Control of Fusarium Wilt of Radish by Combining Pseudomonas putida Strains that have Different Disease-Suppressive Mechanisms

ABSTRACT Biological control of soilborne plant pathogens in the field has given variable results. By combining specific strains of microorganisms, multiple traits antagonizing the pathogen can be combined and this may result in a higher level of protection. Pseudomonas putida WCS358 suppresses Fusarium wilt of radish by effectively competing for iron through the production of its pseudobactin siderophore. However, in some bioassays pseudobactin-negative mutants of WCS358 also suppressed disease to the same extent as WCS358, suggesting that an, as yet unknown, additional mechanism may be operative in this strain. P. putida strain RE8 induced systemic resistance against fusarium wilt. When WCS358 and RE8 were mixed through soil together, disease suppression was significantly enhanced to approximately 50% as compared to the 30% reduction for the single strain treatments. Moreover, when one strain failed to suppress disease in the single application, the combination still resulted in disease control. The enhanced disease suppression by the combination of P. putida strains WCS358 and RE8 is most likely the result of the combination of their different disease-suppressive mechanisms. These results demonstrate that combining biocontrol strains can lead to more effective, or at least, more reliable biocontrol of fusarium wilt of radish.     

利用棉花体内非致病镰刀菌防治棉花黄萎病

从棉花铃内部分离到两株镰刀菌VL－1和VL－2。平板对峙法表明，VL－1和VL－2生长速度快，通过空间竞争和营养有效地抑制黄萎病的生长；并且能够抑制棉花黄萎菌微菌核的产生。温室生测结果表明，VL－1和VL－2对棉花黄萎病的相对防效分别达到87．9％和66．4％。安全性测试证明，这两株镰刀菌在棉花整个生育过程中不造成棉花的伤害，是非致病性镰刀菌。田间试验结果显示，在棉田第一次黄萎病高峰时，VL－1和VL－2对黄萎病的防效较理想，分别为51．5％和45．4％。     

荧光假单胞杆菌的嗜铁素是控制桉树灰霉病的主要因子

 本文对3个假单胞杆菌菌株(Pseudomonas spp.)及其嗜铁素(pseudobactin siderophore)缺失突变体防治桉树灰霉病进行了研究.平板拮抗活性测定表明,荧光假单胞杆菌(P.fluorescens) WCS374r菌株和恶臭假单胞杆菌(P.putida) WCS358r菌株通过对铁离子的竞争抑制灰霉菌的生长.在接种灰霉病菌之前10 h将WCS358r、WCS374r和WCS417r施用于受伤的桉树叶片后,可分别降低发病率48.9%、58.3%和40.3%;当将3种生防菌分别与灰霉病菌混合后接种桉树叶片,WCS358r和WCS374r仍然能够显著地降低发病率;在接种灰霉病菌12 h后再施用生防菌,WCS358r和WCS374r对病菌仍具有一定的抑制作用,而在24 h后施用生防菌,3个菌株均未表现显著的防治效果.WCS358r和WCS417r的嗜铁素缺失突变体无防病作用,而WCS374r的嗜铁素缺失突变体虽然还能有效地防治灰霉病,但与WCS374r相比,防病效果减弱.本试验结果说明假单胞杆菌的嗜铁素是控制桉树灰霉病的重要因子.     

Implication of Systemic Induced Resistance in the Suppression of Fusarium Wilt of Tomato by Pseudomonas fluorescens WCS417r and by Nonpathogenic Fusarium oxysporum Fo47

