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棉花黄萎病拮抗菌C-02的筛选、鉴定和防病增产效果研究

聂太礼  
【摘要】:棉花黄萎病是棉花生产上主要侵染棉株维管束的真菌性病害之一,该病会引起棉花病株叶片枯萎,蕾铃大量脱落,纤维品质明显下降,有些菌系甚至导致光杆。近年来,棉花黄萎病在我国各大棉区的发生呈现逐年扩大的趋势,严重的影响棉花的产量和品质,对我国棉花产业的发展造成了重大的损失。目前,我国对棉花黄萎病的防治采用包括使用化学杀菌剂、利用拮抗菌进行生物防治、农业栽培措施生态防治和选育推广种植抗病品种等多种防治方法的综合防治措施。其中,利用拮抗菌防治棉花黄萎病的生物防治因为具有环境污染少,能从源头上控制病原菌基数,同时还可以促进棉花生长和产量的提高等诸多优点而成为研究的热点。本次研究是从江西省和山西省两个不同生态棉区多年连作的棉田中采集棉花黄萎病病株和健株根际土壤,从中分离出致病的棉花黄萎病菌和高效拮抗细菌,通过实验室平板抑菌实验和盆栽防病实验筛选出拮抗菌,并研究拮抗细菌的抑菌防病效果和机理,研发了生防菌肥进行了大田防病增产效果研究。本次研究的主要内容和结果如下。 1、棉花黄萎病病原菌的分离和拮抗菌的筛选。从山西省和江西省两个不同生态棉区多年连作棉田采集病株样品,从中分离到致病病原菌20株。病原菌致病力检测实验中病情指数为27.1~43.2。从健株根际土壤中分离纯化拮抗细菌396株,采用平板对峙法和盆栽防病筛选相结合的方法从中筛选到3株高效拮抗细菌,分别命名为C-02、C-22和C-32。 2、拮抗菌C-02的鉴定和拮抗效果研究。因为C-02在初筛和复筛中表现出很强的抑菌效果,所以对C-02进行了鉴定和拮抗效果的研究。通过菌体特征、菌落培养特征、常规生理生化特征分析和16SrDNA序列分析相结合的方法鉴定其在细菌分类学上的地位,C-02菌株经鉴定为枯草芽孢杆菌。通过PDA平板抑菌实验和土培对峙培养抑菌实验研究了其对棉花黄萎病病原菌菌株VD-11的拮抗效果,结果表明,PDA平板抑菌率为75%,土培对峙培养3d后抑菌率为100%。 3、拮抗细菌C-02的抑菌防病机理研究。从拮抗、竞争和诱导棉花产生抗病性三个方面就C-02的抑菌防病机理展开系统研究。结果如下,(1)C-02分泌的抗菌蛋白能溶解VD-11细胞壁,抑制其菌丝生长和孢子萌发,大丽轮枝菌的分生孢子萌发抑制率为98.6%。证明抗菌蛋白中含有真菌细胞壁降解相关的酶,究竟为何种酶则需进一步分离鉴定。(2)C-02分泌抗菌蛋白能极大降低病原菌VD-11致萎毒素的分泌量,但不能改变毒素的致萎性能。(3)C-02处理棉苗,PAL、POD和PPO 3种酶的活性增加幅度大,维持时间长,提高了棉苗系统防御能力,降低了病原侵染的可能性。(4)拮抗菌C-02和病原菌VD-11消耗利用不同营养物质的速度存在明显差异,拮抗细菌消耗营养物质的优势在于利用碳源,且在48h之内优势明显。不同的氮源形态影响了其对碳源葡萄糖的消耗速度,当氮源为有机态氮素时,拮抗细菌消耗碳源葡萄糖的优势尤为明显。可以看出,在有限的营养条件下拮抗菌C-02是可以通过竞争营养物质来抑制大丽轮枝菌的发生的,这一点也在土培营养竞争抑菌实验中得到了证实。由以上的研究可以看出,拮抗菌C-02对棉花黄萎病的抑菌防病的效果是拮抗、溶菌、竞争和诱导棉花产生抗病性的综合体现。 4、拮抗菌C-02的防病增产效果研究。将C-02扩大培养后配制生物菌肥,并比较了3种菌肥使用方法的大田防病增产效果。结果表明,大田使用生物菌肥有利于棉花农艺性状、经济性状和纤维品质的提高,棉花皮棉增产幅度为12.25%~24.27%。菌肥苗床盖籽和做基肥使用效果较理想,是适宜的菌肥大田施用方法。但是,防病效果尚需进行病圃鉴定实验进一步予以证实。


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