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葡萄霜霉病是一种在生产上造成重大经济损失的病害,遍及世界所有的葡萄产区,现有的化学防治方法容易造成农药残留、污染环境以及使病菌产生抗药性等问题。为了减少化学药剂带来的诸多问题,本文对防治葡萄霜霉病的拮抗菌株进行了研究。采用电击转化法对筛选出的生防细菌进行GFP标记,检测标记菌株在葡萄体内的定殖运转特性,及内生定殖对于葡萄霜霉病生防作用的影响,为生防菌株的应用提供理论基础;在显微镜下观察拮抗真菌对葡萄霜霉病菌的重寄生作用,应用高效液相色谱法对有抑菌作用的代谢产物进行初步分析;测定筛选出的生防细菌和拮抗真菌对葡萄霜霉病的田间防治效果,确定其最佳施用时间,为葡萄霜霉病的综合防治措施提供指导。 主要研究结果如下: 1、从维多利亚、藤稔、巨峰和美人指4个葡萄品种的健康叶片中分离纯化获得45株内生细菌。结果显示,同一葡萄品种的叶片中,叶龄不同其可培养内生细菌的种类也不相同;不同葡萄品种的叶片中内生细菌种类及数量都存在明显差异。其中,从老叶中分离到内生细菌的种类普遍多于嫩叶,在巨峰葡萄上表现最为明显。 2、采用孢子囊萌发抑制法初筛和叶片点样法复筛的二级结合筛选模式,对分离得到的45株内生细菌进行测定。初筛得到的8个菌株对孢子囊萌发的抑制率均在80%以上;复筛获得的5株内生细菌对葡萄霜霉病菌具有较高拮抗活性,经过离体葡萄叶片点样接种测定,防治效果均在90%以上。其中,从巨峰葡萄的老叶中分离得到的2号菌株(记为JL4)防治效果最为稳定,根据该菌株形态、培养特征、革兰氏染色反应和16S rDNA序列同源性分析,将JL4鉴定为耐盐短杆菌(Brevibacterium halotolerans),GenBank登录号为KX395179。结合使用葡萄霜霉病菌孢子囊的萌发抑制试验和离体葡萄叶片点接法测定发病率,既缩短了筛选时间又节省试验材料,是一个快速、有效的评估菌株对葡萄霜霉病菌抑制作用的方法。 3、通过电击转化法构建生防菌株JL4的GFP标记菌株,采用茎段浸泡法和叶片喷雾法接种,研究标记菌株JL4-gfp在葡萄体内的定殖运转特性,并测定其定殖量大小与对防治葡萄霜霉病效果之间的关系。试验结果表明,标记后的菌株JL4-gfp保持与原始菌株JL4对霜霉菌同样的抑菌活性;两种接种方法均能使菌株JL4-gfp进入葡萄体内定殖,但其定殖数量随时间的延长而下降,在定殖数量最大时,能显著抑制葡萄霜霉病的发生。叶片内部的定殖在喷雾接种3d后达到最大(9.6×104CFU/g),然后下降,14d后已经检测不到接种菌株;室内生防测定显示,喷雾后3d对葡萄霜霉病的防治效果达88.0%以上,但7d后则无明显防效。说明JL4-gfp的定殖数量与其防治葡萄霜霉病的效果呈正相关,其有效定殖量临界值为105CFU/g。 4、在葡萄霜霉菌室内繁殖过程中,从表现异常的霜霉层病斑上分离获得4株真菌,分别记为F1、F2、F3和F4。经检测,4个菌株的分生孢子悬浮液都能强烈抑制葡萄霜霉病菌孢子囊的萌发,其对萌发的抑制率分别为92.2%、77.4%、85.3%和89.7%。通过形态观察和分子鉴定,最终将F1和F4鉴定为白霉菌(Cylindrocladiella peruviana);F2鉴定为Simplicillium lanosoniveum;F3鉴定为层生镰刀菌(Fusarium proliferatum)。应用离体葡萄叶片点样测定4个菌株的安全性,结果显示,不同浓度的F1和F4分生孢子悬浮液均能导致葡萄叶片变褐甚至坏死,说明F1和F4两种菌对葡萄叶片表现致病性;不同浓度的F2孢子悬浮液以及中低浓度的F3分生孢子悬浮液接种的葡萄叶片一直表现正常,说明F2和中低浓度的F3对葡萄叶片是安全的。 5、菌株F2和F3对葡萄霜霉菌均表现出重寄生作用,在光学和扫描电子显微镜下观察,其菌丝在葡萄霜霉菌的孢囊梗及孢子囊上缠绕和交错生长,菌丝生长可深入霉层内部,后期能覆盖在霜霉层上。被重寄生的病斑不再扩大侵染,并逐渐萎缩直至消失。F2和F3的无菌发酵液也能抑制葡萄霜霉菌孢子囊的萌发,抑制率分别为79.8%和83.1%;应用离体叶片点样法进行生防测定表明,F2和F3预防处理的防治效果分别为87.1%和88.9%;混合接种处理的防治效果分别为51.3%和49.1%;而治疗处理的防治效果分别为25.5%和2.1%,说明菌株具有很好的预防保护作用,但其防治作用不明显。应用高效液相色谱对2株生防真菌的代谢产物进行初步分析,结果表明F2代谢产生的主要为生物碱类物质;经检测F3的PD发酵液不产生伏马菌素。 6、田间预防试验结果表明,喷施生防细菌JL4的保护作用为28.8%,显著低于化学药剂80%代森锰锌500倍液处理区(73.3%);喷施生防细菌JL4和拮抗真菌F2对葡萄霜霉病的防治试验显示,其防效分别为38.8%和20.4%,均显著低于化学药剂烯酰吗啉1500倍液处理组的防效(82.8%)。可见,生防菌株在田间的保护作用和防治效果与室内条件下的防效存在明显差异。