猕猴桃根癌病拮抗菌筛选及其生防潜力评价

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本研究随机采集贵州省息烽县、修文县和水城县不同猕猴桃园区健康及感病植株根际土壤47份,采用平板稀释法从土壤微生物界共分离获得271株微生物菌,其中细菌225株、真菌21株、放线菌25株。以猕猴桃根癌病菌(Agrobacterium fabacearum)为靶标病原菌进行拮抗菌初筛和复筛试验,最终获得2株对靶标病原菌有拮抗作用的生防细菌,分别记为JK-F2和JK-G3,其中JK-F2的拮抗效果较好,达到高度拮抗水平。通过形态特征观察、生理生化测试以及分子生物学分析,明确了2株拮抗菌的具体分类地位,并对拮抗活性较强菌株JK-F2的发酵培养液进行营养条件和培养条件优化,测定了发酵液的生物活性稳定性,并开展了JK-F2菌株发酵液生防潜力评价,旨在为猕猴桃根癌病的防控提供新途径。得到的研究结果如下:1.通过对菌株JK-F2和JK-G3的形态特征观察、生理生化鉴定以及多基因发育树分析,明确菌株JK-F2为贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis、JK-G3为黄褐假单孢菌Pseudomonas fulva。2.通过对拮抗活性较强菌株JK-F2进行生长曲线测定和种子培养基筛选,结果发现该菌株在以SOB为种子培养基中培养26 h抑菌活性最佳;采用单因素结合正交设计对JK-F2的发酵液营养成分进行优化,结果表明,JK-F2最佳利用碳源为麦芽糖、氮源为酵母膏、无机盐为KCl,最优发酵培养基组合为麦芽糖10 g、酵母膏5 g、KCl 5 g、蒸馏水1000 m L;通过单因素试验结果显示,JK-F2最佳发酵条件为温度30℃、发酵时间96 h、接种量3%、转速120 r/min、装液量50 m L/250 m L、p H为7.0;通过优化结果验证表明,优化后的发酵条件有助于菌株JK-F2生长繁殖及发酵液中拮抗活性物质的产生。3.采用抑菌圈法对菌株JK-F2发酵液中的生物活性物质进行稳定性研究,结果表明,JK-F2发酵液中的生物活性物质具有良好的热稳定性、贮藏稳定性、遗传稳定性和紫外线照射稳定性,在经100℃高温处理30 min、连续传代培养8代、常温贮藏27 d以及紫外线下连续辐射5 h的不同逆境下对靶标病原菌仍具有一定抑菌作用,但对强碱环境较为敏感,抑菌效果不理想,而在中性和酸性条件下较为稳定。4.以向日葵和番茄幼苗为指示植物测定菌株JK-F2发酵液的抑制效果,结果显示,该菌株发酵液能有效地抑制猕猴桃根癌病菌在两种指示植物上的侵染,同时还能提升番茄幼苗的生物量和农艺性状,对番茄幼苗生长具有促进作用。通过猕猴桃室内盆栽及大田试验评价菌株发酵液的生防潜力,结果表明,JK-F2发酵液对猕猴桃根癌病菌具有一定抑制作用,抑制效果达到60%以上,田间试验结果显示,该菌株发酵液对猕猴桃根癌病具有较好防控作用,拮抗菌发酵原液涂抹结合灌根防效达到68.07%,表明JK-F2菌株在猕猴桃根癌病的生物防治方面具有开发应用前景。
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