黄瓜枯萎病的生物防治研究

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本研究针对枯萎病对四川蔬菜的严重危害情况,从黄瓜栽培种的根围土壤中分离、筛选出大量对枯萎病病原菌有拮抗作用的菌株。通过平板对峙法检测,筛选出对病原菌具有强拮抗作用的菌株,研究了菌株的抗菌谱、生理生化特性、促生性以及最佳发酵条件等生物学特性,确定了其在微生物学上的分类地位,并应用发酵产物进行了田间防治黄瓜枯萎病试验,进一步从菌株的发酵产物中分离、纯化到对枯萎病病原菌有强烈抑制作用的拮抗蛋白质,通过蛋白质测序,测定了多肽的N末端氨基酸序列。取得的主要结果如下: 1 从黄瓜根围土壤中,共分离获得100多株对枯萎病病原菌有拮抗活性的细菌菌株。通过对峙法测定,筛选出了拮抗作用强、具代表性的3株细菌A54、L37、Y11。其在PDA平板上对黄瓜枯萎病病原菌的抑菌带宽度分别为:9mm、10mm、8.5mm。 2 抗菌谱的测定结果表明,3株细菌对供试的11株植物病原真菌均有拮抗作用。其中,对水稻纹枯病病原菌和小麦赤霉病病原菌具有强烈拮抗效果,其抑菌带宽度均达到10mm以上。 3 通过菌株的生理生化指标的测定,结合菌株的形态特征,确定了其微生物分类地位。A54为施化假单胞菌Pseudomonas atutzeri;L37为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis;Y11为地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis。 4 对3株拮抗菌的生物学特性研究的结果显示,其生长曲线符合细菌的典型生长特性。其生长状态受到培养基种类、温度、酸碱度、供氧量等因素的影响,并与其拮抗活性相关。 5 通过田间小区防效试验,测定了在黄瓜苗期和成株期,菌株的不同施菌浓度、施菌时间对枯萎病的防治效果。结果表明,在接种病原菌后3天施菌和施菌浓度达到10~8cfu/ml时,防治效果最好。A54、L37、Y11的防效分别可达52%、55.36%、48.24%。 6 对黄瓜苗期促生性实验结果表明,3株拮抗细菌的发酵产物处理的植株在所测定的3项生理指标和5项形态指标上较对照均表现出显著的促生作用。其中,在用发酵产物对胚根处理试验中,株高、株干重、株鲜重促进效果明显,且不同的菌株处理的促生性存在显著差异。 7其中,较好,大田防效试验表明,生防菌对黄瓜两大病害即霜霉病和白粉病均具有防治作用。A54对黄瓜霜霉病的效果较好,病情指数下降12.3%;而L37对黄瓜白粉病的效果病情指数下降了20.8%。8运用硫酸按沉淀发酵产物获得了具有对病原菌具有拮抗特性的粗蛋白,对拮抗粗蛋白进行柱层析以及SDS一PAGE,结果显示拮抗蛋白达到电泳纯。共获得拮抗蛋白三种,分子量分别为43kD、32kD、15kD。并对拮抗蛋白进行了N·末端氨基酸测序分析。 9对拮抗蛋白的生物学特性研究的结果显示:拮抗蛋白对蛋白酶对温度表现活性稳定,对有机物溶剂处理表现活性下降,但仍具活性,是一种相对稳定的蛋白质。从拮抗蛋白对病原菌的致畸性检测中看出,拮抗蛋白对菌丝的正常生长有明显的抑制作用,致使菌丝体严重扭曲、断裂;菌丝中部或端部膨大呈球形,且细胞壁干瘪、皱缩,内含物外泄。
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