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小麦内生细菌对小麦白粉病的生物防治研究

宫宇飞  
【摘要】: 小麦白粉病是由布氏白粉菌(Blumeria graminis f.sp. tritici)引起的一种世界性病害,在各国主要产麦区均有发生,流行频繁,损失严重。目前,对小麦白粉病的防治主要采用的是化学药剂防治和培育抗病品种;由于小麦白粉病菌生理小种变异较快,品种抗性很容易丧失,以及化学农药对环境造成的不良影响和病菌抗药性的产生等,所以迫切需要寻找新的防治措施,因此用有益微生物来防治白粉病已成为各国植病学家研究的热点。本研究是利用分离自小麦根部的内生细菌E1R-J以及其代谢产物对小麦白粉病的防治效果进行了初步的研究,主要结果如下: 1.15株内生菌用活体盆栽对小麦白粉病进行了初步筛选,其中Chae、E1R-J、E1R-H、ECL5和EM7的防治效果较好,防效能够达到70%以上;其中,E1R-J和E1R-H的防治效果最好,防效能够达到80%以上,经过再次筛选,最终选择E1R-J为进一步研究的对象。 2.用内生细菌E1R-J菌悬液、发酵滤液以及粗蛋白提取液防治小麦白粉病的结果表明,发酵滤液的主要作用成份是蛋白物质。同时发现,在接种小麦白粉病菌前后不同时间喷施内生细菌E1R-J,防治效果差异显著,提前24h喷施的效果明显好于同时接种,此时发酵滤液的盆栽防治效果能够达到80%以上,明显高于菌悬液的40%。此外,实验也明确了该菌的最佳浓度是,菌悬液为109-10 CFU/ ml,发酵滤液为稀释5倍液。 3.内生细菌E1R-J对小麦白粉孢子萌发的抑制效果表明,细菌E1R-J菌悬液、发酵滤液以及抗菌蛋白粗提物对小麦白粉菌的孢子萌发都有明显的抑制作用。其中1%的粗蛋白提取液的抑制率能够达到86.44%,10%发酵滤液的抑制率能够达到100%,100μl菌悬涂皿的抑制率也可以达到52.71%。 4.内生细菌E1R-J在小麦体内的定殖试验表明,通过浸种、灌根和拌土处理,发现E1R-J菌能够在小麦体内根、茎和叶部定殖,在根部菌量最大,叶部最少。三个不同的处理比较,内生细菌E1R-J在小麦植株体内定殖情况存在一定的差异。灌根接种分离到的数量最多,为9×10~3 CFU/g,其次为浸种,数量为7×10~3 CFU/g,拌土处理最少为5×10~3 CFU/g。用灌根的方法接种,随着时间的推移,其定殖的数量呈现递增趋势。而浸种和拌土接种,随着植株的生长,数量呈下降趋势,从而可以说明灌根与拌土和浸种比较是比较理想的一种施用方法。并且该菌在施菌后的24d仍能在小麦体内定殖,可以说明是一株内生细菌。 5.内生细菌E1R-J的初步发酵条件优化结果为:其培养基成分为:牛肉膏0.6%,蛋白胨0.6%,氯化钠0.3%,磷酸氢二钾0.02%。其它最佳的培养条件为,pH适应范围较广,在4.5-9.0之间,转速为150r/m,温度选取34℃,种子液的接种量为2%,通气量是空气与培养液的比例为2:5,其最佳种子液菌龄是20~34 h,作为生防用菌最佳菌龄为48~73h。在以上的条件下,内生细菌E1R-J的发酵菌量最大,其细菌浓度为5.2×10~7CFU/ml左右。


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