青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株的构建及其防效评价模型分析

 利用青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)无致病力菌株防治番茄青枯病具有很好的应用潜力。作者通过分离筛选自然弱毒株、⁶⁰Co辐射诱变和EZ-Tn5插入诱变,分别获得3、12和40株青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株。经盆栽番茄苗致病性检测,15 d后均未发病,证实均为无致病力青枯雷尔氏菌。进一步对番茄青枯病的防治试验表明,从番茄青枯病发病田块分离的无致病力突变菌株FJAT1458的防治效果最好,防效达100%。该菌株能定殖番茄植株根系土壤、根部和茎部,定殖数量均表现为“先增后减”的趋势,并且接种浓度越大、苗龄越小,定殖数量越大。从构建的防效模型可以看出,不同接种浓度条件下,植株发病率随时间变化符合的回归方程不同,相关系数R值也不同,接种浓度越大,R值越小。本研究获得的青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株FJAT1458对番茄青枯病具有很好的防病效果。     

利用拮抗的Pseudomonas spp.和无致病力的P.solanacearum防治青枯病的研究

 从番茄、烟和木麻黄根围土壤中分离了606个Pseudomonas spp.菌株,94a和22a对番茄、烟和花生青枯病有一定效果。用番茄青枯菌和花生青枯菌通过Co⁶⁰辐射和紫外光诱变的无致病力菌株,25c、55b对番茄青枯病;45b对花生青枯病;107b对花生青枯病;有一些效果。但不够理想。试验结果证明从植物根围土壤筛选有拮抗作用的P.spp.有可能用于防治青枯病。     

青枯雷尔氏菌Tn5转座子无致病力突变株在番茄根部的定殖特性

为筛选防治番茄青枯病的优良生防菌株,本研究以弱化指数、胞外多糖含量和盆栽苗番茄发病率为指标确定20株经形态初步判定为无致病力的青枯雷尔氏菌Ralstonia solanacearum Tn5突变菌株的致病性,测定其在番茄根部的定殖数量,并于显微镜下观察其定殖特性。结果表明,供试的20株青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株的弱化指数均大于0.75,胞外多糖含量介于1.59～16.68μg/mL之间,显著低于强致病力菌株FJAT-91,接种40 d番茄植株未出现青枯病症状;20株青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株均能在番茄根部定殖,定殖数量呈先上升后下降的趋势,其中菌株T659的定殖数量最大,定殖时间最长,分别为2.86×10⁶CFU/g和35 d;透射电镜观察发现,青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株T659从番茄植株根部表皮细胞中侵入,然后进入维管束厚壁细胞,并在维管束细胞中大量繁殖和定殖,但未引起番茄根部细胞结构病理变化。表明供试的青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株T659的定殖能力最强,具有良好的生防潜力。     

番茄青枯病生物防治研究进展

番茄青枯病是番茄生产上最严重的病害之一,化学防治效果不佳,且对环境不友好。本文概述了国内外应用无致病力青枯菌菌株、拮抗细菌和生物技术等方法对番茄青枯病进行生物防治的研究进展,并对生物防治存在的相关问题及应用前景进行了讨论。     

番茄青枯病生物防治研究进展

本文概述了国内外应用无致病力青枯菌菌株、拮抗细菌和生物技术等方法对番茄青枯病进行生物防治的研究进展,并对生物防治存在的相关问题及应用前景进了讨论。     

青枯菌(Pseudomonas solanacearum)在番茄抗、感病品种根部的吸附、侵入和繁殖

 采用不同的方法接种和利用扫描、透射电镜观察,研究不同致病力的青枯菌对番茄抗病及感病品种根部的吸附、侵入与繁殖。发现番茄抗病品种与感病品种的植株体内在菌体数量上有明显差异,而与青枯菌对番茄根部的吸附关系不显著。电镜观察发现青枯菌强致病力菌株菌体能以游离的形式存在于番茄感病品种根部的细胞间隙中,并能降解植株细胞壁、破坏原生质膜;青枯菌强致病力菌株菌体在抗病品种根内和青枯菌强致病力菌株在抗病及感病品种根内均被番茄植株细胞壁吸附,并且被细胞壁周围的浓密物质所包围。     

青枯菌(Pseudomonas solanacearum)在番茄抗、感病品种根部的吸附、侵入和繁殖

采用不同的方法接种和利用扫描、透射电镜观察,研究不同致病力的青枯菌对番茄抗病及感病品种根部的吸附、侵入与繁殖。发现番茄抗病品种与感病品种的植株体内在菌体数量上有明显差异,而与青枯菌对番茄根部的吸附关系不显著。电镜观察发现青枯菌强致病力菌株菌体能以游离的形式存在于番茄感病品种根部的细胞间隙中,并能降解植株细胞壁、破坏原生质膜;青枯菌强致病力菌株菌体在抗病品种根内和青枯菌强致病力菌株在抗病及感病品种根内均被番茄植株细胞壁吸附,并且被细胞壁周围的浓密物质所包围。     

