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党参灰霉病拮抗细菌的筛选及对党参促生作用的研究

任怡璇  
【摘要】:党参(Codonopsis pilosula(Franch.)Nannf)是常用的药用植物,具有很高的药用价值,在我国多个省份均有大面积种植。近年来,人工种植党参的面积不断增加,但由于管理方法与制度不规范等因素,党参受到多种病原菌的侵害,病害日益严重,对种植产业化产生了非常不利的影响。党参灰霉病(Septoria codonopsidis Ziling.)是由葡萄孢属(Botrytis)真菌引起的真菌性病害,严重制约了党参种植产业的发展。目前党参灰霉病的防治主要依靠化学杀菌剂和一些简单的农业措施,但是,随着化学药品的长期大量使用,不但使灰霉病病原菌对很多化学药品产生了不同程度的抗性,而且对环境造成了严重污染,进而危害了人畜健康。因此,开发具有安全、绿色等特点的生物防控剂对党参灰霉病防治具有重要意义。本研究通过对甘肃省党参主栽区安定区、岷县和渭源县党参灰霉病发病情况的调查,探究了品种、产地、龄期和耕作制度等对党参灰霉病发病的影响,分析了病原菌种类,并从党参根际土壤和组织中筛选了对党参灰霉病病原菌有较强抑制作用又具有促生活性的细菌菌株,经发酵条件优化后测定了菌株的防治和促生效果。主要研究结果如下:(1)党参品种、产地、龄期和耕作制度均会影响灰霉病发病程度,其中,渭党1号对灰霉病病原菌的抗性最好;岷县灰霉病发病程度最轻;龄期越大,党参灰霉病发病程度越严重;轮作有益于减轻灰霉病的发生程度。分子生物学鉴定进一步证明党参灰霉病的病原菌为灰葡萄孢(Botrytis cinerea)。(2)利用稀释涂布法和组织匀浆法从3个地区的党参根际土壤和根、茎、叶中共分离纯化到61株细菌菌株。以灰葡萄孢(B.cinerea)为靶标,采用平板对峙法初筛到对党参灰霉病病原菌具有较强拮抗作用(抑制率50%)的细菌15株,进一步利用菌丝生长速率法对这15株细菌进行复筛,其中6株细菌(抑制率50%)的无菌发酵滤液对灰霉病病原菌菌丝有抑制作用,可使菌丝畸形,其中抑制率最高的为NSW3-1,可达86.88%,其次是菌株GJW2-1,抑制率为85.76%。(3)促生活性测定发现,6株细菌均具有产IAA、铁载体和纤维素酶的能力,但菌株GJW2-1产IAA和铁载体活性最强。结合抑菌和促生活性的大小,枯草芽孢杆菌NSW3-1(Bacillus subtilis)和萎缩芽孢杆菌GJW2-1(Bacillus atrophaeus)可作为进一步筛选党参灰霉病绿色防控剂的候选菌株。(4)通过响应面法对2株拮抗促生细菌进行发酵条件优化后得到了枯草芽孢杆菌NSW3-1和萎缩芽孢杆菌GJW2-1的最佳发酵条件,分别为:接种量1.2%,装液量50 m L/100 m L,培养温度30℃,时间36 h,此时的活菌数最高,为282×106cfu/m L。接种量1.3%,装液量50 m L/100 m L,培养温度30℃,时间36 h,此时的活菌数最高,为358.2×106 cfu/m L。(5)室内预防和治疗盆栽试验表明,枯草芽孢杆菌NSW3-1的低浓度和高浓度活菌发酵液在党参灰霉病预防和治疗试验中,防治效果均优于萎缩芽孢杆菌GJW2-1。当2株菌活菌发酵液浓度为1?106 cfu/m L时,治疗效果优于预防效果,而高浓度活菌发酵液1?107 cfu/m L和1?108 cfu/m L的预防效果优于治疗效果。(6)室内促生盆栽试验表明,2株菌对党参均具有促生作用,使用灌根的方法将1?108 cfu/m L的活菌发酵液用于盆栽时的促生效果更好。细菌NSW3-1的活菌发酵液对党参株高和根长的促生作用更强,而GJW2-1的活菌发酵液则可以明显增加党参的鲜、干重,因此,GJW2-1对党参的促生作用强于NSW3-1。综上,室内防效盆栽试验和促生盆栽试验为2株细菌在田间的施用奠定了基础。


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