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茶树内生枯草芽孢杆菌的研究

洪永聪  
【摘要】:最终从茶树体内分离、筛选获得14株能对四种茶叶斑病菌拮抗作用强的芽孢杆菌菌株。经进一步鉴定,菌株TL2为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。 14个目标菌株都具有能在茶树体内内生定殖、对茶叶斑病菌及其它植物病原菌有一定的拮抗能力、对茶轮斑病有防病效果、对氯氰菊酯有一定的降解能力,但对茶苗的促生效果不明显。其中,菌株TL2具有较强的内生定殖能力、拮抗能力强且拮抗谱广、对茶轮斑病防病效果强、对氯氰菊酯的降解作用强。 茶苗接种菌株TL2后,可以先后从根尖、主根、茎基、茎部、下部叶片,乃至上部叶片等组织内分离到细菌。菌体主要分布在根部厚壁组织的细胞间隙,茎部厚角组织的细胞间隙以及中主鞘、木质部和韧皮部等组织的细胞间隙,以及叶片的气孔器附近、上、下表皮细胞间隙、厚角组织细胞间隙以及内皮层组织细胞间隙等。同时,茶苗体内所有内生细菌的种群数量随着时间逐渐减少,其多样性系数也随着时间有所降低。 菌株TL2能在茶树体内内生定殖,占据有利生态位点,改变茶树体内微生物的种群数量、多样性及其群体生物学功能等生态结构,从而抑制茶轮斑病菌的侵入和扩展。其次,菌株TL2可以通过分泌多种抗菌蛋白或其它活性物质,抑制或杀死茶轮斑病菌菌丝生长、分生孢子的形成和萌发,从而抑制茶轮斑病菌在茶树体内的扩展,降低病害的发生程度。再者,当茶轮斑病菌侵入茶树后,菌株TL2能通过诱导茶树相关抗病基因的表达,从而增强茶树体内活性氧相关酶如SOD、POD和CAT等的活性变化,以调节茶树体内活性氧的代谢平衡,减少茶树体内活性氧物质,降低膜脂过氧化程度;同时,菌株TL2能迅速增强非活性氧代谢的抗性酶系如PAL、β-1,3-葡聚糖酶和外切几丁质酶等的活性,使茶树体内生成相应的病程相关(PR)蛋白,作用于植物细胞壁,释放出寡聚糖作为激发寄主释放出主动防御反应的信号,以杀死病菌或限制病菌的扩展,从而使茶树的综合抗病能力得以提高。以上多种因子综合协同作用,是菌株TL2防治茶轮斑病的主要机制。 菌株TL2分泌蛋白的抗菌活性强、种类多。BSPT-P1是抑制茶轮斑病菌的一种主效蛋白,它可以通过病菌的代谢物来加强诱导。BSPT-P1大小为56KDa,抗菌活性高,对热稳定,耐紫外照射,在pH6.0~9.0之间稳定,被胰蛋白酶完全水解。


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