无致病力hrp-突变体防治茄科蔬菜青枯病

为探索一条可有效控制茄科蔬菜青枯病的生防途径,以基因工程方法获得的无致病力青枯菌hrp-突变体为材料,针对茄科蔬菜青枯病进行有关生防体系、防治潜能及其机制的研究。结果表明,无致病力hrp-突变体对致病青枯菌无直接抑制作用,但可在植株体内定殖,并在预接种后阻止致病青枯菌的增殖。最优生防体系为采用改良蘸根接种法用无致病力hrp-突变体预处理24h后再接种致病菌,对青枯菌生理小种1引起的番茄、茄子、辣椒青枯病防治效果达64%以上,其中对hrp-突变体的野生致病菌株引起的番茄青枯病的防治效果最好,防效接近90%,对该野生致病菌接种辣椒、茄子引起的青枯病防治效果也在75%以上,且持效期长、稳定性好、安全无药害。     

青枯雷尔氏菌无致病力hrpB突变菌株的纯化分离及其异质性研究

获得纯度高的青枯雷尔氏菌无致病力菌株,是研发青枯病植物疫苗和防治青枯病害的一种新途径。作者以青枯雷尔氏菌强致病力菌株FJAT-91为出发菌株,通过对hrpB基因敲除,获得无致病力突变菌株FJAT-91ΔhrpB。高效离子交换色谱分离结果表明:FJAT-91和FJAT-91ΔhrpB色谱峰型不同,主要表现在峰的保留时间上,FJAT-91只有单一色谱峰,保留时间为6 min;FJAT-91ΔhrpB有P_1和P_2 2个色谱峰,保留时间分别为0.6 min和4.5 min。利用高效离子交换色谱对FJAT-91ΔhrpB进行纯化,获得只有P_1峰的高纯度菌株FJAT-91ΔhrpB-P。FJAT-91ΔhrpB和FJAT-91ΔhrpB-P与其出发菌株FJAT-91的菌落和菌体形态差异明显。致病力测定结果表明:FJAT-91接种4 d番茄植株开始发病,10 d发病率达100%;FJAT-91ΔhrpB和FJAT-91ΔhrpB-P接种20 d均未发病。防效试验结果表明:纯化后的菌株FJAT-91ΔhrpB-P对番茄青枯病的防效(81.64%)比未纯化FJAT-91ΔhrpB防效(61.04%)提高了33.75%。本研究获得一株高纯度的青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株FJAT-91ΔhrpB-P具有良好的生防潜力。     

无致病力青枯菌株对番茄青枯病的防治效果

用紫外诱变法获得的青枯无致病力菌株ATm0 4 4和Asp0 6 1对致病菌没有直接的抑制作用 ;处理番茄后对青枯病产生抗性 ;两菌株可在番茄体内定殖并繁殖 ,移栽浸根是最佳的处理方法。盆栽试验结果表明 ,番茄经ATm0 4 4和Asp0 6 1处理后 ,分别较对照推迟 9和 7d发病 ,2 0d后的防效达 56 .7%和 53.4 %。田间小区试验结果表明 ,经ATm0 4 4和Asp0 6 1菌悬液浸根处理番茄 ,1 5d后对青枯病的防治效果分别为 53.8%和 37.7%。     

青枯菌无致病力菌株FJAT-1458与强致病力株FJAT-91的竞争生长作用

为了明确青枯菌无致病力菌株FJAT-1458的生防竞争机制,本研究采用体外共培养方法研究了碳源、氮源和培养时间对菌株FJAT-1458和青枯菌强致病力菌株FJAT-91竞争生长的影响;同时,研究了菌株FJAT-1458和FJAT-91在番茄植株体内的竞争生长。结果表明,碳源含量低于20%时,菌株FJAT-1458不能生长,而菌株FJAT-91可生长;无氮源条件下,FJAT-1458和FJAT-91均不能生长;碳源和氮源含量达100%时,FJAT-1458的菌体浓度（2.16×10⁹ cfu/mL）显著低于FJAT-91的菌体浓度（3.24×10⁹ cfu/mL）。混合培养24 h前,FJAT-1458生长量大于FJAT-91,24 h后则相反。在单独接种或混合接种5 d后,FJAT-1458和FJAT-91均在番茄植株体内出现最大定殖量,随后迅速减少;FJAT-91在单独接种15 d时,定殖数量为0;两种菌株单独接种的定殖数量均大于混合接种（接种15 d除外）。先接种FJAT-1458,3 d后接种FJAT-91对番茄青枯病的防效（100%）显著高于同时接种FJAT-1458和FJAT-91（74.67%）。本研究表明,在体外无致病力菌株FJAT-1458对碳源和氮源的营养竞争能力弱于强致病力菌株FJAT-91;在体内无致病力菌株FJAT-1458会抑制强致病力菌株FJAT-91的生长;因此,FJAT-1458的生防竞争机制中,营养竞争起非主导作用,而位点竞争可能是主导因素。     