Fluorescent pseudomonads and nonpathogenic Fusarium oxysporum have been shown to suppress fusarium wilts. This suppression has been related to both microbial antagonism and induced resistance.The aim of the present study was to assess the relative importance of systemic induced resistance in the suppression of fusarium wilt of tomato in commercial-like conditions by a reference strain of each type of microorganism (P. fluorescens WCS417r and nonpathogenic F. oxysporum Fo47). The spatial separation of the pathogen and the biocontrol strains excluded any possible microbial antagonism and implicated the involvement of the systemic induced resistance; whereas the absence of any separation between these microorganisms allowed the expression of both mechanisms. Since systemic induced resistance has often been associated with the synthesis of PR-proteins, their accumulation in tomato plants inoculated with WCS417r or with Fo47 was determined.The analysis of the results indicates that the suppression of fusarium wilt by P. fluorescens WCS417r was ascribed to systemic induced resistance without any detection of the PR-proteins tested (PR-1 and chitinases). In contrast, the suppression achieved by nonpathogenic F. oxysporum Fo47 appeared to be mainly ascribed to microbial antagonism but also to a lesser extent to systemic induced resistance. This induced resistance could be related to the accumulation of PR-1 and chitinases.The possible relationship between the ability of Fo47 to suppress fusarium wilt more efficiently than WCS417r and its ability to show both mechanisms is discussed.     

T-DNA随机插入法获得甘薯蔓割病菌非致病生防菌株

由尖孢镰刀菌甘薯专化型Fusarium oxysporum f.sp.batatas引起的甘薯蔓割病是甘薯生产上一种重要病害。本研究将带有GFP绿色荧光蛋白基因的T-DNA随机插入到蔓割病菌基因组中,获得711个突变体。经过致病力筛选,获得了3株非致病突变体,编号为50-5、55-7和103-4,其中50-5和103-4产孢能力显著下降。平板对峙试验结果表明这3株非致病突变体均可和蔓割病菌发生营养竞争作用。通过提前对感病品种"新种花"接种非致病突变体,再接种蔓割病菌,结果显示当蔓割病菌和非致病突变体孢子浓度同为5×10~5 CFU/m L时,103-4和55-7分别预处理感病品种8 h后,生防效果趋于稳定,分别为86.95%和83.80%;50-5预处理16 h后生防效果趋于稳定,为75.65%。以上结果表明,通过农杆菌转化筛选非致病突变体的方法,成功获得3株蔓割病生防菌株,为深入开展甘薯蔓割病的生物防治提供基础,也为其他尖孢镰刀菌创造非致病生防菌提供借鉴。     

绿僵菌对云南松切梢小蠹的致病性

利用3个绿僵菌菌株2060-d、X-m、2014分生孢子分别制成液剂、油剂和粉剂通过室内和林间试验,3个绿僵菌菌株对云南松切梢小蠹成虫都具有较高的致病力。室内校正死亡率77.1%~97.9%,死虫僵虫率达100%;用2060-d菌株分生孢子制成不同的剂型在林间防治切梢小蠹成虫,试验结果,成虫死亡率依次为油剂(73.3%)>液剂(70.0%)>粉剂(20.0%),死虫僵虫率分别为67.0%、65.0%和20.0%。上述结果表明,绿僵菌对云南松切梢小蠹有一定的致病力,可以将绿僵菌分生孢子制成油剂进行低量喷雾防治。     

利用芽孢杆菌在温室环境中控制番茄青枯病

 在离体条件下测试了81株芽孢杆菌分离物抑制番茄青枯病菌的能力,有4个菌株(B2、B5、B7和B8)显示了较好的抑菌效果,经细菌生物学性状、Biolog和16S rDNA序列分析,B2菌株鉴定为短短小芽孢杆菌(Brevibacillus brevis),B5、B7和B8鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。在温室环境中,4个菌株都能不同程度的促进灭菌土和自然土的番茄生长,并能减轻番茄青枯病的发生。B2菌株显示了显著的抑菌作用,在灭菌土和自然土中分别降低了80.0%和87.4%的番茄青枯病发生率。     

草莓枯萎病拮抗细菌的筛选及其防治效果

为防控草莓枯萎病,本研究通过测定生物量、初筛、复筛和相容性试验,筛选出生长速度较快且抑菌效果良好的菌株SA-1和SV-2,经形态观察、Biolog和分子生物学方法分别鉴定为枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis和解淀粉芽胞杆菌Bacillusamyloliquefaciens。盆栽试验评价了菌株SA-1和SV-2发酵液单一使用及联合使用对草莓枯萎病的防治效果及对草莓植株促生和相关酶活的影响,结果表明菌株SA-1和SV-2发酵液联合使用比单一使用具有更好的生防效果,灌根40d后防治效果为71.33%,过氧化氢酶活性显著增强,丙二醛含量明显减少,在草莓枯萎病生物防治中有一定应用潜力。     

