抗黄瓜枯萎病丛枝菌根真菌与根围促生细菌组合菌剂的筛选

 丛枝菌根真菌(AMF)和植物根围促生细菌(PGPR)同时接种具有促生防病的作用。本试验旨在评价AMF与PGPR组合菌剂防治黄瓜枯萎病(Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum )的效果,以获得高效生防菌剂。于温室盆栽条件下将AMF Funneliformis mosseae(Fm)、Glomus intraradices(Gi)和 Glomus versiforme(Gv)与PGPR菌株(PR2-1、PS1-3、PS1-5、PS2-6和PS3-2)不同组合菌剂处理黄瓜(Cucumis sativus, 品种:香翠16号),测定各处理对黄瓜植株生长量、枯萎病防治效果和黄瓜产量的影响。供试AMF+PGPR各组合菌剂处理能不同程度的增加黄瓜根系AMF侵染率和根围细菌的定殖数量、促进黄瓜生长发育和降低枯萎病危害程度。其中,以Fm+PS3-2和 Gv+PS2-6组合菌剂促生和增产效果最好, 以Fm+PS1-5、Fm+PS3-2和Gv+PS2-6组合菌剂防治枯萎病效果最好。综合评价筛选获得高效组合为Fm+PS3-2和Gv+PS2-6。这两个处理可使黄瓜枯萎病病情指数分别下降50.0%和58.4%,防效达到54.5%和63.7%,具有一定的田间应用潜力。     

球囊霉属真菌与芽孢杆菌M3-4协同作用降低马铃薯青枯病的发生及其机制初探

 丛枝菌根真菌(AMF)和根围促生细菌(PGPR)能在一定程度上拮抗土传病原物、提高植物抗病性而降低病害。本研究旨在(1)确定不同AMF与PGPR组合中,菌间相互作用的关系;(2)评价不同AMF与PGPR组合促进马铃薯生长、降低青枯病(Ralstonia solanacearum)危害的效果;(3)初步探索最佳AMF与PGPR组合降低马铃薯青枯病的作用机制。结果表明,与单接种AMF或PGPR相比,一些AMF与PGPR组合能够促进AMF的侵染和PGPR在马铃薯根围的定殖; AMF与PGPR组合能显著促进马铃薯的生长(如株高、茎粗、地上鲜重、地上干重、薯块重),其中以AMF摩西球囊霉(Glomus mosseae, Gm)与PGPR芽孢杆菌(Bacillus sp.)M3-4菌株组合以及地表球囊霉(G. versiforme, Gv)与 M3-4菌株组合促生效果最好。另外,接种AMF和PGPR的组合不同程度降低了马铃薯青枯病的危害,其中也以Gm与M3-4和Gv与M3-4的组合防治效果最佳,防治效果分别为65.2%和69.5%。并且,后者处理的叶片中超氧化物歧化酶、苯丙氨酸解氨酶和过氧化氢酶活性显著高于其他处理,丙二醛含量则显著低于其他处理。实验结果表明,Gm与M3-4以及Gv与M3-4的AMF和PGPR组合能够协同作用大幅促进马铃薯的生长、诱导其防御反应而降低马铃薯青枯病危害。     

