】从5份采自特殊生境的土壤样品中共分离出53株放线菌,并从中筛选出JSC14、GXW1、GXC1、JSW5、JSW7等5株对所有靶标菌都有明显拮抗效果的菌株,其中JSC14菌株发酵液抑菌作用最强。对5株菌发酵液抑菌活性的测定结果表明,JSC14和GXW1菌株发酵液对供试病原菌菌丝生长和孢子萌发均有强烈的抑制作用,菌丝生长抑制率为62.98%～95.38%,孢子萌发抑制率为69.52%～100.0%。经初步鉴定,菌株JSC14为链霉菌属白孢类群白色亚群白色链霉菌(Streptomyces albus),菌株GXW1为拟诺卡氏菌属链孢拟诺卡氏菌(Nocardiopsis streptosporus)。【结论】获得2株对植物枯、黄萎菌有较高生防活性的土壤放线菌,为进一步探讨利用特殊生境中的放线菌控制土传病害提供了研究材料。     

拮抗放线菌CF17发酵条件优化研究

放线菌CF17对多种油茶病害有良好拮抗效果。为了开发利用菌株CF17,提高其发酵活性物质的产量,综合考虑菌株CF17的菌体干质量和对油茶炭疽病菌的抑菌率2个指标,研究不同发酵培养基、不同碳源、氮源等营养因子,以及接种量、培养时间、装液量、初始pH值等非营养因子对菌株CF17发酵液生物活性的影响。结果表明,菌株CF17的优化培养液为:15 g葡萄糖、10 g酵母膏、1 g NaCl、1 g KH2PO4、3 g CaCO3、1 000 mL蒸馏水,pH 7.0,在300 mL三角瓶中装入100 mL发酵培养液,接入种子发酵液的接种量为10%,在30℃、140 r.min-1的条件下振荡培养7 d。     

稻瘟病生防放线菌A11菌株的发酵条件研究

对稻瘟病生防放线菌A11菌株的发酵初始pH、培养温度及通气量三因素采用三因素二次回归正交旋转组合设计进行发酵培养,结果表明在ACSI培养基上,初始pH值为7.2(灭菌后),28℃,培养6d,通气量为100ml/250ml三角瓶时,培养滤液对稻瘟病菌的拮抗带最大,平均达1.03cm,抑菌率平均达57.4%,该培养条件为菌株的最佳发酵条件。     

致病疫霉拮抗放线菌NB8发酵条件的优化

为提高放线菌NB8(Streptomyces albus)菌株对致病疫霉(Phytophthora in festans)的抑制效率,本试验采用滤纸片法以单因子试验对拮抗放线菌NB8菌株的发酵条件进行优化.结果表明优化后的最佳发酵条件为:将NB8菌株经高氏一号液体培养5 d的种子液,以125 mL/250 mL的装液量...     

伽师甜瓜猝倒病生防放线菌的筛选

【目的】分离、鉴定引起伽师甜瓜(Cucumismelo L.)猝倒病的病原菌,筛选可用于甜瓜猝倒病生物防治的拮抗性放线菌。【方法】采用组织分离法分离伽师甜瓜猝倒病的病原菌,用琼脂块法和无菌发酵滤液抑菌性试验筛选拮抗瓜果腐霉的生防放线菌,搭片法观察生防放线菌菌丝与瓜果腐霉菌丝间的相互作用。【结果】伽师甜瓜猝倒病的病原菌为瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum);筛选出7株对瓜果腐霉具有显著拮抗性的生防放线菌,其中8号放线菌对瓜果腐霉的拮抗环宽度为13.3mm,其无菌发酵滤液对瓜果腐霉的抑菌率在培养120h时高达88.3%。【结论】7株生防放线菌对由瓜果腐霉引起的伽师甜瓜猝倒病均有显著抑制作用;7株生防菌可通过产生抗菌物质或缠绕、消解菌丝的方式抑制瓜果腐霉生长。     

