一株多黏类芽胞杆菌 Paenibacillus polymyxa 菌株P1防治广东菜心根肿病的研究

芸薹根肿病是一种危害极大的世界性病害。对此病害的防治多采用化学药剂,但过多地使用化学农药,不仅会导致病原菌的抗药性和药剂防效的不稳定,还会造成环境污染和食品安全等问题。筛选生防菌株并将其开发成有效的生物农药,是防治根肿病并保持绿色农业可持续发展的新途径。本研究选用了多种生防菌对芸薹根肿菌Plasmodiophora brassicae Woron.的休眠孢子进行拮抗测试,筛选出一株能抑制P.brassicae休眠孢子萌发的多黏类芽胞杆菌Paenibacillus polymyxa菌株P1。通过液体发酵和剂型处理,将P1制成悬浮剂(P1-SC),用于室内生测和大田试验,测定其对广东菜心根肿病的防治效果。盆栽试验结果表明,对菜心根肿病的防治效果与所使用的P1-SC浓度呈正相关,当施用P1-SC中P1的浓度≥1×10~6 cfu/mL时,对菜心根肿病的防治效果(83.0%)与化学农药氟啶胺(500 mg/L)的防治效果(100.0%)没有显著性差异,但显著高于(P≤0.05)一种商品枯草芽孢杆菌(2×10~7 cfu/mL)的防治效果(29.8%)。2018年的大田试验结果表明,P1-SC处...     

海洋多黏类芽胞杆菌可湿性粉剂的研制

以海洋多黏类芽胞杆菌Paenibacillus polymyxa为研究对象,通过单因素室内试验和田间试验,确定了可湿性粉剂配方及其对甜瓜枯萎病的田间防效。结果表明,可湿性粉剂最佳配方为:以皂土为载体的菌粉70%,稳定剂海藻酸钠14%,湿润剂蔗糖脂肪酸酯8%,分散剂聚乙烯醇8%。制得的可湿性粉剂活菌数为1.23×10^10cfu/g,含水量6%,润湿时间48 s,悬浮率75%,杂菌率0。采用7种不同方法防治甜瓜枯萎病,结果表明,可湿性粉剂对甜瓜枯萎病的综合防治效果高达84.9%。该制剂对甜瓜枯萎病具有良好防效,可作为防治甜瓜枯萎病的药剂在生产上推广应用。     

枯草芽胞杆菌B-S01对葡萄霜霉病的防治效果

拮抗菌B-FS01具有广谱的拮抗活性,经鉴定为枯草芽胞杆菌,可产生脂肽类抗菌物质fengycins和surfactins。室内试验表明,B-FS01发酵液菌体量2.6×107个/mL及其无菌滤液对葡萄霜霉病菌均具有较好的抑制作用,抑制率分别达到了82.48%和68.66%。开发了B-FS01可湿性粉剂,田间试验表明B-FS01可湿性粉剂稀释液菌体量107个/mL对葡萄霜霉病采用保护和治疗两种施药方式,使用3次药后防效分别为88.25%和80.88%,优于对照药剂72%霜脲氰•锰锌可湿性粉剂600倍稀释液。本研究表明B-FS01可湿性粉剂对葡萄霜霉病具有良好的田间应用前景。     

表达aiiA基因多黏芽胞杆菌工程菌构建与功能分析

AiiA蛋白能够专一性地水解革兰氏阴性菌分泌的信号分子,从而抑制其致病基因的表达,减弱致病性。根据NCBI上公布的蜡状芽胞杆菌ATCC14579的aiiA序列设计引物,从苏云金芽胞杆菌Bacillusthuringiensis NBIN-861中扩增得到aiiA基因（GenBank登录号：MG704113）,全长基因约750 bp。将aiiA基因插入大肠杆菌表达载体pET-28a和芽胞杆菌表达载体pBMB1A中,构建重组表达载体pETaiiA和pBMaiiA,pETaiiA转化大肠杆菌BL21（DE3）,pBMaiiA转化多黏类芽胞杆菌NR1,获得重组工程菌BLaiiA和BPaiiA。SDS-PAGE和蛋白质谱鉴定表明AiiA蛋白均成功表达,利用指示菌紫色杆菌CV026检测发现目的蛋白具有水解N-酰基高丝氨酸内酯活性。其中纯化的AiiA蛋白（1.13 mg/mL）和重组菌BPaiiA浓缩的发酵上清液中的AiiA蛋白活性较高（透明圈直径分别为16和18 mm）,马铃薯致病性试验和抑菌试验结果表明该蛋白对胡萝卜欧文氏菌具有一定的抗病活性,但不具有抑菌活性。多黏芽胞杆菌NR1和重组菌BPaiiA发酵产生的抑菌物质含量均为1.2%～1.3%,具有良好的抑菌效果。本研究为构建更有效的生物防治菌株奠定了理论基础。     