拮抗尖孢镰刀菌的PGPR筛选与抑菌机制的初步研究

自黄瓜根围分离的促生细菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)中筛选获得拮抗尖孢镰刀菌黄瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum,Foc)作用的5株PGPR PR2-1、PS1-3、PS1-5、PS2-6和PS3-2。根据16S r DNA基因序列分析和生理生化特性分析,鉴定该5株分别为Burkholderia cepacia、Bacillus subtilis、Ba.velezensis、Pseudomonas fluorescens和Ba.velezensis。该5株PGPR具有很强的解蛋白活性,溶解率分别为45%、51%、50%、83%和77%;PR2-1、PS1-5和PS3-2具有嗜铁素活性,其溶解率分别为56%、63%和73%。对峙培养中5株PGPR对Foc的抑制率分别为48%、49%、51%、66%和56%,其发酵液的抑菌率分别为47%、52%、50%、67%和54%;FOC菌丝生长受到抑制,发生畸形、溶解、色素积累和内含物凝聚等,并观测到色素沉积量大、颜色深的菌丝易断裂,这是国内外新发现的PGPR抑菌现象。PGPR各菌株1×108cfu/m L发酵液对Foc分生孢子萌发抑制率均高于92%,并且其抑菌能力遗传性较为稳定。PS2-6对F.graminearum,PS3-2对F.acuminatum、F.proliferatum和Verticillium dahliae,PS1-5对Alternaria alternata和Botrytis cinerea的抑制作用最大。PR2-1除了具有很强的抑制真菌作用外,对马铃薯和生姜青枯病病原细菌(Ralstonia solanacearum)也具有显著抑制效果,分别为73%和91%,表明该菌株对病原真菌和细菌具有双抗作用,属首次报道。     

大田条件下丛枝菌根真菌对西瓜生长和枯萎病的影响

 在大田条件下研究丛枝菌根(AM)真菌对西瓜(Citrullus lanatus)生长和枯萎病的影响。接种AM真菌能显著降低西瓜枯萎病的发病率、病情指数、根内和根围土壤中镰刀菌繁殖体的数量,促进植株对N、P、B和Zn等矿物质的吸收,提高西瓜叶片中叶绿素的含量、叶片净光合速率、气孔导度和水分利用效率,促进植株生长,增加西瓜产量。     

利用丛枝菌根真菌提高植物抗病性研究进展

本文就近年来国内外有关丛枝菌根真菌对植物土传病害的防效及其抗性机制进行了阐述,同时展望了丛枝菌根真菌资源在设施蔬菜生产中的广阔应用前景。     

PGPR对番茄南方根结线虫病的影响

于温室盆栽条件下初步研究了4种根围促生细菌（PGPR）对番茄植株生长和南方根结线虫Meloidogyne incognit病发生情况的影响。结果表明接种多粘芽孢杆菌Bacillus polymyxa或芽孢杆菌菌株B697的番茄植株高度、地上部和地下部干重均显著大于对照,而巨大芽孢杆菌B. megaterium和固氮螺菌Azospirillum sp.菌株A135无促生作用。接种多粘芽孢杆菌＋南方根结线虫和B697菌株＋南方根结线虫两处理的二龄幼虫数、雌虫数、线虫总数、根上卵囊数、卵囊含卵量、发病率和病情指数显著低于只接种南方根结线虫的对照。多粘芽孢杆菌、B697菌株、巨大芽孢杆菌和A135菌株对南方根结线虫的防效分别达65.4%、68.2%、53.8%和53.8%。     

黄瓜苗期抗枯萎病多代筛选效果研究

利用一至五代抗枯萎病连续筛选的自交系(124和5411)部分后代材料鉴定分析,明确了苗期抗枯萎病筛选效果及与成株自然鉴定的相关程度显著一致,可为瓜类作物抗枯萎病育种提供经济有效的捷径和依据。     

链霉菌组合ST-2发酵条件优化及对黄瓜枯萎病的防治效果

为实现黄瓜枯萎病的生物防治,本研究对海洋拮抗放线菌组合Streptomyces spp.ST-2(包含菌株GQ-17、YH-91、YH-23)的发酵培养基配方及发酵条件进行了探讨,期望提高其生防效果和植株生长量。采用皿内共培养法、牛津杯法分别测定了3株生防链霉菌的共生性及单菌株抗菌活性;通过单因素试验和正交试验确定了ST-2组合最佳发酵培养基配方和最佳发酵条件;通过盆栽试验研究了ST-2组合菌剂对黄瓜植株的促生防病效果。菌株GQ-17、YH-91和YH-23的无菌发酵液对黄瓜枯萎病菌Fusarisum oxysporum f.sp.cucumebrium抑菌圈直径分别为24.2、20.4和14.4 mm,且3株菌间无生长抑制,可共生;组合菌剂ST-2的最佳发酵培养基配方为:玉米粉8 g/L、黄豆粉10 g/L、氯化钠2.5 g/L、碳酸钙2.0 g/L,p H自然;当菌株GQ-17、YH-91和YH-23种子液以3:3:2配比,以3%接种量接入50 m L液体培养基中,31℃、150 r/min振荡培养5 d,其发酵液对黄瓜枯萎病具有最好的防治效果,相对防效达65.89%,且显著高于单菌株(19.94%,25.20%,42.88%)及申嗪霉素(39.50%)的效果。此外,ST-2组合菌剂施用后,处理植株株高(42.30 cm)和茎粗(6.84 mm)较对照(株高32.60 cm,茎粗6.07 mm)分别增加29.75%和12.69%,显著提升了植株生物量。     