新疆南部巴楚地区干旱生境土壤放线菌的研究

采用常规方法研究了新疆南部巴楚地区特殊生境土壤放线菌区系、放线菌的拮抗性及耐盐性。结果表明:1供试土壤放线菌的数量与土壤有机质含量呈极显著相关,与土壤pH和全盐量无显著相关性;供试土壤放线菌区系较单一,以链霉菌属为主(占总数的91.8%),小单孢菌属极少;链霉菌可分11个类群,以灰褐类群为优势类群;土壤含盐量愈高,链霉菌属组成愈简单。2148株供试放线菌中,有69株菌对供试靶标菌有拮抗性,其中广谱性拮抗菌很少;有机质含量高的土壤中拮抗性菌株数量多;GA培养基上的拮抗菌多于SDSA培养基上的拮抗菌。3供试放线菌耐盐性较强,这与土壤的全盐量呈显著相关,盐质量浓度在50g/L时,有50%以上的放线菌长势强,盐质量浓度在100g/L时,放线菌长势都较弱;不同培养基上分离的放线菌的耐盐性不同,盐质量浓度为50g/L时,长势强的放线菌大多分离自SDSA培养基上。     

6株生防放线菌对辣椒疫霉的皿内拮抗研究

采用琼脂块法研究了6株生防放线菌在不同培养基、培养时间及紫外线处理等多种条件下对2株辣椒疫霉的皿内拮抗作用。结果表明,6株放线菌(10号除外)在供试培养基上的拮抗性表现为PDA>黄豆粉>腐殖酸,PDA琼脂培养基可作为辣椒疫霉生防放线菌的筛选培养基;6株放线菌不同培养时间对辣椒疫霉的抗菌活性表现为13d>20d>7d,以培养13d时的拮抗效果较好;6株拮抗放线菌对陕西岐山辣椒疫霉P4的拮抗效果均优于青海辣椒疫霉P3菌株;用紫外线直接照射拮抗性放线菌琼脂块,不能准确地指示放线菌分泌的抗生素化学结构是否稳定,还需提取发酵产物进行紫外线照射处理加以判断。     

紫花苜蓿根腐性病害生防放线菌的分离与筛选

[目的]分离筛选出对苜蓿根腐病病原具有高拮抗作用的生防放线菌。[方法]利用梯度稀释分离法从来自内蒙古赤峰地区的10个土样中分离得到91株放线菌。以3株苜蓿根腐病菌为靶标菌,采用平皿对峙培养法,对分得菌株进行皿内拮抗作用测定。[结果]获得5株对供试苜蓿根腐病菌有较强抑制作用的拮抗菌株,编号为1-3-6、4-4-2、6-2-25、6-2-27、7-2-13,分别来自1号、4号、6号及7号土样,占分离菌株的5.50%。[结论]该研究可为苜蓿根腐病生物防治奠定一定基础。     

五味子叶枯病菌拮抗放线菌A-25-8的鉴定及发酵条件优化

经五味子根际土中分离获得1株高效拮抗五味子叶枯病菌的放线菌A-25-8,对其进行鉴定并研究其最佳发酵条件。根据菌株的形态与培养特征、生理生化特性、16SrDNA序列分析对其进行鉴定,应用牛津杯法研究A-25-8菌株抑菌活性及最优发酵条件。A-25-8菌株与Streptomyces anulatus(环圈链霉菌)的亲缘关系接近;最佳发酵条件:发酵培养基为马铃薯葡萄糖液体培养基,碳源为葡萄糖,氮源为KNO_3,发酵培养基初始pH为7.5,发酵温度为28℃,发酵时间为3 d,接种量为10%,摇床转速为160 r·min~(-1)。拮抗放线菌A-25-8鉴定为环圈链霉菌(Streptomyces anulatus),优化后A-25-8无菌发酵滤液对五味子叶枯病菌显示出更强的抑菌活性。     

