滴灌条件下加工番茄根腐病发生原因分析及生防菌防病机制研究

【摘要】： 针对新疆加工番茄根腐病发生严重、许多化学农药禁止在加工番茄上使用和缺乏有效防治药剂的情况,本论文采用形态学和分子生物学方法对新疆加工蕃茄根腐病病原菌进行了鉴定;采用纯培养法和免培养法等方法对不同发病程度植株根际微生物种群结构作了分析;分离、筛选和鉴定了能够有效防治加工番茄根腐病的生防菌,并对其中2个防效良好的枯草芽孢杆菌作了防病机理研究,为新疆加工蕃茄根腐病的生物防治提供理论和技术上的参考,本研究所获主要结论如下: 1.在加工番茄主产区采集和分离了162个根腐病病样,获得了120株分离物,其中腐霉菌分离物为93株,占总分离物的77.5%,采用形态学和分子生物学等方法对腐霉菌进行了鉴定,被定为3个种,其中瓜果腐霉(Pythiumaphanidermatum(Edson)Fitzp)56株,占腐霉分离物的60.22%;简囊腐霉(P.monospermumPringsheim)6株,占6.45%;棘腐霉(P.acouldthicumDrechsler)2株,占2.15%:另有29个分离物由于无法诱发出雄器和藏卵器而无法将其鉴定到种。 2.采用土壤生物学和微生物生态学等方法和技术,对健康、发病和死亡的加工蕃茄根际土壤的土壤质量进行了评价,结果表明,健康加工番茄有更多的细菌和放线菌,而真菌数量相对于发病和死亡植株根际土壤的要少。同时脂肪酸分析和微生物分子指纹图谱DGGE分析结果也表明,健康植株根际土壤有着更加复杂的微生物种群结构和生物活性,更有利于保持番茄植株的健康,对不同发病程度加工番茄根际土壤的磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶、脲酶、蔗糖酶以及纤维素酶活性进行了分析,表明除纤维素酶活性外,植株健康程度与其他5种酶活性高低呈线性相关,健康植株根际土壤酶活性高于发病和死亡植株的。从理论上证明了土壤健康状况与加工蕃茄根腐病发生轻重程度有密切的关系。 3.采用稀释分离法从新疆各主要加工番茄产区土壤中分离到细菌842株和放线菌187株,通过继代平皿对峙培养筛选到对瓜果腐霉、立枯丝核病菌(R.solani)、番茄枯萎病菌(Eoxysporum f.sp.fycopersici)、辣椒疫霉病菌(P.capsici)、番茄早疫病菌(A.solani)和菌核病菌(S.sclerotiorum)均有稳定拮抗作用的拮抗菌54株,通过促芽、盆栽、小区和大田试验筛选到了2个能够有效防治加工番茄腐霉根腐病的生防菌S37和S44,其不仅可以促进番茄种子发芽和促进番茄植株生物量的增加,还可以促进番茄提前开花和提前结果,具有明显的增产作用,同时由于它们是从新疆本土筛选获得,能够适应新疆独特的地理气候环境。对这2株生防菌进行了形态学、生理生化和分子生物学测定,均被鉴定为是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。 4.采用植物生理生化、土壤生物学和土壤微生物生态学等方法与技术对生防菌S37和S44防治根腐病的机理进行了初步研究。结果证明生防菌能够保持种子活力,促进种子提前发芽,同时能够诱导植株与抗病性有关的酶,如多酚氧化酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性的提高。将生防菌拌种和采用随水滴施到加工番茄根部后,滴施2次可以达到最佳防病效果,能够显著增加加工番茄根际土壤中磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶、脲酶、蔗糖酶以及纤维素酶活性,提高微生物生物量碳、氮和磷的量以及微生物种群多样性,但滴施3次后防病效果有所下降,同时出现土壤活力和微生物种群多样性下降。对照化学农药甲霜灵虽然也有较好的防病效果,但会降低土壤中酶活,微生物生物量以及微生物种群多样性,造成土壤质量下降。该生防菌起到了调节根际微生物种群结构和提高土壤质量的作用。