论文部分内容阅读
番茄颈腐根腐病(Fusarium crown and root rot of tomato)是危害番茄生产的主要病害之一,是由尖孢镰刀菌番茄颈腐根腐病专化型(Fusarium oxysporum f.sp.radicis-lycopersici,FORL)引起的土传病害。近年来,番茄颈腐根腐病的迅速蔓延严重影响了番茄的产量,番茄的幼苗和成熟的番茄植株均可感染番茄颈腐根腐病。番茄感染番茄颈腐根腐病后会出现维管束坏死、生长停滞、快速萎蔫、枯萎甚至死亡的表型。病害严重时,番茄颈腐根腐病可使番茄减产65%以上。因此,番茄颈腐根腐病已成为制约番茄生产的主要病害之一。利用化学药剂防治番茄颈腐根腐病的效果较好,但是会造成环境的污染、抗药性等负面问题,采用生物防治的方法对环境污染影响较小,对人畜活动干扰较小,备受人们青睐。目前防治番茄颈腐根腐病的微生物资源较少。本研究从番茄颈腐根腐病病区健康番茄根际土壤中分离生防菌株,旨在挖掘可用于防治番茄颈腐根腐病的生防菌株。本研究首先通过平板对峙试验筛选获得一株对番茄颈腐根腐病有拮抗效果的菌株,对该菌株从形态学和生物学进行鉴定;通过盆栽试验,验证其促进番茄植株生长与防病的能力;其次确定生防菌株N-18能否通过挥发性有机化合物抑制尖孢镰刀菌FORL的菌丝生长,并通过固相微萃取-气相色谱-质谱(SPME-GC-MS)的方法分析其挥发性有机化合物的主要成分,验证其挥发性有机化合物对番茄颈腐根腐病的防病效果。研究主要结果如下:(1)本研究从番茄颈腐根腐病病区健康番茄根际土壤中分离出30株细菌,从中筛选出的生防菌株N-18具有抑制尖孢镰刀菌FORL菌丝生长的作用;(2)经形态学、生化指标和16S r DNA序列分析,鉴定生防菌株N-18为枯草芽孢杆菌,将其命名为枯草芽孢杆菌N-18;(3)通过盆栽试验,研究发现枯草芽孢杆菌N-18可以降低番茄颈腐根腐病的发病率。此外,枯草芽孢杆菌N-18产生的挥发性有机化合物(m VOCs)对尖孢镰刀菌FORL菌丝生长具有抑制作用;(4)采用固相微萃取-气相色谱-质谱法对枯草芽孢杆菌N-18的挥发性有机化合物进行成分鉴定,发现枯草芽孢杆菌N-18可以产生乙偶姻、2-庚醇、2-庚酮、环四硅氧烷、八甲基-、环三硅氧烷、六甲基-和硅烷二醇二甲基等25种挥发性有机物,其主要挥发性有机化合物为乙偶姻(Acetoin)。同时,枯草芽孢杆菌N-18基因组中存在合成乙偶姻的关键酶(ALS、ALDC)基因als S和als D。挥发性有机化合物乙偶姻具有抑制尖孢镰刀菌FORL菌丝生长的作用。并且通过盆栽试验,发现乙偶姻可降低番茄颈腐根腐病的发病率;(5)此外,还发现枯草芽孢杆菌N-18产生的挥发性有机化合物2-庚醇(2-Heptanol)也具有抑制尖孢镰刀菌FORL菌丝生长的作用。并且通过盆栽试验,发现2-庚醇同样可以降低番茄颈腐根腐病的发病率。本研究发现一株具有防治番茄颈腐根腐病的生防菌株N-18,其挥发性物质能够抑制番茄颈腐根腐病原菌菌丝的生长。其中生防菌株N-18产生的挥发性有机物乙偶姻和2-庚醇可以抑制番茄颈腐根腐病的发生,从而达到保护植物健康的目的。本研究可为番茄颈腐根腐病的防治提供菌种支持以及研发微生物源制剂提供有益的参考。