生防多粘类芽胞杆菌P1悬浮剂的研制

本研究通过流点法、生物相容性、正交试验等方法,对多粘类芽胞杆菌Paenibacillus polymyxa P1悬浮剂（P1-SC）的配方所添加的助剂进行了筛选。结果表明,当P1-SC的配方为：P1菌粉为10%（≥10.18 lg cfu/g）、润湿分散剂500^#和MOA-7均为2.5%、增稠剂硅酸镁铝和黄原胶分别为0.75%和0.15%、防腐剂万立净C25 0.20%、防冻剂丙三醇3%、消泡剂0.3%、并用软水补足至100%时,所制得的P1-SC中的活菌数≥9.18 lg cfu/mL、细度（通过75μm筛）≥95%、pH在5.0～8.0、持久起泡量（1 min后）≤30 mL、倾倒后残余物质量≤5.0%、洗涤后残余物质量≤0.5%、悬浮率≥90%,达到了企业对悬浮剂的检测标准。同时,对P1-SC中P1芽胞在不同温度条件下的货架期进行了测定。6个月的贮存测试结果表明,45℃活菌数下降了6%,而在4℃和25℃ P1的活菌数没有发生明显变化。     

生防菌剂多黏类芽胞杆菌对辣椒根际土壤细菌群落的影响

多黏类芽胞杆菌对辣椒疫病有较好的防治效果,本文重点研究了其对辣椒根际细菌微生物的影响。收集了109 cfu/g多黏类芽胞杆菌WP、25%嘧菌酯SC、68%精甲霜·锰锌WG及对照处理后的辣椒根际细菌,通过高通量测序分析了根际细菌种群多样性和群落结构。多黏类芽胞杆菌处理后的辣椒根际细菌多样性最高,化学药剂处理后的辣椒根际细菌多样性也均高于对照。通过分析高通量测序结果,发现辣椒根际细菌包括变形菌门Proteobacteria、奇古菌门Thaumarchaeota、酸杆菌门Acidobacteria、绿弯菌门Chloroflexi、放线菌门Actinobacteria等13个门。变形菌门的丰度在对照(JD)中高达70.65%,而在嘧菌酯(JA)、精甲霜·锰锌(JB)和多黏类芽胞杆菌(JC)的处理中分别降至24.41%、25.64%和34.95%,但仍然是各处理的优势菌群。在化学药剂和多黏类芽胞杆菌的3种处理中酸杆菌门和绿弯菌门菌群的丰度远高于对照,特别是奇古菌门菌在化学药剂处理中的丰度极显著高于多黏类芽胞杆菌和对照处理。经多黏类芽胞杆菌处理后发现芽单胞菌门和芽单胞菌属远高于对照,分别为7.35%(JC)、0.11%(JD)。研究结果表明:施用多黏类芽胞杆菌不仅可以有效防治辣椒疫病,还可以改变辣椒根际土壤微生物区系,提高土壤中细菌种群的多样性。     

解淀粉芽胞杆菌Lx-11生物学特性研究

本文从分泌代谢物种类、最佳碳源、氮源、无机盐、微量元素、pH和温度方面研究了前期筛选获得的对水稻细菌性条斑病有良好防效的解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens Lx-11的生物学特性。试验结果表明,解淀粉芽胞杆菌Lx-11可产生蛋白酶、纤维素酶和嗜铁素;最适生长温度为28℃、最适pH为7.0、最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为胰蛋白胨,微量元素甘氨酸(Gly)、谷氨酸(Glu)、VB2、VB6和肌醇均能促进Lx-11的生长,其中Gly促进作用明显;无机盐KH2PO3和NaCl能促进Lx-11的生长;生防菌Lx-11在32 h前处于对数生长期,32 h之后,菌体生长基本达到稳定。正交试验所得最优培养基组合为酵母膏1 g/L、蔗糖5 g/L、胰蛋白胨6 g/L、甘氨酸0.01 g/L和氯化钠0.15 g/L。     

