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西瓜枯萎病是由尖孢镰刀菌西瓜专化型[Fusarfium oxysporum f.sp.niveum FON]引起的一种维管束病害,是常见的土传病害之一,西瓜枯萎病已严重影响西瓜的产量与品质。依赖化学药剂防治不仅影响农产品的安全,还会引起环境污染。利用拮抗微生物防治西瓜枯萎病成为大家关注的焦点。木霉是国际公认的生防菌,早在20世纪30年代,就有研究证明木霉菌对多种病原菌具有拮抗作用。由本实验室筛选所得的绿色木霉TV41在平板培养条件下对西瓜枯萎病尖孢镰刀菌有显著拮抗作用,主要研究了绿色木霉TV41在西瓜根际的定殖能力以及对西瓜枯萎病的防控效果和防病机理。首先研究了盆栽试验条件下,不同浓度绿色木霉TV41在西瓜根际的定殖效果以及对植株根际微生物数量的影响。结果表明,监测50天后接种浓度为5×105个/g基质的处理下降到8×104个/g基质,接种浓度为5×106个/g基质的处理下降到2×105个/g基质,说明不同浓度绿色木霉均能在西瓜根际较好定殖,但5×105个/g的处理TV41在植株根际的定殖数量比5×106个/g处理略好。接种不同浓度的绿色木霉TV41对西瓜根际其他真菌数量有明显抑制作用,对根际细菌和放线菌的数量几乎没有影响。其次,在盆栽条件下开展了绿色木霉TV41对西瓜枯萎病的防控效果研究,多批试验结果表明,绿色木霉TV41和尖孢镰刀菌FWO接种量均为5×105个/g基质时,TV41对西瓜枯萎病的防效达到55%-60%,且接种TV41能够显著促进西瓜植株地上部的生长。为增强绿色木霉TV41对西瓜枯萎病的防控效果,进行了 TV41与生物炭复配防控西瓜枯萎病盆栽试验,以期能够通过添加生物炭提高绿色木霉TV41对西瓜枯萎病的防控效果,结果表明,移栽前期生物炭与绿色木霉TV41复配一定程度上增强了TV41对西瓜枯萎病的防效,移栽后期添加生物炭与没有添加生物炭的处理对西瓜枯萎病的防效均为54%。为进一步探究绿色木霉防控西瓜枯萎病的机理,开展了不同发病级别西瓜根际、根表尖孢镰刀菌的数量、西瓜植株根内、茎内尖孢镰刀菌的数量、不同发病级别植株侧根被侵染比例以及尖孢镰刀菌在植株内的侵染进程研究,研究了尖孢镰刀菌在西瓜的空间分布与植株发病进程的关系。结果表明,西瓜枯萎病的发病程度与植株根际、根表尖孢镰刀菌数量以及植株根内、茎内尖孢镰刀菌数量均呈正相关性。而从1级病情到3级病情的过程,植株发病程度与尖孢镰刀菌在植株内的侵染进程及侧根被侵染比例呈正相关性,从3级病情到4级病情没有显著相关性。探究绿色木霉TV41对尖孢镰刀菌FWO在西瓜空间分布的影响,其研究结果表明,当二者接种量相同时,绿色木霉TV41在西瓜根际的定殖数量显著高于同时期尖孢镰刀菌的数量,说明TV41在西瓜根际定殖能力优于FWO。接种第3天时,FWO处理中西瓜根表检测到了病原菌,而TV+FWO处理在接种后7天植株根表才检测到尖孢镰刀菌,且接种12天后FWO处理和TV+FWO处理根表尖孢镰刀菌数量仍有明显差别,分别为5×1 04和1 × 104,说明接种TV41后能够显著降低FWO在西瓜根表的定殖能力。而TV+FWO处理植株根表中TV41的数量始终高于FWO的数量,说明TV41与FWO同时存在于西瓜根际时,TV41能够优先占据植株根表。绿色木霉TV41不仅能够有效减缓尖孢镰刀菌在西瓜植株内的侵染进程,而且能够显著降低西瓜植株根内、茎内尖孢镰刀菌的数量。通过测定西瓜叶片内防御酶的活性以及丙二醛的含量探究TV41对诱导西瓜植株抗性的影响,结果表明,在未接种病原菌的情况下,绿色木霉TV41能够显著提高西瓜叶片内超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,对苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性略有提高。接种病原菌后,病原菌的侵染也会引起植株防御酶活性的升高,TV41仍然可以在此基础上显著提高SOD和PAL的活性。病原菌的侵染导致植株叶片内丙二醛的含量显著上升,绿色木霉TV能够在一定程度上减缓这一上升趋势,说明接种TV41能够有效降低病原菌对植株细胞膜的伤害。