木霉菌生物防治作用机理与应用研究进展

木霉菌Trichoderma是国际上应用非常普遍的生防真菌.随着植物免疫的MAMPs(微生物互作分子模式)理论的发展,利用木霉菌防治病害和提高作物抗逆性机理研究进入了一个新阶段,尤其是系统生物学方法的应用,使得人们在"组学"尺度上认识木霉菌与植物和病原菌互作的本质成为可能,这将极大丰富木霉菌生物防治植物病害的理论基础.在我国建立木霉菌多样化应用技术途径是发挥木霉菌在农业可持续发展中作用的重要发展方向.本文重点介绍木霉菌生物防治分子机理研究的新进展.     

寡糖生物防治应用及机理研究进展

植物诱导防御是当前国际生物防治学的热点内容,研究发现寡糖类物质是一类有效的诱导子,对于植物具有免疫调节作用,可以增强植物应对病虫害的能力。利用其进行植物病虫害防治是植物保护的新途径。本文将对目前应用较为广泛的寡糖诱导子来源和实际应用情况,以及寡糖诱抗机理研究中寡糖识别机制的研究进展进行综述。     

芽胞杆菌生物防治作用机理与应用研究进展

芽胞杆菌Bacillus spp.是国际上应用非常普遍的生防细菌,一直是当今土壤微生物学和微生态学研究热点之一。目前,国内外已完成多个芽胞杆菌菌株全基因组测序分析工作。本文从芽胞杆菌的次生代谢与抑菌作用、生物膜与竞争作用、植物-芽胞杆菌-病原菌互作与诱导植物抗性三方面概括性地综述了芽胞杆菌的生防机制。通过芽胞杆菌功能拓展的分子改良,可以提高植物抗病性,并就生防芽胞杆菌剂的商业化生产及在农业上的应用作了探讨。近年来我国学者在芽胞杆菌应用基础研究上取得了丰硕成果,为进一步实现芽胞杆菌的产业化及其应用奠定了坚实的基础。     

水稻细菌性条斑病生防菌株筛选和田间防治效果

为筛选防治水稻细菌性条斑病的生防菌株,通过平板对峙试验、温室及田间试验,测定了4个菌株对水稻促生和防治细菌性条斑病的效果。通过平板对峙试验明确了4株生防菌株抑菌活性;温室试验中,除生防菌LH外,其他3株生防菌的发酵液处理后的水稻幼苗的株高、根系、鲜重均显著高于对照。接种结果显示接种病原菌前喷施生防菌防效最好。生防菌L1在3个不同试验田中防效均达到55%以上,同时增产效果达到10%以上,显著高于其他处理。研究表明,生防菌L1不仅可以用于水稻细菌性条斑病的生物防治,而且可以促进水稻生长,具有较好的生产应用潜力。     

木霉对玉米纹枯病的生物防治

为明确木霉菌在玉米纹枯病防治上的作用,研究了从雅安郊区大田玉米根际土壤中分离到的18个木霉菌株对立枯丝核菌的抑制作用及对玉米纹枯病的田间防治效果.对峙培养结果表明,这些木霉菌株对立枯丝核菌的抑制率为39.44%～84.98%;而木霉发酵滤液的抑菌作用为13.48%～85.81%.对峙培养和液体发酵滤液的抑菌测定相结合,筛选出木霉菌株T8、T2、T13,经鉴定分别为哈茨木霉Trichoderma harzianum、黄绿木霉Trichoderma aureoviride和长枝木霉Trichoderma Longibrachiatum.用这3种木霉的固体培养物作进一步的田间防治试验,防治效果分别为62.75%、64.48%、68.52%,比井冈霉素(49.68%)效果高;T13菌株的发酵滤液的防治效果仅为40.07%.3株木霉固体培养物对玉米产量影响显著,增产率依次为29.77%、43.37%、54.21%.     