用豆饼防治棉花枯萎病的作用机制研究

 早在50年代,朱凤美等(1956)就曾报道用豆饼可以防治小麦腥黑穗病和杆黑穗病。近年董友根用豆饼处理土壤防治棉花枯萎病也取得了36~75%的防治效果。     

蔬菜作物根际促生菌分离筛选、鉴定及促生特性测定

为从4种蔬菜作物根际分离和筛选植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)并研究其促生特性,采用固氮、无机和有机磷培养基筛选根际促生菌株,对其促生特性进行定性和定量分析,并通过形态特征及16SrDNA序列分析对优良促生菌株进行鉴定。结果表明:从4种蔬菜根际中共获得57株PGPR菌株,其中固氮菌24株,溶磷菌33株。筛选出的19株优良PGPR菌株的固氮酶活性在0.14~3 664.97 nmol C2H4·h~(-1)·mL~(-1)之间,以NCRS1菌株固氮酶活性最高;溶解无机磷菌株的溶磷量在36.99~362.60μg/mL之间,培养液p H为4.57~5.75,以NCRP2菌株溶磷量最大;溶解有机磷菌株的溶磷量在9.24~55.21μg/mL之间,培养液p H为6.24~7.75,以PPRS3菌株溶磷量最大;菌株分泌IAA量均小于3.36μg/mL;NCRP2菌株对小麦长蠕孢病菌Helminthosporium tritici-vulgaris、番茄早疫病菌Alternaria solani、黄瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum、马铃薯立枯丝核病菌Rhizoctonia solani、油菜菌核病菌Sclerotinias clerotiorum和玉米小斑病菌Bipolaria maydis均有抑制作用。对19株优良PGPR菌株进行初步鉴定,分属于假单胞菌属Pseudomonas、不动细菌属Acinetobacter、Advenella、叶杆菌属Phyllobacterium、细杆菌属Microbacterium、芽胞杆菌属Bacillus。本研究筛选出的优良PGPR菌株,可为今后生物菌肥推广应用提供菌种资源。     

AM真菌对加拿大一枝黄花与菌根植物和非菌根植物种间作用的影响

为明确丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌对加拿大一枝黄花Solidago canadensis与本地菌根植物和非菌根植物种间竞争格局的调控作用,采用温室盆栽试验,通过接种摩西球囊霉Glomus mosseae(GM)、根内球囊霉G. intraradices(GI)及其混合菌种(GM+GI)3种处理,分析AM真菌对加拿大一枝黄花与本地菌根植物玉米Zea mays和非菌根植物油菜Brassica campestris种间作用的影响。结果表明:与对照相比,接种AM真菌均显著提高了加拿大一枝黄花和玉米的菌根侵染率,菌根侵染率为13.720%～50.015%,且前者的菌根侵染率明显高于后者。单独种植时,与对照相比,接种AM真菌尤其是接种混合菌种显著提高了加拿大一枝黄花的株高、叶片数和总干重。在加拿大一枝黄花与玉米混合种植时,与单独种植相比,加拿大一枝黄花的株高、叶片数、根长和总干重均较低;同时,与对照相比,接种AM真菌显著提高了玉米的相对竞争强度而对加拿大一枝黄花的相对竞争强度没有显著影响。在加拿大一枝黄花和油菜混合种植时,与对照相比,接种AM真菌则显著提高了加拿大一枝黄花的株高、叶片数、净光合速率和总干重;同时,接种AM真菌促进了入侵种的竞争优势而抑制了非菌根植物油菜的生长。说明加拿大一枝黄花与本地种的竞争格局受到与之混生物种的菌根依赖性强度以及AM真菌的种类差异影响。     

