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7株拮抗细菌对蝴蝶兰叶基腐病菌的抑菌作用及其小区防效评价



全 文 :蝴蝶兰(Phalaenopsis)为兰科蝴蝶兰属的美丽
草本花卉, 其姿态优美、 花色艳丽, 形似蝴蝶, 开
花期长, 在热带兰中素有 “兰花皇后” 的美称, 深
受世界各国人民的喜爱。 近几年, 蝴蝶兰在国内的
年宵花卉市场上无比畅销, 尽管种植数量迅速增
加, 但高质量的蝴蝶兰仍能销售一空。 然而, 在
蝴蝶兰的栽培中, 常受蝴蝶兰叶基腐病的危害,
最下部叶基受侵染后, 产生黑色小点、 水渍状、
形态半圆形或不规则病斑, 后期叶片失水黄化、
红化, 叶基部出现灰白色菌核, 红褐色的子座组
织, 然后病斑扩展至整个叶基部, 叶片断裂、 脱
落, 继续侵染上一片叶基部, 直至整株枯死 [1]。 发
病率轻者为 5%, 重者达 20%左右, 严重危害蝴蝶
兰的人工栽培。
目前, 蝴蝶兰产区都是以化学防治为主, 造成
环境污染, 病原菌抗药性。 Thangavelu等 [2]报道荧
热带作物学报 2014, 35(8): 1605-1609
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2013-05-13 修回日期 2014-03-26
基金项目 福建省农业科技重点项目(No. 2010R1012-5)。
作者简介 许文江(1967年—), 男, 副研究员; 研究方向: 应用微生物。
7株拮抗细菌对蝴蝶兰叶基腐
病菌的抑菌作用及其小区防效评价
许文江 1, 李金雨 1, 林志楷 1, 黄玉环 1, 林清洪 1, 葛慈斌 2
1 福建省亚热带植物研究所, 福建厦门 361006
2 福建农业科学院农业生物资源研究所, 福建福州 350000
摘 要 以 7 株拮抗细菌对蝴蝶兰叶基腐病菌进行室内抑菌及小区防病试验。 室内平板对峙法结果表明: 以兰
花内生枯草杆菌 FJAT-9986 的拮抗作用最强, 其抑菌率为 61.90%; JK-2 抑菌率为 50.44%; FJAT-8769 的拮抗
作用最弱, 抑制率仅为 34.09%。 抑菌圈法复筛测定结果表明, 菌株 JK-2 对蝴蝶兰叶基腐病菌的抑制作用最强,
其抑菌圈直径为 22.42 mm。 拮抗细菌对病原菌孢子萌发实验结果表明, 稀释 50 倍后, JK-2 显示出强的抑制病
原菌孢子的萌发作用, 对蝴蝶兰叶基腐病的田间防效为 76.7%, 表明 JK-2 可作为田间防治的菌株。
关键词 拮抗细菌; 蝴蝶兰叶基腐病菌; 抑菌作用; 防效评价
中图分类号 S432.4 文献标识码 A
Inhibition of Seven Strains of Antagonistic Bacteria Against the
Pathogen of Butterfly Orchid Leaf Based Rot
XU Wenjiang1, LI Jinyu1, LIN Zhikai1, HUANG Yuhuan1, LIN Qinghong1, GE Cibin2
1 Fujian Institute of Subtropical Botany, Xiamen, Fujian 361006, China
2 Agro-bio Resource Research Institut, Fujian Academy of Agricultural Science, Fuzhou, Fujian 350000, China
Abstract Seven strains of antagonistic bacter ia were studied for biocontrol effect and inhition against the
pathogen of butterfly orchid leaf based rot. The result of pairing culture showed that Bacillus subtilis of orchids
antagonism with a bacteriostatic rate 61.90% is the strongest, followed by JK-2 (bacteriostatic rate 50.44% )and
FJAT-8769(inhibition rate 34.09%)based on bacteriostatic ring method complex screen test. The inhibitory effect of
JK-2 aim at butterfly orchid leaf based rot germs was the strongest, and the inhibition zone diameter was 22.42 mm.
The antagonistic bacteria for pathogen spore germination test after dilution 50 times revealed JK-2 showed stronger
inhibitory pathogen spore germination effect. Field experiments showed JK-2 exhibited a inhibition rate 76.7%. In
conclusion JK-2 can be used as a test strain in field to control butterfly orchid leaf based rot disease.