抑制黄瓜枯萎病的链霉菌S-101及其生防作用研究

为了获得抑制黄瓜枯萎病的高效生防菌,对青海湖附近植被根系土壤中的微生物进行分离筛选。测定拮抗菌的抑菌活性及其对黄瓜枯萎病的防控效果。本文通过平板对峙法分离筛选出一株生防链霉菌S-101,该菌株对供试的几种病原真菌都有较好的拮抗作用,其中对尖镰孢菌黄瓜专化型的抑制率为53.3%,对草莓炭疽菌的抑菌率为45.5%;并通过形态特征及16S rDNA序列分析对菌株S-101初步鉴定为Streptomyces luridus;盆栽试验结果表明,菌株S-101发酵液对黄瓜枯萎病的防治效果达57.11%;通过构建绿色荧光蛋白标记的基因工程菌S-101-GFP,检测了该菌株在黄瓜根部及根围土壤中的定殖能力,随着定殖天数的增加,数量由处理时的1×10⁸ cfu/g逐渐减少到1×10⁶ cfu/g,0～14 d下降较快,21～28 d下降较慢,28～35 d趋于稳定,孢子数维持在1×10⁶ cfu/g。因此,菌株S-101是防治黄瓜枯萎病的潜在生防菌株,具有开发成为微生物农药的应用价值。     

辣椒青枯病拮抗菌株的筛选及田间防效的测定

用抑菌圈－定殖力双重测定法筛选出6个定殖密度大于10^5cfu/g根，抑菌能力亦较强，同时又极易于人工培养的菌株，作为青枯病的潜在生防菌株。温室试验，防病效果分别达83.4%(J2)、91.6%(J3)、58.4%(FH17）、75.0%(BB11)、66.6％（BT4）和41.6%（BT6），增产效果为21.3%-110.1%，其中以J3增产效果最为显著，BB11次之。1996年在南京和淮阴两地的辣椒青枯病小区进行试验，移栽40d后各菌株平均防效分别为：66.0%(J2)、61.6%(J3)、58.2%(FH17)、62.4%(BB11)、72.8%(BT4)和37.1%(BT6);平均增产效果为45.7%(J2)、76.5%(J3)、32.4%(FH17)、78.5%(BB11)、29.3%(BT4)和19.0%(BT6)。     

一株小麦赤霉病生防菌的鉴定及其生防机制初探

本研究通过平板对峙试验,自稻茬分离获得1株对禾谷镰刀菌具有良好抑菌活性的细菌hzq1601。经16S rDNA和gyrB基因序列比对结果表明,菌株hzq1601为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens。菌株hzq1601与多菌灵相容性分析结果显示其可在1000 mg/L的多菌灵药液中正常存活。田间试验结果显示,10⁸ cfu/mL的hzq1601菌液分别与50%多菌灵可湿性粉剂80 g/667m²和70 g/667m²联合施用的防治效果为87.1%和81.0%,与单独施用50%多菌灵可湿性粉剂100 g/667m²处理的防治效果无显著性差异,但显著高于单独施用50%多菌灵可湿性粉剂80 g/667m²和70 g/667m²处理的防治效果,说明上述hzq1601菌液与50%多菌灵可湿性粉剂的2种组合对赤霉病的防治具有减药增效作用。对菌株hzq1601基因组的分析表明其基因组中存在13种次生代谢产物合成基因簇,显示其具有多方面的生防...     

Development of a tomato plant resistant to Clavibacter michiganensis using the endolysin gene of bacteriophage CMP1 as a transgene

The bacteriophage CMP1 endolysin gene (lys), encoding, a peptidase that was shown to effectively reduce Clavibacter michiganensis by specifically hydrolysing its murein, was transferred into tomato plants by Agrobacterium‐mediated transformation. The presence of the gene was verified by PCR and the gene product was confirmed in immunoblots and stably expressed over three generations. Transgenic tomato plants did not show disease symptoms after infection with C. michiganensis subsp. michiganensis, despite the fact that small amounts of bacteria could still be identified in xylem sap and leaf extracts, although in significantly reduced amounts.     