太阳能消毒与植物根际促生菌(PGPR)联合对黄瓜根腐病的防治效果

为明确太阳能土壤消毒与植物根际促生菌(PGPR)联合对黄瓜根腐病防治效果, 在对温室进行太阳能土壤消毒之后, 采用蘸根和灌根的方式测定了解磷?抑菌效果较好的3个菌株JPG-5?LWG-5和YB-4对黄瓜根腐病的田间防治效果及其对黄瓜根围养分的影响?结果表明:1)YB-4 300倍蘸根对黄瓜根腐病防治效果最高, 病指防效为89.49%, 显著高于LWG-5 300倍和JPG-5 500倍的防治效果?2)LWG-5 500倍灌根对黄瓜根腐病防治效果最高, 为89.47%, 显著高于LWG-5 800倍和JPG-5 500倍防治效果?3)不管是灌根还是蘸根, JPG-5 500倍和YB-4 300倍均能显著提高黄瓜根围有效磷含量, 分别为99.68?86.81 mg/kg和84.30?86.56 mg/kg?因此, PGPR菌株在田间促进养分转化效果和对根腐病的防治效果综合评判, 用YB-4 300倍蘸根?JPG-5 500倍灌根和LWG-5 500倍灌根效果较好?     

Total phenol,anthocyanin, and terpenoid content,photosynthetic rate,and nutrient uptake of Solanum nigrum L. and Digitaria sanguinalis L. as affected by arbuscular mycorrhizal fungi inoculation

Over the last decades, tillage, chemical fertilizers, and pesticides have reduced the beneficial fungal population size in arable soils. Though soil inoculation can be a practical way to restore arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) population size, weeds may also be benefited, as well. This study was aimed to evaluate the effect of three AMF species (Funneliformis mosseae, Rhizoglomus fasciculatum, and Rhizoglomus intraradices) on photosynthetic rate, secondary metabolites content, reproductive organs percentage and nutrient uptake in Solanum nigrum L. and Digitaria sanguinalis L. weed species. Our results showed species variation in response to AMF inoculation, so that, while inoculation with R. intraradices fungal species decreased total biomass in S. nigrum plants significantly, it increased total biomass of D. sanguinalis plants by 26–49%. In addition, inoculation with F. mosseae species increased phenol, anthocyanin, and total terpenoid content in S. nigrum plants much more than D. sanguinalis. Increased photosynthetic rate, secondary metabolites content, and flowering percentage in AMF‐inoculated S. nigrum plants show the enhanced competitive ability and allelopathic potential of this weed when associated with AMF, which makes it a good competitor against other plant species in the environment.     

植物根际优良促生菌（PGPR）筛选及其接种剂部分替代化肥对玉米生长影响研究

通过测定植物根际促生菌株固氮酶活性、溶磷量、分泌植物生长素、对病原菌的拮抗作用及菌株生长速度,筛选出了5株具有较好促生特性的优良菌株.利用筛选的优良菌株研制复合接种剂,并于2009年和2010年进行田试,测定其部分替代化肥对玉米生长的影响.结果表明:利用筛选的优良促生菌研制的复合微生物接种剂符合《微生物肥料》NY227-94标准.施用接种剂替代20％ ～ 30％的化肥,玉米株高、地上植物量、穗长、穗粗、单位面积穗数、穗粒数和经济产量等均有提高.研制的微生物接种剂(菌肥+80％化肥),2010年大田推广使用,玉米增产9.86％,减少化肥投入、增产收入及直接经济效益分别为620.1元,hm-2、2 291.4元,hm-2和2 851.5元.hm-2.     