Key words Antagonistic bacteria; Fusarium solani; Inhibition; Control efficiency
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.08.026
第 35 卷热 带 作 物 学 报
光假单胞杆菌 (P. fluorescens)和枯草芽孢杆菌
(Bacillussubtilis)对香蕉枯萎病的防治效果可达
41%。 曹理想等[3]发现玫瑰浅灰链霉菌(Streptomyces
roseogriseolus)对香蕉枯萎病有一定的拮抗作用。 肖
爱萍等 [4]从果园土壤中分离到 1 株对香蕉枯萎病有
显著抑制作用的假单胞杆菌。 至今国内外还没有蝴
蝶兰叶基腐病生物防治方面的报道, 本试验采用铜
绿假单胞杆菌 FJAT-346、 短短芽胞杆菌 JK-2、 芽
胞 杆 菌 FJAT -8789、 FJAT -8769、 FJAT -8756、
FJAT-8767、 兰花内生枯草芽胞杆菌 FJAT-9986
等菌株对蝴蝶兰叶基腐病菌的室内抑制活性和田
间小区防效, 以期为生产上该病害的有效防控提
供基础。
1 材料与方法
1.1 材料
病原菌: 蝴蝶兰叶基腐病菌(Fusarium solani)[1]
由福建省亚热带植物研究所自行分离、 纯化、 回
接获得。
供试细菌: 铜绿假单胞杆菌 FJAT-346、 短短
芽胞杆菌 JK-2、 芽胞杆菌 FJAT-8789、 FJAT -
8769、 FJAT-8756、 FJAT-8767、 兰花内生枯草芽
胞杆菌 FJAT-9986 等菌株由福建省农业科学院农
业生物资源研究所农业微生物研究中心提供。
供试培养基: PDA 固体培养基、 NA 固体培养
基、 NB液体培养基。
蝴蝶兰品种: 甜新由厦门国际航空港花卉科技
有限公司蝴蝶兰生产基地提供。
1.2 方法
1.2.1 平板对峙法初筛对病原菌具有拮抗作用的拮
抗菌 采用 PDA 平板对峙法, 在 PDA 培养基平
板中间接入直径 6 mm 生长旺盛的病原菌菌饼, 同
时在距离菌饼中间 2.5 cm 处的 PDA 平板的一侧或
相对称的两侧, 用接种环划直线接种活化后的各细
菌菌株, 放置于 28 ℃培养箱内培养; 以不接细菌
的平板为对照, 每处理重复 3 次; 接种 3、 5 d 后,
观察病原菌菌落的生长情况, 测量菌落半径, 并计
算各细菌对病原菌的抑制率[2-8]。
抑菌率/%=(对照菌落半径-处理菌落半径)/对
照菌落半径×100%
1.2.2 抑菌圈法复筛对病原菌具有拮抗作用的拮抗
菌 收集对峙培养法中筛选出的细菌菌株 , 用
NB 液体培养基 (瓶装量 30 mL/250 mL 三角瓶 ),
30 ℃、 200 r/min 下振荡培养; 48 h 后收集培养液,
8 000 r/min 离心 5 min, 收集上清液, 用细菌过滤
器过滤除菌, 得无菌滤液, 测得 OD 值为 0.87, 菌
体数为 2.4×109 cfu/mL, 备用。
病原菌孢子悬液的制备: PDA 培养基平板接种
病原菌, 28℃下培养 7 d后, 平板上长满棉花状的病
原菌菌落, 向平板内加入适量(约10 mL)无菌水, 用
无菌涂布棒刮菌落表面, 使菌丝及孢子悬浮在无菌
水中; 收集孢子及菌丝悬液, 用无菌纱布滤去菌丝
体, 得孢子悬液(浓度需在 1.0×108 cfu/mL), 备用。
吸取镰刀菌孢子悬液 0.5 mL, 加入到熔化并冷
却到 50 ℃左右 、 呈熔融态 、 0.7%琼脂的 6 mL
PDA 培养基内, 混合均匀后, 作为上层培养基,
倒入预先已凝固的 PDA平板上。
待上层培养基凝固后, 用直径 0.6 cm 的打孔
器在每块平板上打 4个孔, 用移液枪分别向每个孔
内加入不同的细菌培养液无菌滤液各 100 μL, 以
无菌水做对照, 然后将平板放置在 26 ℃培养箱培
养 72 h 后, 采用十字法测量抑菌圈的直径, 比较
各菌株抑制病原菌能力的大小[2-8]。
1.2.3 拮抗菌培养液对病原菌孢子萌发的抑制作用
对抑菌圈试验筛选出的拮抗菌, 按 1.2.2 的方
法制备无菌滤液, 并分别用无菌水配制成 5、 25倍
的稀释液。 按 1.2.2 的方法制备病原菌孢子悬液,
并用无菌水稀释至 1.0×106 cfu/mL; 取病原菌孢子
悬液与不同浓度的拮抗菌培养液各 1 mL, 加入到
无菌试管(18 mm×180 mm)中, 混匀, 置 28 ℃、
100 r/min 下振荡培养 12 h, 以无菌水和相应稀释
倍数的 NB 液体培养基为对照。 每处理重复 3 次。