抗放线菌St-145对番茄青枯病的防治效果

室内测定结果表明,先接种放线菌St-145菌株2d后再接种茄青枯雷尔氏菌的植株对番茄青枯病的防治效果为73.83%;先接种病原菌2d后再接种St-145菌株对该病的防效为30.86%.St-145菌株对番茄青枯病的大田防治效果为16.39%.     

广东茄科青枯菌致病力分化及其DNA多态性分析

 分别采自广州、增城、东莞、花都、三水、清远、电白、高要8个菜区的番茄、茄子和辣椒上的31个青枯病菌株,经人工接种于10个鉴别寄主植物上,结果表明,它们的致病力存在明显的差异。聚类分析这31个菌株,可以聚为3个组:第I组菌株主要来自种植番茄和茄子历史较长的广州、东莞、增城老菜区,其致病力较强;第Ⅱ组菌株主要分离自茄子和辣椒上,其致病力中等;第Ⅲ组菌株主要来自近年来新发展的三水市各番茄产区,它们的致病力较弱。从200个随机引物中筛选出17个引物用于上述31个菌株DNA的RAPD分析,共扩增出523条带,其中468条为多态性带,占89.5%。聚类分析这31个菌株,又可聚为4个簇群:第I簇群主要分离自已推广种植多年的丰顺、金丰等抗病番茄品种上;第Ⅱ簇群分离自抗病的番茄新品种新星、年丰和石碣紫红茄上;第IV簇群主要分离自辣椒和茄子;而第Ⅲ簇群来源包括番茄、茄子和辣椒这3种寄主植物。上述试验结果说明,广东茄科青枯菌的致病力存在明显的分化现象,其DNA存在较高的遗传多样性。     

芽孢杆菌B47菌株对番茄青枯病的防治作用

用不同接种方法测定番茄内生芽孢杆菌B47菌株对番茄青枯病的室内防效，结果表明，接种B47菌17d后再接种茄青枯雷尔氏菌的植株能较好地防治番茄青枯病，防治效果为81．25％；B47菌和茄青枯雷尔氏菌同时接种的植株对该病的防效较低，仅为16．67％。B47菌株与根围链霉菌St103菌株混合施用室内对番茄青枯病的防效为62．52％，田间防效为81．82％。     

拮抗放线菌St-145对番茄青枯病的防治效果

室内测定结果表明,先接种放线菌St-145菌株2d后再接种茄青枯雷尔氏菌的植株对番茄青枯病的防治效果为73．83％;先接种病原菌2d后再接种St-145菌株对该病的防效为30．86％。St-145菌株对番茄青枯病的大田防治效果为16．39％。     

不同寄主植物青枯菌菌株的比较研究

 根据番茄、茄、马铃薯、花生、甘薯、姜、桑、油橄榄、木麻黄九种植物上22个青枯菌的菌株,进行形态、染色、生理生化反应、致病性等方面的比较研究的结果,证明它们都是属于青枯假单胞菌(Pseudomonas solanacearum Smith)。因此,以前报道的甘薯瘟的病原细菌Pseudomonas batatas Tseng and Fan,应改为Pseudomonas solanacearum Sncith,不同寄主青枯菌菌株,它们的有些生理生化反应有明显的差异,但更为明显的是它们的致病性不同。测定的7种寄主上的青枯菌菌株,根据它们对茄的致病力很强,番茄、茄、姜、花生、甘薯、油橄榄和木麻黄菌株可归入小种1;马铃薯菌株对马铃薯的致病力很强,而对茄、番茄和辣椒的致病力中等,归入小种3。属于小种1的7种植物的菌株,致病性也有所不同,它们可作为不同的菌系。桑菌株的致病性较为特殊,很难归入已报道的小种。根据对6种糖和醇的利用以及脱氮作用的能力,番茄、茄、花生、油橄榄菌株属生物型Ⅱ;姜、木麻黄、甘薯菌株属生物型Ⅳ;马铃薯菌株属生物型Ⅱ,桑菌株属生物型Ⅰ。但桑菌株人工接种不侵染茄和马铃薯。烟叶过敏反应的测定表现黄斑而从未表现过敏反应,它的归属尚待进一步研究。青枯假单胞菌划分为小种和生物型,目前意见还不一致,加上我们测定的菌株有限,有关这方面的工作,也待进一步研究。     