药用植物麦冬土壤中拮抗放线菌的分离和筛选

采用平板稀释分离法从麦冬植被土壤中分离得到放线菌52株,以大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌为指示细菌,采用平板涂抹法筛选出17株有拮抗作用的放线菌,其中抑菌效果较好的放线菌是F13、F25、F50号菌株,其抑菌圈直径在15～20 mm之间,占分离得到放线菌总数的5.77％,F13号菌株的抑菌作用最强,抑菌圈直径达20 mm;采用平板对峙法进一步测定了F13、F25和F50菌株对棉花黄萎菌、番茄早疫菌和玉米串珠镰刀菌的菌丝生长抑制率,F13对黄萎菌的抑菌效果较强,抑菌率为56.7％,F25对串珠镰刀菌的抑菌效果较强,抑菌率为41.2％.     

藏北高寒草原耐碱放线菌的多样性及其生物活性

【目的】研究藏北高寒草原耐碱放线菌的多样性、产酶潜力及拮抗活性,为开发利用相关资源提供参考。【方法】从藏北高寒草原盐碱地采集22份土样,用平板稀释法从中分离放线菌,进行初步的形态鉴定后得到有代表性的36株耐碱放线菌,对这些代表性菌株的16SrRNA基因序列进行系统发育分析,将这些菌株鉴定到属;采用生长速率法测定分离菌株发酵液对1种细菌和4种农作物真菌的抑菌活性,并对分离株菌进行纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶酶活初筛,分析其拮抗活性。【结果】从22份土样中分离到有代表性的36株耐碱放线菌;16SrRNA基因序列分析表明,这36株菌分布于放线菌门放线菌纲5个亚目5个科的5个属,即链霉菌属(Streptomyces)、糖丝菌属(Saccharothrix)、小单孢菌属(Micromonospora)、原小单孢菌属(Promicromonospora)和韩国生工菌属(Kribbella);分离菌株中25.0%具有纤维素酶活性,8.3%具有淀粉酶活性,16.6%具有蛋白酶活性。所得耐碱放线菌中33.3%的菌株有抑菌活性,其中有5株具有高拮抗活性(抑菌圈直径≥20mm),分别是J10、J14、J21、J48和J65。【结论】藏北高寒草原盐碱地生境蕴藏着丰富的耐碱放线菌资源,这些耐碱放线菌具有高酶和拮抗菌活性。     

新疆荒漠盐碱环境中抗动物病原菌的放线菌筛选与鉴定

【目的】从新疆荒漠地区特殊生境中,分离筛选对动物病原菌具有较高抑制活性的放线菌。【方法】采用皿内琼脂块法和发酵液滤纸片法,对新疆荒漠盐碱土环境中分离到的412株放线菌的拮抗性进行筛选,并对其中拮抗活性高的菌株进行形态特征、培养特征、生理生化特性及16SrRNA序列的分析鉴定,初步确定其分类地位。【结果】筛选结果显示:新疆地区荒漠土中39.6%的放线菌对所选的8种病原菌有拮抗作用,且随着靶标菌数的增加,拮抗比例减小;供试菌对革兰氏阳性菌的拮抗效果优于革兰氏阴性菌,对牛无乳链球菌Ⅰ、Ⅱ和猪金黄色葡萄球菌Ⅰ、Ⅱ的抑菌效果平均为26.0%和22.3%。通过初筛和复筛得到10株抑菌效果较好的拮抗性放线菌,经多相分类鉴定确定为链霉菌属的不同种,具体分类地位如下:XJ 6-2菌株为天蓝褐链霉菌(Streptomyces coeruleofuscus),XJ 1-5-10菌株为粪生链霉菌(Streptomyces fimicarius),XJ 2-9菌株为灰平链霉菌(Streptomyces griseoplanus),XJ 2-5-1菌株为弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae),XJ 19-11菌株为变异链霉菌(Streptomyces variabilis),XJ 1202菌株为苍黄链霉菌(Streptomyces luridus),XJ 1625菌株为微黄绿链霉菌(Streptomyces flavidovirens),XJ 2-9-7菌株为库尔萨诺夫链霉菌(Streptomyces kurssanovii),XJ 617菌株为堆孢链霉菌(Streptomyces massasporeus),而XJ 1-6-5菌株的序列相似度在98%以下,可能为潜在新种,需要进一步鉴定。【结论】新疆地区荒漠土中存在大量拮抗性放线菌,并且获得了10株对动物病原菌有较高抑制活性的放线菌。     