葡萄灰霉病生防芽胞杆菌的筛选与防效评价

本研究从新疆、山东及河北等地区采集的健康葡萄根际土壤中分离生防菌,以葡萄灰霉病菌Botrytis cinerea为靶标菌,通过平板对峙试验、葡萄叶片和果实上的离体抑菌试验,筛选获得4株生防菌BF1-1、BF2-1、BF3-1和BF4-1具有较好的拮抗作用,经形态学和分子生物学方法分别鉴定为地衣芽胞杆菌Bacillus licheniformis、解淀粉芽胞杆菌B.amyloliquefaciens、枯草芽胞杆菌B.subtilis和蜡样芽胞杆菌B.cereus;4株生防菌所制成的生物菌肥,对葡萄灰霉病的田间防效可达到66.50%～85.68%,具有开发应用潜力。     

木霉共培养发酵对黄瓜枯萎病的防治效果

为明确深绿木霉HB20111和哈茨木霉TW21990共培养发酵对黄瓜枯萎病的防治作用,采用对峙培养法观察两菌株的亲和性,通过浸种抑菌萌发试验筛选共培养发酵的最佳条件,并在温室条件下验证其生防效果.结果表明:在PDA平板上25℃对峙培养5 d,两株木霉亲和性较好.两菌株等量接种发酵培养基,25℃、130 r/min振荡培...     

产抗菌素2,4-二乙酰基藤黄酚假单胞杆菌的分离及其防治沙打旺根腐病的室内测定

从山东、内蒙古、北京等地土壤中分离筛选出荧光菌 50 0 0余株 ,其中 1 2 0 0余株为抑制性荧光菌。经PCR检测 ,获得 73株 2 ,4 二乙酰基藤黄酚 (2 ,4 DAPG)产生菌。平板筛选结果表明 ,2 ,4 DAPG产生菌CPF 1 0和 2P8对沙打旺根腐病菌Sad1和Sad2均有较好的抑制效果 ,其中CPF 1 0的抑菌带宽分别为 5.0和 1 2 .0mm ;2P8抑菌带宽分别为 3 .5和 7.0mm。温室试验两次调查表明 ,CPF 1 0对沙打旺根腐病防治效果最好 ,达 63 .5%和 67.8% ;2P8防效也在 40 %左右 ,且均达到极显著水平。 2 ,4 DAPG产生菌可以显著促进沙打旺植株根系发育 ,CPF 1 0处理后地上部株高差异不显著 ,但鲜重和干重与对照相比有极显著的增加 ,说明两菌株菌剂处理可以促进植株生长。根部定殖结果表明 ,两菌株在沙打旺根部都有一定的定殖能力 ,在根表种群数量比较稳定 ,根内细菌数量在调查时间内呈逐渐上升的趋势     

香蕉枯萎病拮抗菌贝莱斯芽胞杆菌的筛选鉴定及其生物学特性

香蕉枯萎病是目前香蕉产业面临的毁灭性病害,目前尚无特别有效的防治药剂.为发掘香蕉枯萎病的生防菌资源,本研究通过初筛和复筛获得两株对香蕉枯萎病菌具有较强拮抗活性的菌株Blz67和Blz02.依据形态学观察及生理生化测试结果,并结合16S rRNA和gyrA基因序列分析,将两株拮抗菌鉴定为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus v...     

马铃薯枯萎病生防芽胞杆菌筛选及生防效果研究

马铃薯枯萎病是马铃薯主要土传真菌病害之一,已成为限制我国马铃薯产业健康发展的重要因素之一。菌株ZF128是本实验室从马铃薯根际土壤分离筛选得到的一株对马铃薯枯萎病菌具有显著抑制效果的生防细菌。经生理生化、BIOLOG GENIII和系统发育树分析,鉴定菌株ZF128为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。抑菌谱测定结果显示,ZF128对5种病原真菌和5种病原细菌都具有显著拮抗效果。光学显微观察发现,菌株ZF128处理的病原菌菌丝生长受到抑制并出现膨胀变粗现象。发酵试验表明,菌株ZF128在甘露醇培养基中发酵上清液对马铃薯枯萎病菌的抑制效果最好。盆栽试验结果证明,接种菌株ZF128后马铃薯发病明显减轻,防效为82.46%。此外,定殖和促生试验表明,菌株ZF128能在马铃薯根际和根部有效定殖30d以上,处理组马铃薯株高、根长、地上部和地下部鲜重及叶绿素含量等指标均显著高于对照组。综上,菌株ZF128生防性状优良,是一株具有潜在应用价值的芽胞杆菌。     