两株解淀粉芽胞杆菌对西瓜枯萎病的防治作用及其相关生防因子检测

本试验从西瓜枯萎病生物防治实际需要出发,检测了两株解淀粉芽胞杆菌TR2和CE对西瓜枯萎病的防治作用及其相关的生防因子。平板对峙试验显示生防菌TR2和CE对西瓜枯萎病尖孢镰刀菌Xg-1、Xg-2和腐皮镰刀菌Xg-3的生长有较强的抑制作用,其中TR2对Xg-1的抑菌效果最好,抑菌带宽度为4.7 mm,CE对Xg-3的抑菌效果最好,抑菌带宽度为5.0 mm,抑菌圈边缘菌丝出现变细、扭曲、个别细胞膨大成球形等畸形现象。幼苗接种试验表明生防菌TR2和CE对西瓜枯萎病的发生具有防治效果,其中TR2对Xg-1在第15 d时防病效果最好,病情指数明显降低,其防治效果达到60%;TR2和CE对Xg-3在第3 d时表现很好的防病效果,发病率和病情指数都明显低于对照,防治效果可达63.6%。采用结晶紫染色、钼锑抗比色法、四苯硼钠法和透明圈检测等方法检测TR2和CE的相关生防因子,发现TR2和CE均可以形成生物膜、分解有机磷、无机磷和钾矿石,并且具备产生蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶的能力。采用水培法发现TR2和CE的解磷解钾能力可以促进西瓜幼苗根和茎的生长。结果表明生防菌TR2和CE可以控制西瓜枯萎病的发生、形成生物膜在西瓜根系定殖,促进西瓜幼苗生长,是具有开发潜力的生防菌株。     

拮抗放线菌A03的生防作用及其分类鉴定

从京郊菜园土壤中分离到一株拮抗放线菌,编号为A03。为了科学评价该菌株在植物病害生防中的应用潜力,采用平板对峙培养法和温室盆栽防治法测定了其抑菌活性,并通过形态学、化学和分子分类的方法研究其分类地位。结果表明,该菌株对供试的多种植物病原真菌均有抑制作用,其中对果蔬灰霉病菌、番茄早疫病菌、小麦纹枯病菌和瓜果腐霉的抑制作用较强,平板抑菌带宽度达11．0～12．0 mm。温室防病试验结果表明,其发酵上清液对甜椒灰霉病和番茄灰霉病具有良好的生防作用,防治效果分别为84．97%和79．51%。根据其菌株形态特征、培养性状、生理生化特性、细胞壁化学组分及16S rDNA序列分析,将菌株A03归入链霉菌属,并鉴定为吸水链霉菌Strep- tomyces hygroscopicus。     

稻曲病菌菌核降解微生物的筛选与作用机制分析

菌核是稻曲病菌天然的越冬菌源和来年病害发生的重要初侵染源,控制田间菌核越冬数量能够从源头上遏制和减轻稻曲病的发生。为此,本研究对来自稻田土壤、菌核表面、以及青海高原的能够降解菌核的真菌进行了筛选,得到了6个有较好降解作用的生防菌株。在实验室条件下它们能够在30~70 d内彻底降解稻曲病菌菌核。真菌形态特征和rDNA-ITS序列分析表明,这些菌株分别为淡色生赤壳菌Bionectria ochroleuca、粘鞭霉Gliomastix polychroma、烟曲霉Aspergillus fumigatus、草酸青霉Penicillium oxalicum、粉红粘帚霉Gliocladium spp.和疣孢漆斑菌Myrothecium verrucaria。进一步超微结构观察发现,不同生防菌对菌核的降解机制可分为以重寄生作用和直接降解为主2种基本模式。春季田间撒施试验表明,其中2种生防菌的防治效果可达33.9%和46.8%。     