慈巴沟自然保护区土壤放线菌区系分析及其生物活性测定

【目的】分析西藏察隅慈巴沟自然保护区土壤放线菌的组成及其抑菌活性和酶活性,为放线菌新药物先导化合物和高活性酶的筛选提供资源。【方法】从慈巴沟自然保护区采集不同植被和不同海拔高度的45份土样,用5种培养基分别分离高温、中温和低温放线菌,根据形态和化学分类特征对分离到的放线菌进行鉴定。采用植物相似性系数计算公式,将慈巴沟土壤放线菌区系与临近地区云南、青海以及地理位置及气候条件具有显著差异的河北承德和武陵山放线菌区系进行比较分析,并采用琼脂移块法,检测了617株中温放线菌对2株细菌和3株农作物病原真菌的抑菌活性及酶活性。【结果】慈巴沟自然保护区土壤放线菌区系复杂,从45份土样中共分离到11个属的放线菌。该地土壤中广泛分布着高温放线菌,其分布的上限海拔为4000m,主要属于链霉菌属、小单孢菌属和高温放线菌属;中温放线菌较复杂,共分离到10个属的中温放线菌;低温放线菌组成简单,仅分离到3个属。在区系亲缘关系上,慈巴沟放线菌与云南区系较为接近,与武陵山、河北承德及青海区系较远。617株中温放线菌中的大部分菌株能利用明胶、还原硝酸盐和产生凝乳酶等,对农作物病原真菌拮抗比率小,但活性较强。【结论】慈巴沟自然保护区原始森林土壤蕴涵着种类和活性丰富的放线菌,从该地区酸性土壤中能筛选到对植物病原真菌有较强活性的拮抗放线菌。     

生防放线菌153固态发酵条件的优化及其耐热力检测

【目的】探讨生防放线菌153的固态发酵条件,并考察其耐热力,为生防放线菌的大规模生产及活体菌剂的研制提供技术支持。【方法】将发酵物的含菌量作为筛选指标,以玉米粉、甘油、蔗糖、葡糖糖和可溶性淀粉为碳源,以小米粉、蛋白胨、酵母浸粉、黄豆粉和尿素为氮源,通过单因素试验获得适宜的碳、氮源,再采用L25(56)正交设计优化固体培养基配方,在此基础上确定固态发酵终点以及所需的接种量和种子液种龄。最后将壳聚糖、非耕作层黄土、高岭土、炉渣、碳酸钙、面粉和几丁质分别与生防放线菌153菌粉混合,55℃水浴至致死中时,测定生防放线菌153的耐热力,筛选适宜的载体。【结果】生防放线菌153固体培养基配方为:80mg/g麦麸、8mg/g玉米粉、10mg/g小米粉和2mg/g蛋白胨,初始含水量(含0.5g/L石灰的自来水)为60%,在此条件下培养,培养物的含菌量较对照增加了94.1%。生防放线菌153固态发酵培养终点为216h,接种量为20%(每100g固态培养基接种20mL种子液),种子液种龄为84h。生防菌153的适宜载体为壳聚糖和非耕作层黄土。【结论】确定了生防放线菌153的固态发酵条件,该条件可以促进生防菌153的生长产孢,并提高菌株的保存稳定性;确定了筛选生放菌153载体的方法,即55℃条件下水浴处理136min。