每重复随机镜检 10 个视野, 镜检的小型孢子数为
200 以上, 观察孢子的萌发状况(以萌发的芽管超
过孢子长径的一半或与短径等长视为萌发), 统计
孢子萌发数与未萌发数, 并计算各拮抗菌培养液最
终稀释成 2、 10、 50倍条件下的孢子萌发抑制率。
1.2.4 田间小区试验 田间小区在福建省亚热带
植物研究所温室试验地进行, 选择健康无病中苗期
的蝴蝶兰植株 200 株, 每小区 66~67 株, 重复 3
次, 随机排列。 JK-2 菌株 OD 值为 0.87, 稀释 100
倍, 每株 100 mL, 10 d 施 1 次, 共施 6 次, 以清
水为对照, 于最后一次施药后 30 d 进行调查, 统
计发病株数, 并计算发病率和防治效果[9]。
2 结果与分析
2.1 平板对峙法初筛的结果
由表 1 和图 1 可知, 通过平板对峙培养, 7 株
细菌菌株拮抗作用测定结果表明, 在处理 2 d 后,
JK-2 等 7 株即表现出对病原菌的拮抗作用, 其中
1606- -
第 8 期
拮抗细菌
2 d 5 d
病原菌菌落半径/mm 病原菌菌落半径/mm 抑菌率/%
FJAT-346 12.2±1.17 10.92 14.1±0.45 49.91
JK-2 13.2±0.84 6.04 12.0±0.29 50.44
FJAT-9986 7.6±1.23 36.39 9.9±0.18 61.90
FJAT-8756 10.7±0.38 14.69 14.0±0.06 46.92
FJAT-8767 11.6±0.33 14.14 11.5±0.95 56.12
FJAT-8769 10.7±0.37 17.05 14.7±1.44 34.09
FJAT-8781 10.9±0.19 20.49 12.8±0.19 51.07
CK 13.7±0.35 — 28.2±0.60 —
抑菌率/%
表 1 拮抗菌对蝴蝶兰叶基腐病菌平板抑制作用
Table 1 Antagonistic inhibition on leaf base rot of Phalaenopsis Tablet
拮抗细菌 抑菌圈直径/mm
FJAT-8781 (17.73±0.44)b
JK-2 (22.42±1.23)a
FJAT-8769 0
FJAT-8756 0
FJAT-8767 0
FJAT-346 (10.57±0.62)d
FJAT-9986 (14.19±0.28)c
Ck 0
表 2 不同细菌对蝴蝶兰叶基腐病菌的抑菌圈直径
Table 2 Different bacteria on leaf base rot of
Phalaenopsis bacteriostatic circle diameter
说明: 同列数据后不同小写字母表示差异显著(p<0.05)。 下同。
Note: Different letters in the same column stand for significant dif-
ference(p<0.05). The same as below.
以兰花内生枯草杆菌 FJAT-9986 的拮抗作用最强,
对病原菌的抑制率达 36.39%; 菌株 FJAT-8781 的
拮抗作用其次, 抑制率为 20.49%。 处理 5 d 后,
处理组病原菌的生长进一步受到抑制, 对照组病原
菌生长正常, 使得各拮抗细菌的抑制率上升; 兰花
内生枯草杆菌 FJAT-9986 仍表现出最强的拮抗作
用, 抑制率为 61.90; JK-2、 芽胞杆菌 FJAT-8781、
FJAT346、 FJAT-8756、 FJAT-8767 等菌株对蝴蝶
兰叶基腐病菌的拮抗作用也较强 , 抑制率均在
46%以上; 菌株 FJAT-8769 的拮抗作用最弱, 抑
制率仅为 34.09%。
2.2 抑菌圈法复筛的结果
用抑菌圈法对平板对峙试验筛选出的拮抗细菌
进行复筛, 结果见表 2 和图 2。 菌株 JK-2 对蝴蝶
兰叶基腐病菌的抑制作用最强, 处理 3 d 后的抑菌
圈直径为 22.42 mm, 显著大于其它 6 个菌株的抑
菌圈直径; 芽胞杆菌 FJAT-8781、 兰花内生枯草杆
菌、 FJAT-346 对病原菌的抑制作用也较强, 其抑
菌圈直径分别为 17.73、 14.19、 10.57 mm; 菌株
FJAT-8756、 FJAT-8767、 FJAT-8769 在病原菌平
板上未形成抑菌圈, 因此, 对病原菌未表现出抑制
作用。
2.3 拮抗细菌培养液对病原菌孢子萌发的抑制
作用
由表 3 可知, 菌株 JK-2 和 FJAT-8781 对病原