黄瓜靶斑病生防芽胞杆菌的分离鉴定及其抑菌作用

由多主棒孢霉引起的黄瓜靶斑病是近年来危害严重的黄瓜病害之一,为获得有效防治黄瓜靶斑病的生防细菌,本研究采用平板对峙法及盆栽试验,获得一株有效防治黄瓜靶斑病的生防细菌HMB28521;根据形态学、生理生化特征及16S rDNA联合gyrA、gyrB、rpoB和rpoC多基因序列的系统发育分析将HMB28521菌株鉴定为贝莱斯芽胞杆菌;液相色谱分离与质谱鉴定结果表明,HMB28521菌株可以产生伊枯草菌素（iturin）、丰产素（fengycin）和表面活性素（surfactin）,抑菌试验证明iturin和fengycin是该菌株产生的主要抑菌活性物质,二者能够显著抑制多主棒孢霉菌的生长,并且造成菌丝畸形。本研究为黄瓜靶斑病的生物防治提供了新的资源并为进一步明确该菌的作用机理提供了理论基础。     

Biocontrol of potato early blight and suppression of Alternaria grandis sporulation by Clonostachys spp.

Early blight, caused by Alternaria solani and A. grandis, severely affects potato crops around the world, and few management options apart from intensive fungicide use are available. In this work, we tested whether biocontrol treatments with different species of the mycoparasitic fungus Clonostachys could reduce early blight severity on the foliage of pot-grown potatoes of cultivar Ágata, and affect the survival and sporulation of the causal pathogen A. grandis. Twenty isolates from five Clonostachys species were screened in a preliminary biocontrol trial, and nine of them were selected and tested further in two confirmation trials. Treatments with three isolates from three species (C. chloroleuca, C. pseudochroleuca, C. rhizophaga) resulted in a significant reduction in disease severity in both confirmation trials, with control efficacy ranging from 88.7% to 92.9% in the first trial, and from 83.1% to 84.7% in the second trial. All Clonostachys isolates used in the confirmation trials survived on potato leaf tissues for at least 15 days, and resumed growth when subjected to high humidity, resulting in mycoparasitic overgrowth and significant reduction of the pathogen sporulation. Our results provide evidence that different species of Clonostachys, not only the ubiquitous C. rosea, are sources of useful candidates for the biocontrol of potato early blight and possibly other plant diseases caused by fungal pathogens.     

皮尔瑞俄类芽胞杆菌ZF390对黄瓜细菌性软腐病的防治效果

针对黄瓜细菌性软腐病发生严重且难以防治的问题,本研究以活体防治效果为指标,筛选更加有利于田间应用的高效生防菌株。采用梯度稀释法分离纯化病害发生严重地块的健康黄瓜植株根际中的细菌菌株,再利用双层培养法筛选到6株黄瓜细菌性软腐病菌拮抗菌株,最终通过喷雾接种法筛选得到能够有效防治黄瓜细菌性软腐病的生防菌株ZF390,其防效可达77.94%,且该菌株能够有效抑制8种病原细菌的生长,抑菌谱广。结合形态学特征、生理生化特性和多位点序列分型分析,鉴定菌株ZF390为皮尔瑞俄类芽胞杆菌Paenibacillus peoriae。采用单因素试验对菌株ZF390摇瓶发酵工艺进行优化,最终发酵液菌体浓度提高了4个数量级,可达2.94×10⁹ CFU/mL。菌株ZF390是一株能够有效防治黄瓜细菌性软腐病的生防菌株,具有进一步开发成生防制剂的应用潜力。     

