桃褐腐病菌拮抗放线菌的筛选及控病研究

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桃果实采后病害发生严重,腐烂率高达50%,造成巨大的经济损失,其中由褐腐菌(Monilinia fructicola)引起的褐腐病是桃果实采后的重要侵染病害。目前桃褐腐病的控制主要依赖化学防治,但长期使用化学杀菌剂不仅使病原菌产生抗药性,还有环境污染和药剂残留等问题。生物防治因其高效安全、无毒无残留等特点在病害控制的研究中成为一个重要方向,拮抗菌被认为是生物防治中非常有前途的可替代化学杀菌剂的新途径。目前有关桃褐腐菌生防菌的筛选防治报道越来越多,主要的研究集中在枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌,但利用放线菌来抑制桃褐腐病的研究报道比较少见。因此研究拮抗放线菌对桃褐腐病的生物防治作用有重要的意义。本研究旨在通过一系列试验筛选出对桃褐腐菌有较强抑制作用的拮抗菌,通过放线菌的无菌发酵滤液和挥发性代谢产物研究其抑制机理和防治效果,并对拮抗桃褐腐病菌的放线菌进行了碳氮源利用分析,以期为桃褐腐病的防治提供新的拮抗菌株资源,也为今后高效筛选桃褐腐的生防菌株和实际应用奠定理论基础,主要研究结果如下:(1)采用土壤稀释法从草坪、竹林等非农田生态系统的土壤分离出410株放线菌,以桃褐腐菌(M.fructicola)为靶标病原菌,采用平板对峙法筛选出79株抑菌带宽≥5 mm的菌株。(2)选取了抑菌带宽在≥7 mm的27株菌株进行离体和活体试验,结果表明,菌株XDS1-5和HCD1-10的无菌发酵滤液对桃褐腐病菌抑制效果最佳,抑制率分别为80.29%和70.64%,可对病原菌细胞快速损伤,导致其细胞膜通透性增加,细胞质渗漏,处理后的病原菌菌丝消解畸形,孢子干瘪皱缩,出现空腔。在离体果实试验中,对照组布满灰色霉层,而处理组仅有水渍状小病斑,防治效果明显。(3)菌株JCP1-7和ZBY1-20产生的挥发性物质对桃褐腐病菌的菌丝生长抑制较弱,但仍能破坏菌丝结构,且能显著降低孢子的产生量。通过GC-MS检测及数据库比对,确定了菌株在14 d时产生的挥发性物质种类及相对含量。菌株ZBY1-20共检测到20种物质,JCP1-7检测到28种物质,主要为醇类、有机酸酯类和萜烯类等。(4)确定了菌株XDS1-5、HCD1-10、JCP1-7、ZBY1-20的分类地位。从显微形态、培养特征、生理生化特征和分子水平对4个菌株进行了鉴定,证明菌株分别为维及尼链霉菌(Streptomyces virginiae)、雷帕霉素链霉菌(S.rapamycinicus)、林肯链霉菌(S.lincolnensis)和淀粉酶链霉菌(S.diastaticus)。(5)Biolog表型分析技术测定了4株链霉菌对PM1、PM2A中190种碳源物质和PM3B中95种氮源物质的利用情况,结果显示,菌株ZBY1-20、JCP1-7、XDS1-5和HCD1-10的碳源利用率分别为46.84%、52.63%、34.21%和35.79%,氮源利用率分别为28.42%、33.68%、7.37%和3.16%。其中测定挥发性物质对褐腐病菌的拮抗菌ZBY1-20和JCP1-7,以及测定发酵液代谢产物对褐腐病菌的拮抗菌XDS1-5和HCD1-10,两株菌株之间对碳氮源的代谢能力基本相同。而两组菌株之间代谢碳氮源的物质种类和数量存在明显差异。
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