菌孢子萌发的抑制作用最强, 这 2 个菌株培养液
2、 10、 50 倍稀释液对病原菌孢子萌发均有抑制作
用, 其中以 2 倍稀释液处理组的孢子萌发率最低,
50 倍稀释液处理组的孢子萌发率最高。 与相应稀
释倍数的 NB 培养液处理组相比 , 菌株 JK-2 和
许文江等: 7株拮抗细菌对蝴蝶兰叶基腐病菌的抑菌作用及其小区防效评价
FJAT-8781 培养液 2、 10、 50 倍稀释液处理组中,
其对病原菌孢子萌发的抑制率分别为 99.94% 、
96.57%、 92.30%和 99.28%、 95.28%、 35.23%。
比较菌株 JK-2 和 FJAT-8781 对病原菌孢子萌发
的抑制作用 , 结果表明 , 在稀释 2、 10 倍的条
件下 , 这 2 个菌株培养液抑制率间的差异不显
著 ; 而稀释 50 倍后 , JK-2 的抑制率显著大于
FJAT-8781, 显示出强的抑制病原菌孢子萌发的
作用。
2.4 JK-2 对蝴蝶兰叶基腐病的田间防治效果
田间小区试验在本所的试验地进行, 在处理
30 d 后, 清水对照区的发病率为 60%, JK-2 处理
的发病率为 14%, JK-2 的防治效果为76.7%。
1607- -
第 35 卷热 带 作 物 学 报
FJAT-8781 FJAT-346 FJAT-8767
2 d 2 d 2 d
5 d 5 d
FJAT-876 9 ck Fusarium solani
JK-2 FJAT-9986 Ck
2 d 2 d 2 d
FJAT-8781 FJAT-346 FJAT-8767
5 d 5 d 5 d
FJAT-8756 FJAT-9986 JK-2
5 d 5 d 5 d
图 1 细菌对蝴蝶兰叶基腐病菌平板抑制作用
Fig. 1 Bacterial inhibition on leaf base rot of Phalaenopsis Tablet
1608- -
第 8 期
8781
9986Ck
JK-2
正面 背面
图 2 FJAT-8781、 JK-2、 FJAT-9986 的抑菌作用
Fig. 2 Antimicrobial effect of FJAT-8781、
JK-2 and FJAT-9986
供试菌株
2倍稀释液 10倍稀释液 50倍稀释液
萌发率/% 萌发率/% 萌发率/% 抑制率/%
FJAT-8781 0.72 99.28 a 4.69 95.28 a 63.75 35.23 b
JK-2 0.06 99.94 a 3.41 96.57 a 7.58 92.30 a
CK(无菌水) 98.57 1.04 b — — — —
CK(NB) 99.61 — 99.32 — 98.43 —
抑制率/% 抑制率/%
表 3 拮抗细菌培养液对病原菌孢子萌发的抑制作用
Table 3 Pathogenic bacteria of antagonistic bacteria liquid on inhibition of spore germination
3 讨论与结论
平板对峙法结果表明, 以兰花内生枯草杆菌
FJAT-9986 的拮抗作用最强, 抑菌率为 61.90%;
JK-2 抑菌率为 50.44%; FJAT-8769 的拮抗作用最
弱, 抑制率仅为 34.09%。
抑菌圈法结果表明, 菌株 JK-2 对蝴蝶兰叶基
腐病原菌菌丝的抑制作用最强, 其抑菌圈直径为
22.42 mm, 芽胞杆菌 FJAT-8781 次之, 处理 3 d 后
的抑菌圈直径为 17.73 mm, 菌株 FJAT -8756、
FJAT-8767、 FJAT-8769 未形成抑菌圈, 因此, 对
病原菌未表现出抑制作用。
拮抗细菌对病原菌孢子萌发结果表明, 菌株
JK-2 和 FJAT-8781 稀释 2、 10 倍, 抑制率间的差
异不显著; 而稀释 50 倍后, JK-2 显示出强的抑制
病原菌孢子萌发作用, 可作为田间防治蝴蝶兰叶基
腐病的菌株。
责任编辑: 黄东杰
许文江等: 7株拮抗细菌对蝴蝶兰叶基腐病菌的抑菌作用及其小区防效评价
JK-2 菌株田间防治蝴蝶兰叶基腐病, 其防治
效果为 76.7%。
郝晓娟等 [9]认为短短芽胞杆菌 JK-2 菌株对番
茄枯萎病的拮抗作用表现为造成枯萎病菌菌丝消
解、 产生泡状物、 破坏生长点。 但本平板对峙法及
抑菌圈法结果显示短短芽胞杆菌 JK-2 菌株对蝴蝶
兰叶基腐病病原菌菌丝、 孢子有有很强抑制效果,
但其对不同的病菌是否产生不同拮抗反应, 还有待
进一步研究。
参考文献
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1609- -