禾草内生真菌与丛枝菌根互作对多年生黑麦草生长及叶斑病的影响

为明确禾草内生真菌和丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)互作对多年生黑麦草Lolium perenne生长发育及叶斑病的影响,设置禾草内生真菌处理(由带有和不带禾草内生真菌种子建立)、AMF(幼套球囊霉Claroideoglomus etunicatum和根内球囊霉Rhizophagus intraradices)单独接种和混合接种处理及不接菌处理(对照),并在植物生长6周后接种或不接种多年生黑麦草叶斑病病原菌根腐离蠕孢Bipolaris sorokiniana,测定各处理多年生黑麦草的发病率、叶绿素含量、净光合速率、水分利用效率、AMF侵染率、P含量和生物量。结果表明:接种病原菌2周后,多年生黑麦草叶斑病的发病率为25.00%～38.75%,禾草内生真菌和幼套球囊霉均在一定程度上降低了多年生黑麦草的发病率,二者共同作用时发病率显著降低了35.48%。禾草内生真菌与AMF互作能在一定程度上提高植物叶绿素含量,促进光合作用,并促进P吸收和植物生长,二者的互作效应因禾草内生真菌与AMF组合而异,但均优于二者单独使用时的效应,其中禾草内生真菌与幼套球囊霉互作对多年生黑麦草生长及叶斑病防治的效果最好。     

西芹腐根二次酮层物对黄瓜枯萎病的诱导抗性及其转录组学分析

 黄瓜枯萎病(Cucumber Fusarium wilt)是黄瓜生产上发生最普遍的病害之一,严重时甚至造成绝产,目前仍没有有效环保的防治方法。本试验利用西芹腐根丙酮两次层析物作用于黄瓜枯萎病菌,通过化感作用效果筛选出4个最佳流分,将最佳流分作为诱导剂灌根诱导处理黄瓜幼苗,并人工接种黄瓜枯萎病菌,观测比较不同处理对黄瓜枯萎病的诱导抗性;之后选取最强诱导剂诱导处理后且未接病菌的黄瓜幼苗进行转录组学分析。结果表明,4个最佳流分为RRA32、RRA38、RRA101和RRA102,对黄瓜枯萎病的诱导抗性效果分别为65.85%~78.95%、68.29%~81.58%、77.5%~86.84%和82.5%~89.47%,与对照差异极显著,比较确定RRA102为最强诱导剂。对流分RRA102诱导处理后的黄瓜幼苗进行转录组学分析,共获得差异基因322个,其中上调表达152个,下调表达170个。差异基因中228个获得GO数据库功能注释,在Level 1 水平上发现,差异基因主要富集在过氧化氢的反应和碳酸盐脱水酶活性条目上,在Level 2水平上分析发现,差异基因主要富集在免疫系统过程、抗氧化活性和电子载体活性等条目上;KEGG数据库富集分析发现,共103个基因被注释到63个通路中,显著富集在氮代谢、抗坏血酸和醛酸代谢、氨基酸的生物合成、氨基糖和核苷酸糖代谢和植物激素信号转导代谢通路中,以上通路均与植物抗病性有关,说明黄瓜幼苗在诱导处理后激发了自身的防御系统,进而有效抑制黄瓜枯萎病的发生,为进一步更绿色有效的防控黄瓜枯萎病,挖掘抗病基因提供理论基础。     

南方根结线虫侵染对黄瓜植株生长和抗氧化系统的影响

为探明野生黄瓜对南方根结线虫的抗性机制,采用温室盆栽苗期人工接种技术,研究了线虫侵染对黄瓜抗感品种植株生长和抗氧化系统的影响。南方根结线虫的侵染显著降低了感病品种津春4号的株高、叶面积、地上部鲜重与干重及根系活力,并显著增加其根系鲜重与干重,而对抗病品种西印度瓜的各项生长指标均未造成明显影响。西印度瓜中超氧阴离子(O.2-)、过氧化氢(H2O2)、电导率和丙二醛(MDA)含量增加幅度均小于津春4号,超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性增加幅度均显著高于津春4号。研究表明西印度瓜遭受的氧化胁迫较小,其抗氧化系统有效清除了氧化损伤。