水稻拟禾本科根结线虫生防细菌的分离鉴定与防治效果评价

为获得对水稻拟禾本科根结线虫具有较高杀线虫活性的生防细菌,初筛以马铃薯腐烂茎线虫、复筛以拟禾本科根结线虫2龄幼虫为靶标线虫,采用直接触杀法对土壤分离细菌进行筛选。获得8株具有较高杀线虫活性的菌株,其中D45菌株发酵液的杀虫活性最好。其发酵液上清5倍稀释液处理24、48 h后,马铃薯腐烂茎线虫和拟禾本科根结线虫2龄幼虫的死亡率分别为69.8%、72.1%和60.9%、70.4%。盆栽试验和田间试验表明,在拟禾本科根结线虫侵染前采用D45菌株发酵液进行土壤处理,可显著减少水稻根结数。D45高活性菌株产生的杀线虫物质对蛋白酶稳定,但不耐热和酸。经生理生化测定结合16S rRNA基因序列分析,D45菌株为巨大芽胞杆菌Bacillus megaterium。D45菌株对防治水稻拟禾本科根结线虫具有应用潜力。     

生防菌SF-193对空心莲子草防除效果及其影响因子的研究

摘要：在室内控制条件下，测定了SF-193菌株培养液对空心莲子草的致病力；在田间小区试验的条件下，测定了SF-193对空心莲子草的防除效果，以及不同因子对SF-193除草效果的影响程度。结果表明，SF-193培养3～5d的培养液具有最强的致病力；最佳接种体为含有菌丝体的培养液；田间有效接种浓度为10倍稀释液，室内有效接种浓度为25倍稀释液；适宜SF-193对空心莲子致病的最佳温度为25～30％；高湿条件下SF-193致病过程加快。SF-193对不同生长季节和不同生境下的空心莲子草均有较好的防除效果。     

液体与固体培养几种生防真菌的营养研究

针对4种重要的生防真菌（虫生真菌2株、重寄生真菌1株、食线虫真菌1株）,在系统研究其碳源、氮源、碳浓度与C/N比、维生素与矿物质对其生长及产孢影响的基础上,研究液体培养与固体培养所需碳氮源的最佳组合。结果表明,液体培养适合菌丝生长和固体培养适合产孢的碳氮源组合中,球孢白僵菌Beauveria bassiana菌株IBC1201分别为葡萄糖与丙氨酸、麦芽糖与酵母提取物;蜡蚧轮枝菌Lecanicillium lecanii菌株CA-1-G分别为葡萄糖与明胶、葡萄糖与大豆蛋白胨;绿色木霉Trichoderma viride菌株TV-1分别为果糖与酪蛋白、纤维二糖与酵母提取物;厚垣孢普可尼亚菌Pochonia chlamydosporia菌株HSY-12-14分别为蔗糖与大豆蛋白胨、蔗糖与NaNO3。     

Biocontrol efficacy of Colletotrichum truncatum for hemp sesbania (Sesbania exaltata) is enhanced with unrefined corn oil and surfactant

In greenhouse and field experiments, an oil-in-water emulsion of unrefined corn oil and Silwet L-77 increased the biological weed control efficacy of Colletotrichum truncatum (Schw.) Andrus et Moore for control of the weed, hemp sesbania ( Sesbania exaltata [Raf.] Rydb. ex A.W. Hill). The surfactant – corn oil emulsion stimulated germination and appressoria formation in vivo and in vitro and delayed the need for dew. We hypothesize that the corn oil protected the conidia from desiccation during the dew-free period and the surfactant stimulated spore germination and appressoria formation. In field experiments conducted over 3 years, a single application of a 50% (v/v) unrefined corn oil tank mixture containing 0.2% (v/v) Silwet L-77 surfactant controlled hemp sesbania in soybeans an average of 95%. Aqueous fungal suspensions or adjuvants alone did not visually affect or control hemp sesbania. The soybean yields were significantly higher in the plots where weeds were effectively controlled. These results suggest that formulating C. truncatum in unrefined corn oil and surfactant greatly increases its infectivity and the biocontrol potential of this pathogen.