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。     

植物内生特基拉芽胞杆菌的分离、鉴定及防治西瓜枯萎病效果

为了筛选新的生防菌菌种资源,采用稀释涂布平板法从番茄植株中分离得到一株内生细菌wm031,采用平板对峙法研究其对病原菌的抑制效果,结合菌体特征、16S rDNA序列分析及生理生化指标,对其进行初步鉴定,明确分类地位,并采用温室栽培试验对其进行抗病效果初探。结果表明,该菌株对西瓜枯萎病菌具有显著拮抗作用,同时对油菜菌核病菌、小麦根腐病菌、小麦全蚀病菌、辣椒疫霉病菌、大蒜菌核病菌、水稻恶苗病菌、葡萄炭疽病菌和番茄枯萎病菌均具有广谱抗性。根据菌体特征、16S rDNA序列分析及生理生化指标的结果,初步鉴定该菌为特基拉芽胞杆菌Bacillus tequilens。该菌株能够在西瓜和水稻植株中稳定定殖。温室栽培试验表明,菌株wm031对西瓜枯萎病具有显著的防治效果74.6%,高出百菌清的防治效果14.1%,说明该菌株具有田间应用开发的潜力。     

多粘类芽胞杆菌胞外多糖在微生物农药剂型中的功能研究

为探明生防菌胞外多糖在微生物农药制剂加工中的应用潜力及价值,考察了多糖粗提物对农药载体的助悬浮作用及对生防菌的热保护和紫外保护作用。结果表明:多粘类芽胞杆菌Paenibacillus polymyxa (HY96-2)胞外多糖对硅藻土、高岭土和碳酸钙3种载体具有明显的助悬浮作用,当载体中多糖粗提物添加量为0.25 g/g时,3种载体的悬浮率可分别提高62.6%、161.8%和284.0%。此外,该胞外多糖对HY96-2芽胞还表现出明显的热保护作用,对HY96-2和海洋芽胞杆菌Bacillus marinus(B-9987)的营养细胞及芽胞表现出明显的紫外保护作用:添加质量体积分数为0.5%的多糖粗提物后,HY96-2芽胞在80 ℃处理20 min后的存活率比对照提高了31.0%,经紫外(UV-B,290~320 nm)照射6 h后,HY96-2营养细胞和芽胞的存活率分别比对照提高了14.1%和22.6% ,B-9987营养细胞和芽胞的存活率分别比对照提高了36.4%和29.5%。该胞外多糖可用作多粘类芽胞杆菌可湿性粉剂加工中的助剂,以替代或减少化学助剂的使用。     

一体化智能孢子捕捉系统在黄瓜霜霉病和黄瓜白粉病预测上的应用

为探索国内研制的新型一体化智能孢子捕捉系统在黄瓜霜霉病和黄瓜白粉病预测预报上的应用,在田间自然发病情况下,通过对捕捉孢子的形态进行识别,优化一体化智能孢子捕捉系统主要工作参数如有/无空气切割头、空气采集口高度和空气采集时间;通过病害及孢子的动态监测分析大棚黄瓜霜霉病和黄瓜白粉病病情指数与孢子捕捉量的关系。结果表明,当不加装空气切割头、空气采集口高度为70 cm、孢子捕捉时间在10:00—10:30时段有利于孢子的捕捉。黄瓜霜霉病和黄瓜白粉病病情指数与连续7 d孢子捕捉总量具有强正相关性。连续多日监测到黄瓜霜霉病菌孢子囊且数量快速增加是黄瓜霜霉病发生或快速上升的一个预测指标。黄瓜白粉病发病之前没有监测到黄瓜白粉病菌分生孢子,且在病害盛发期分生孢子捕捉量仍较少。研究表明,一体化智能孢子捕捉系统适用于黄瓜霜霉病的预测,但在黄瓜白粉病的预测上尚存在一定问题。     

电解水对黄瓜生长、果实品质及黄瓜霜霉病和白粉病防效的影响

为明确KCl及NaCl电解水对黄瓜生长、果实品质及病害防效的影响,以3种电解水定期喷施大棚黄瓜,测定黄瓜生长指标及果实外观与营养品质,并测定其对黄瓜白粉病和霜霉病的防效。结果表明,除KCl微酸性电解水组的黄瓜叶面积显著高于农药组外,喷施电解水对黄瓜植株生长的影响均不显著;喷施KCl电解水可提高果实横径和果形指数,显著降低果实弓形高度,与自来水和农药对照组相比果实维生素C含量分别显著提高9.3%和37.6%,单果质量均提高11.0%,但总产量增加不明显;喷施NaCl电解水可显著增加果实糖酸比。NaCl和KCl电解水对黄瓜白粉病防效分别为72.2%和69.0%,与农药组防效相当;KCl微酸性电解水组防效稍低,为61.1%。NaCl和KCl电解水及KCl微酸性电解水对黄瓜霜霉病防效较差,分别为30.5%、26.4%和9.4%,显著低于农药组。研究表明,与NaCl电解水相比,喷施KCl电解水不但可替代农药防治黄瓜白粉病,还可显著提高黄瓜果实品质。     