抑菌圈-定殖力双重测定法筛选青枯病生防细菌

 本研究首先用平皿抑菌圈法筛选出55个拮抗青枯菌的细菌菌株,将番茄幼苗在各菌菌悬液中浸根12h后栽种于温室未灭菌的土壤中,结果发现,有22个菌株在幼苗根部的定殖能力较强(终定殖密度大于104 cfu/g根),其中革兰氏阴性土壤细菌占同类菌的86.3%,革兰氏阳性土壤细菌占同类菌的13.0%,10个无致病力产细菌素的青枯菌菌株在根部的终定殖密度均低于104 cfu/g根,其定殖能力弱于致病青枯菌。有17个拮抗菌菌株在番茄幼苗根部的定殖密度超过所有致病菌。温室生防结果证明,抑菌圈-定殖力双重测定法对于筛选生防菌株是一种行之有效的方法。     

青枯菌GMI1000效应蛋白RipQ对致病力的作用研究

青枯菌通过Ⅲ型分泌系统向寄主植物细胞分泌100多种效应蛋白,对寄主植物的抗感病性产生影响。青枯菌效应蛋白RipQ启动子区存在典型的HrpB识别序列PIP box (5′-TTCGG-N15-TTCGC-3′),但其功能尚未明确。本研究分析了RipQ在青枯菌4种演化型菌株中的分布情况。以青枯菌GMI1000为出发菌,构建ripQ缺失突变体和过表达菌株,研究效应蛋白RipQ在青枯菌-番茄植物互作中的功能。结果显示,ripQ广泛分布于除演化型IV的不同青枯菌类群中。与野生型菌株相比,ripQ突变体在番茄上的致病力有一定程度的增强,而ripQ过表达菌株的致病力显著降低。突变体和过表达菌株在培养基中的生长与野生型没有区别,但过表达菌株在番茄体内的繁殖能力下降。RipQ过表达菌株侵染番茄后hrpB、hrpG和epsA基因表达量显著下调,且能够诱导番茄叶片H₂O₂的大量累积,过敏性坏死反应标志基因hin1和水杨酸信号通路标志基因PR1a的诱导表达。另外,在番茄上瞬时表达ripQ也可以观察到H₂O₂积累及叶片细胞坏...     

我国马铃薯青枯菌菌系的初步研究

 测试了分离自我国8个省市马铃薯青枯病株的43个细菌菌株的致病性,并研究了它们对3种双糖和3种己醇的氧化能力。人工接种表明,所有菌株对马铃薯、番茄和茄子均具有微弱到很强的致病力。试验证明,供试的绝大部分菌株(38/43)属生化型Ⅱ,基本上来自一些马铃薯主要产区,有少数菌株(5/43)属生化型Ⅲ和Ⅳ,主要来自城市近郊蔬菜区。这一研究对马铃薯抗青枯病品种的培育以及设计综合防治技术措施提供了有用的资料。     

枯草芽孢杆菌Bs916防治番茄青枯病

采用室内MS平板植物组培法、温室盆栽试验和微生物特异性平板分离检测技术,评估了枯草芽孢杆菌Bs916对番茄的促生、防治青枯病的作用,研究了菌株Bs916对番茄根表及茎内青枯菌种群数量的影响和对番茄根围可培养微生物含量的影响。在植物组培MS平板中,枯草芽孢杆菌Bs916对番茄植株鲜重具有促生作用,播种15 d后,其鲜重达79.8 mg,比未处理对照增加9.61%。盆栽试验显示,枯草芽孢杆菌Bs916灌根处理番茄后14 d,对番茄青枯病的防治效果达55.6%;菌株Bs916处理番茄后,番茄根表、茎内青枯菌含量和未处理对照的青枯菌含量变化趋势一致,均呈现随着时间的改变而逐渐下降的趋势,菌株Bs916处理的根表青枯菌含量约为未处理对照的1/100~1/10,而茎内青枯菌含量为未处理对照的1/50~1/2。此外,菌株Bs916的施用对番茄根围土壤中细菌种群具有先抑制后促进的作用,对真菌具有先促进后快速抑制的作用,而对根围放线菌则无显著性影响。以上结果表明,芽孢杆菌Bs916具有潜在的防治番茄青枯病的田间应用前景,也为其田间应用提供了理论基础。