枯草芽胞杆菌R31影响巴西蕉根系活性氧产生及对枯萎病的防治效果

研究枯草芽胞杆菌R31接种浓度对香蕉根系活性氧产生、R31自身根系定殖和枯萎病防治效果的影响。首先检测了不同浓度R31接种对巴西蕉根系Mn-SOD活性和过氧化氢含量的影响,并研究了过氧化氢对不同细胞浓度R31生物被膜形成的影响,然后利用R31-gfp观察了不同浓度R31接种在香蕉根表定殖的差异,最后利用大田试验验证了不同浓度R31可湿性粉剂的枯萎病防效。研究结果显示,1.0×10~6和1.0×10~7 cfu/mL R31菌体灌根使巴西蕉根系Mn-SOD活性分别在0.76~5.99和0.81~6.55 U/g显著波动,根系过氧化氢含量显著增加,而1.0×10~8 cfu/mL R31菌体接种的根系Mn-SOD活性在4~5 U/g波动,不激发根系过氧化氢爆发。80和120μmol/mL以上过氧化氢分别抑制1.0×10~5和1.0×10~6 cfu/mL R31在24 h内形成薄皮,但分别显著促进2种浓度R31在72 h形成薄皮。40~240μmol/mL过氧化氢对1.0×10~7和1.0×10~8 cfu/mL R31 24 h的薄皮形成无影响,但显著促进2种浓度R31 72 h的薄皮形成。1.0×10~6 cfu/mL R31-gfp接种巴西蕉后第5 d才可以观察到根表产生荧光,而1.0×10~7和1.0×10~8 cfu/mL R31-gfp接种处理在第3 d即可观察到根表产生明显荧光。利用R31可湿性粉剂进行田间试验,以2.0×10~6和2.0×10~7 cfu/mL2000 mL灌根处理新植巴西蕉,施用4次后,枯萎病防效分别为35.41%和72.96%。R31低浓度接种能够激发香蕉根系免疫反应和活性氧产生,并延缓低浓度R31在根表定殖,最终影响其对枯萎病的防效。     

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。     

一株粪生毛壳菌的分离鉴定及其对辣椒枯萎病的防治效果

本文采用平板对峙法和抑菌圈法从76株粪生真菌中筛选出1株辣椒枯萎病生防菌株LJ-S2L1,并利用菌落直径法、纸片扩散法、室内毒力测定和盆栽试验评价了其防病效果。结果表明,菌株LJ-S2L1对辣椒枯萎病菌抑菌率达71.67%,可使辣椒枯萎病菌菌丝发生隘缩或断裂,抑菌圈直径达32 mm;菌株LJ-S2L1发酵液和无菌发酵滤液均对辣椒枯萎病菌菌丝生长有抑制作用,抑制率分别达61.57%和56.48%。毒力测定结果表明,菌株LJ-S2L1发酵液对辣椒枯萎病菌的抑制率在1000μL/m L时达到72.10%,抑制中浓度为300.63μL/m L;盆栽试验防治效果达到71.8%。根据形态学特征结合其分子系统发育树分析,将菌株LJ-S2L1鉴定为球毛壳菌Chaetomium globosum。     