两种候选甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂对黄瓜霜霉病的作用方式

20%唑胺菌酯EC、20%SYP-3998 SC是甲氧基丙烯酸酯类候选杀菌剂,为探索两药剂对黄瓜霜霉病的作用方式,采用盆栽植株喷雾-叶碟法、叶碟喷雾法、盆栽植株喷雾-叶碟法分别测定两药剂对黄瓜霜霉病的保护、治疗及持效期,并采用离体叶片法、叶碟法测定二者对黄瓜霜霉病的铲除作用.结果表明:20%唑胺菌酯EC和20%SYP-3998 SC具有良好的保护、治疗及铲除作用.两药剂的铲除作用表现在能抑制黄瓜霜霉病菌病斑扩展、孢子囊产生及孢子囊再侵染,与孢子囊混合接种能显著降低孢子囊的致病性.此外,20%唑胺茵酯EC和20%SYP-3998 SC具有7～10天的持效期;20%唑胺茵酯EC预防、治疗、铲除效果及持效性均优于20%SYP-3998 SC及对照药剂25%嘧菌酯SC.     

广州地区黄瓜霜霉病流行速率的预测模型

通过对广州地区黄瓜霜霉病 4点 4年的系统调查 ,初步明确了该地区黄瓜霜霉病的发生规律 ,对该病的流行速率及其相关因子进行逐步回归分析 ,组建了广州地区黄瓜霜霉病流行速率的预测模型 ,利用历史数据对该模型进行检验 ,其预测 5d和10d的病情指数的准确度分别为88.16%和68.11% ;用该模型预测2000年黄瓜霜霉病的病情指数 ,其预测5d和10d的病情指数的准确度分别为94.47%和69.43%。     

多粘类芽孢杆菌HY96-2对番茄青枯病的防治作用

室内测定了拮抗菌株HY96-2对番茄青枯病病原菌Nb-1的毒力。平板培养法和双层培养基法结果表明,HY96-2对Nb-1具有较好的拮抗作用,其抑制率分别为20.1%和24.7%。通过温室盆栽,确定了HY96-2发酵液及其制成的生防制剂KDLD对番茄青枯病的最佳防治方法为浸根法。番茄苗浸1×105cfu/ml的HY96-2发酵液0.5h,栽入灭菌土后浇入该HY96-2发酵液100ml,处理后30d防效仍高达69.7%。温室防治试验结果表明,采用浸根法HY96-2发酵液施用后21d对番茄青枯病防效可达77.8%。生防制剂KDLD稀释100倍施用后20d防效可达81.5%。大田防治试验结果表明,生防制剂KDLD稀释100倍后使用,在番茄整个生育期对番茄青枯病都具有很好的防效,在收获末期的防效仍可达81.8%。     

弱光胁迫下黄瓜霜霉病抗性评价与分析

为明确弱光胁迫下黄瓜霜霉病田间发病规律及遗传特性,筛选抗霜霉病黄瓜品种,以15份黄瓜自交系为试材,在弱光条件下通过子叶接菌诱导寄主植株发病,同时结合田间发病率及病情指数调查进行复合抗性鉴定,进而筛选抗病组合,并对其分离世代进行抗性鉴定与遗传特征分析。结果表明,供试15份材料中共筛选出4个典型品系HB1、HB2、HB3和HB4,其病情指数分别是14.17、28.71、63.33和78.33,分别属于高抗、抗病、感病和高感病类型。这4个亲本的F1代及分离世代群体中霜霉病抗性与亲本抗性均存在正相关关系,抗性亲本的后代表现出较强的抗性;F2代群体病株分离现象比较明显,呈偏态分布,有明显的主基因+多基因存在特征,表明弱光胁迫下黄瓜霜霉病受主基因+多基因控制,主基因效应值较大。经田间抗病性鉴定分析,初步筛选出组合HB12、HB13和HB21为抗霜霉病组合,可用于后续抗病品种的选育。     

多功能生物制剂对黄瓜白粉病的防治效应

通过盆栽和田间药效试验,研究了多功能生物制剂多霸2对黄瓜白粉病的防治效应。盆栽试验结果表明,先施用多霸2的100、200倍液后接种病原菌,可显著提高黄瓜的抗病能力,降低发病率,防效达到72.0%和69.2%,差异极显著(P<0.01);先接种后喷药多霸2的100、200倍液,在一定程度上能抑制病原菌的扩展,也具有防治作用,相对防效达到26.5%和23.1%,差异显著(P<0.05)。田间调查表明,在黄瓜苗期开始施用或未发病前施用多功能制剂,能有效预防白粉病的发生,具有很好的防治效应。多霸2的100、200倍液对黄瓜白粉病的防效与清水对照和常用药剂粉锈宁相比,差异都达到显著或极显著水平。其中,多霸2的100倍液使用效果最好,优于200倍液。