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《浙江理工大学》 2018年
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微生态调控对铁皮石斛白绢病的防治效应及其机理初探

肖嵘  
【摘要】:铁皮石斛(Dendrobium officinale KimuraetMigo)是我国一种名贵的传统中药材,因其具有良好的保健功效而备受青睐。目前,由于采挖过度导致野生资源匮乏,绝大部分铁皮石斛来源于人工栽培。人工栽培过程中,铁皮石斛常发生各种病害,白绢病是其中一种常发病害,直接威胁着铁皮石斛的产品安全和经济效益。本论文在对白绢病病原物进行了分离、鉴定的基础上,筛选功能菌株,探索这些菌株对白绢病的防治效应及其可能的防治机制,以为铁皮石斛白绢病的生物防治和绿色种植提供技术支持。首先,分离鉴定了铁皮石斛白绢病的病原菌。结合传统分离培养和科赫法则,确定了白绢病的病原菌DQ;通过形态观察发现病原菌DQ可形成白色绢丝状菌丝,培养至10 d可形成菌核;ITS序列分析表明,病原菌DQ与Atheliarolfsii SR01的相似度最高为100%;系统发育分析表明,菌株与A rolfsii聚为一簇,因此病原菌DQ被鉴定为阿太罗氏菌A.rolfsii。其次,筛选获得有效防治铁皮石斛白绢病的功能菌株。从铁皮石斛中分离获得系列内生菌(内源菌),并与实验室分离保存的其它药用植物内生菌(外源菌)一同作为供试菌。平板对峙拮抗试验结果,内源菌——优势内生菌Sphingomonas ZJSH1对病原菌DQ无抑制活性,内源菌株BacillusFHGXJ8、FHJXJ5和XSG14的抑制率为在 60.00-74.50%;外源菌株BacillusB1-6、WZZ-6及Pseudomon s JX3-1和Y11T3-1的抑制率为46.00-65.00%。分析以上单一菌株和混合菌株对铁皮石斛离体植株和组培苗的抗病性,结果表明:①单一菌株使用时,内源菌株对离体植株的防治效果(0-100.00%)优于外源菌株(0-75.00%),但内源菌株对组培苗防治效果(0-100.00%)不如外源菌株(50.00-100.00%);②无论对铁皮石斛离体植株或组培苗,混合菌株的防控效果要明显优于单一菌株。比较发酵上清液与菌体的防治效果,发现发酵上清液对离体植株(0-66.67%)和组培苗(0%)的防治效果均较差;菌体的防治效果较好,分别为16.67-100.00%和66.67-83.33%;发酵上清液+菌体的防治效果最佳,分别为41.67-100.00%和83.33-100%。可见,内源菌和外源菌对铁皮石斛白绢病均有防治效果。最后,初步探究了功能菌株的可能作用机制。采用特异性PCR扩增检测了8株菌的9种抗生素编码基因,结果从5个菌株中检测到3种抗生素编码基因——Iturin A、Surfactin 和 Phenazine。其中菌株 FHGXJ8、FHJXJ5 和 B1-6 含有 Iturin A编码基因;菌株FHGXJ8和WZZ-6含Surfactin编码基因;菌株JX3-1、Y11T3-1含有Phenazine基因,这些抗生素编码基因可能在抗病过程中发挥功效,但其产物有待确定。进一步分析功能菌株的铁载体、IAA及ACC脱氨酶活性,结果表明菌株JX3-1和Y11T3-1可分泌铁载体;8株功能菌均可产生IAA,其中菌株ZJSH1 的 IAA 产量最高(26.20 μg/mL);菌株 JX3-1、Y11T3-1 和 FHJXJ5 具有ACC脱氨酶活性。对比单一菌株与混合菌株的防治效果,抗生素、Fe元素竞争及激素调节共同参与拮抗作用,这可能是混合菌拮抗活性增强的重要原因。综上,本研究以铁皮石斛白绢病病原菌DQ为对象,研究了铁皮石斛内源菌和外源菌的防治效应,发现内源菌拮抗效果优于外源菌;混合菌株优于单一菌株;发酵上清+菌体防治效果最优;功能菌株的主要防治机制有产生抗生素、Fe元素竞争及激素调节。这些结果为后续深入研究铁皮石斛的抗病效果及其应用研究提供了参考。
【学位授予单位】:浙江理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S435.672

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