棉花枯萎病拮抗短小芽胞杆菌筛选鉴定及生防研究

为获得对棉花枯萎病有较好生防效果的拮抗细菌,从健康海岛棉植株根围土壤中分离筛选棉花枯萎病拮抗细菌,探索研究拮抗菌株的抑菌作用,为其生物防治提供潜在资源菌。采用平板对峙法,以海岛棉枯萎病尖孢镰刀菌为靶标菌,从土壤中分离到的120株细菌菌株中筛选拮抗菌株。测定拮抗细菌发酵液抑菌活性,通过促芽和盆栽试验筛选生防效果最好的菌株,同时测定该菌株对棉花枯萎病的抑菌效果和耐盐碱性。基于形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析鉴定菌株分类地位。从120株细菌中筛选到1株对棉花枯萎病拮抗作用很强的菌株,编号为KX-33。促芽分析和盆栽试验结果表明,菌株KX-33能明显缩短出芽时间,促进棉苗生长。对病原菌DD64、DD89、DD11和DD22防效分别为75.32%、72.77%、69.48%和68.81%,均显著高于对照药剂处理（P<0.05）。耐盐碱分析表明,菌株KX-33具一定的耐盐碱性。菌株KX-33镜检为革兰氏阳性菌、呈杆状、有芽胞,16S rDNA和序列与Bacillus pumilus（FJ763643.1）同源性最高。海岛棉根围土壤微生物中含有棉花枯萎病拮抗细菌,经鉴定菌株KX-33为短小芽胞杆菌Bacillus pumilus,促生和抑菌作用显著,在海岛棉枯萎病生物防治中具有潜在的应用价值。     

The Importance of Rhizosphere Interactions in the Biological Control of Plant Parasitic Nematodes—a Case Study using Verticillium chlamydosporium

Verticillium chlamydosporium has provided considerable control of root knot nematodes in a range of laboratory experiments and is one of the most promising natural enemies with potential as a biological control agent so far tested. From a detailed study of the biology and ecology of the fungus, it has been possible to identify the key factors which affect its efficacy and a strategy for its exploitation has been developed. The fungus survives in soil throughout a growing season and its concentration in soil may be increased by repeated applications. The rapid multiplication of root-knot nematodes on susceptible crops means that control must be extremely effective to prevent crop damage. If suitable methods of production and application can be developed, V. chlamydosporium, in conjunction with other methods such as the rotation of poor hosts, may provide adequate control, but the reliability of such approaches needs extensive testing. Although genetic manipulation offers the possibility of enhancing the ability of the fungus to kill nematodes, such an approach will require much research and, in the short term, the development of the fungus will rely on the exploitation of carefully selected wild types.     

玉米根际细菌群落特征及生防菌筛选

为了明确玉米根际细菌群落结构特征并从中筛选玉米病害生防资源,本研究采用培养法从玉米根际分离得到1584株细菌,分别属于变形菌门、厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门,其中变形菌门为优势菌群。在属水平上,假单胞菌为优势菌群。以玉米大斑菌为靶标菌,通过平板对峙方法,筛选出162株具有抑菌效果的菌株,其中1株抑菌效果最强,根据形态学和分子生物学结合的方法,将其鉴定为解淀粉芽胞杆菌。该菌对4种玉米病害病原菌具有广谱的抑菌效果,且含有脂肽类抗生素合成基因,其脂肽类物质粗提液对病原菌的抑制率高达81.56%。总体来看,该菌株具有较大的生防潜力,可作为生防菌防治玉米病害。     

芽孢杆菌BH_1防治大豆根腐病的效果及机制

芽孢杆菌BH1分离于大豆根际,在温室试验中表现出较好的防治效果。田间试验对尖孢镰刀菌引起的大豆根腐病防效达56.1%,增产7.6%。该菌株发酵无菌滤液对尖孢镰刀菌F3、茄孢镰刀菌W1和镰刀菌S1孢子萌发和菌丝生长有抑制作用;对热处理较稳定。对其抗利福平标记株B R+ 4与大豆根系的亲和性研究表明,BH1可定殖于无菌土和病土中生长的大豆根际,且动态变化趋势相似,但在无菌土中数量略高于病土。组织印记法表明:B R+ 4可在整个大豆根系生长。扫描电镜观察发现,BH1主要存在于根表凹陷处,在根尖或侧根处则很少。透射电镜观察,根细胞间隙内未检测到BH1。在大豆根际的定殖试验说明,B R+ 4与大豆根系有很好的亲和性,对营养和空间位点的竞争是其拮抗病原菌的主要机制。