黄芪根腐病复合生防放线菌的防治作用及其菌剂初步制备

来源 :西北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lunlunyy
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黄芪为豆科多年生草本植物,以根入药,药用价值高,作为中国独有的中草药出口于国外药材市场,不仅在医药行业应用广泛,相关的保健品产品也多种多样。近年来,黄芪的市场需求量不断增加,导致其种植规模不断扩大、伴随着轮作周期的持续缩短,致使黄芪根腐病的发生日益加重,严重影响和制约了药材的产量和品质,造成种植户严重的经济损失。因此,对黄芪根腐病的合理防治是保障黄芪产业可持续发展的重要环节。目前,对黄芪根腐病的防治主要集中在栽培管理和化学药剂防治,但栽培管理防治的周期长且见效慢,化学药剂不仅会造成农药残留、污染土壤环境,还会使病原菌产生抗药性,甚至降低黄芪的品质;生物防治因对非靶标生物安全和环境友好等特点,已成为农作物病害防治的主要方向,其中放线菌是产抗生素的主要微生物类群,具有巨大应用价值。利用拮抗微生物对黄芪根腐病防治的研究大多还处于单菌株室内筛选和盆栽验证阶段,而复合放线菌对其的防治更是鲜见报道。为了研制出有效的黄芪根腐病生物防治产品,本研究利用从疏勒河流域盐碱土壤中分离的244株放线菌中筛选出对黄芪根腐病致病菌有良好防治作用的菌株进行多菌复配,并对优势生防菌进行分离鉴定,对复合菌株培养条件进行优化并初步制备复合生防菌剂,以期提高生防菌对黄芪根腐病的防效,具体结果如下:1.以黄芪根腐病尖孢镰刀菌为靶标指示菌,采用平板对峙法对244株放线菌进行生防菌的初筛,共有11株对尖孢镰刀菌的抑菌率大于50%;利用抑制菌丝生长速率法对11株菌进行复筛,结果表明,菌株DA4-3-12、DA8-4-10、221、DA8-3-15的抑菌率分别为57.12%、51.11%、40.8%和36.83%。2.采用平板对峙法对菌株DA4-3-12、DA8-4-10、221、DA8-3-15进行广谱性测定,结果显示,它们对茄腐镰刀菌、立枯丝核菌、茄链格胞菌、尖镰孢菌黄瓜专化型、苹果黑腐皮壳菌等9种植物病原真菌均表现出不同程度的抑制作用,说明均具有较广的抑菌谱。3.结合菌株形态特征、生理生化和16S r RNA基因序列鉴定,菌株DA4-3-12和221属Streptomyces aff.alboflavus,菌株DA8-4-10和DA8-3-15属Streptomyces aff.alanosinicus。4.采用滤纸片法对菌株DA4-3-12、DA8-4-10、221、DA8-3-15之间相互亲和性测定,结果表明,菌株DA8-3-15与DA4-3-12、DA8-4-10、221之间均存在不同程度的相互抑制作用,不能进行共同培养,故选菌株DA4-3-12、DA8-4-10和221进行后续复合菌株研究,且多菌株采用混合发酵的形式。5.采用抑制菌丝生长速率法和盆栽试验分别对单一菌株DA4-3-12、DA8-4-10、221及其不同组合混合菌株(DA4-3-12+DA8-4-10、DA4-3-12+221、DA8-4-10+221、DA4-3-12+DA8-4-10+221)的无菌发酵滤液广谱性和对黄芪根腐病的防治效果进行测试,结果表明,7种组合均表现较好的抑菌谱,且盆栽试验中,对黄芪根腐病的防效分别为60.01%、46%、69.99%、55%、69.99%、64%和72.32%,以复合形式DA4-3-12+DA8-4-10+221的效果最为理想,说明混合菌株中各菌间通过协同作用充分发挥其生防效果。6.对单菌株221和复合菌株DA4-3-12+DA8-4-10+221培养基进行优化,结果表明,单菌株优化后培养基配方:小米10 g/L、葡萄糖20 g/L、蛋白胨7 g/L、Mg SO4·7H2O 2 g/L,p H 8.0;复合菌株优化后培养基配方:小米10 g/L、葡萄糖40 g/L、(NH4)2SO47 g/L,p H 8.5。优化后,单菌株221抑菌率达78.4%,比优化前增长了37.6%;复合菌株DA4-3-12+DA8-4-10+221抑菌率为72.89%,比优化前增长了15.11%。7.采用稀释涂布平板法和抑制菌丝生长速率法测定有效活菌数与抑菌率在单位时间内变化关系,结果表明,单菌株221在发酵84 h时有效活菌数达最大值26.75×10~8cfu·g-1,96 h时抑菌率达最大为79.14%;复合菌株DA4-3-12+DA8-4-10+221在发酵96 h时有效活菌数达最大值35.5×10~8cfu·g-1,108 h时抑菌率达最大为81.23%。8.选用成本较低、来源广泛的花土、活性炭、滑石粉、玉米芯、麦麸为载体原料进行复合菌剂初步制备。采用稀释涂布平板法计算菌剂内有效活菌数,确定载体配方,并测定菌剂中有效活菌数、杂菌率、含水量及p H考察菌剂相对稳定性,结果表明,当选用花土:活性炭:玉米芯=2:1:1作为菌剂载体时,其有效活菌数的增长速度最快,且在培养15 d后,菌剂中含有活细胞数4.29×1010cfu·g-1,随培养时间的延长,菌剂中有效活菌数呈不断增长趋势,培养第90d时,有效活菌数达1.53×1013cfu·g-1,说明其适宜较长时间保存且不影响其效果;其次,菌剂随培养时间的延长,杂菌率、含水量和p H均变化不大,说明菌剂稳定性较好,有进一步研究应用的价值。
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