全 文 ：秦岭太白山北坡土壤拮抗性放线菌分布及特性*
朱文杰摇 薛泉宏**摇 曹艳茹摇 薛摇 磊摇 申光辉摇 来航线
(西北农林科技大学, 陕西杨凌 712100)
摘摇 要摇 以太白山北坡 12 个不同海拔高度的代表性土样为研究对象,采用皿内琼脂块法筛
选拮抗性放线菌.结果表明: 在太白山北坡不同海拔高度土壤中生存着大量拮抗性放线菌,
在分离出的 141 株放线菌中,有 82. 3%的放线菌对 21 种靶标菌有拮抗作用.其中,海拔 800 ~
1845、3488、3655 和 3670 m 土壤中的拮抗性放线菌分别占其总数 73郾 7% ~ 86郾 8% 、81郾 3% 、
78郾 9%及 82郾 3% ,在海拔 1200 ~ 2300 及 3400 m以上土壤中分离到的广谱强拮抗性放线菌占
其总数的 42. 1% .在拮抗性放线菌中,对金黄色葡萄球菌有强拮抗性的放线菌占拮抗菌总数
的 24. 1% ,对棉花黄萎病、草莓疫霉及人参根腐病原菌等多种植物病原菌有强拮抗性的放线
菌分别占拮抗菌总数的 2. 4% 、6. 9%和 11. 2% .土壤放线菌拮抗潜势 SAAP 可作为评价土壤
中拮抗性放线菌资源蕴藏量的定量指标.
关键词摇 放线菌摇 微生物生态摇 微生物资源
文章编号摇 1001-9332(2011)11-3003-08摇 中图分类号摇 Q152, Q938摇 文献标识码摇 A
Distribution and characteristics of soil antagonistic actinomycetes on northern slope of Taibai
Mountain, Qinling. ZHU Wen鄄jie, XUE Quan鄄hong, CAO Yan鄄ru, XUE Lei, SHEN Guang鄄hui,
LAI Hang鄄xian (Northwest A & F University, Yangling 712100, Shaanxi, China) . 鄄Chin. J. Appl.
Ecol. ,2011,22(11): 3003-3010.
Abstract: Twelve representative soil samples were collected from different altitudes on the northern
slope of Taibai Mountain to study the distribution and characteristics of soil antagonistic actinomyces
by using agar block method. There existed a great deal of soil antagonistic actinomyces in the study
area. Among the 141 actinomycete strains isolated, 116 strains (82. 3% ) showed antagonism to鄄
ward 12 target bacteria or fungi. The antagonistic strains at altitudes 800-1845, 3488, 3655, and
3670 m occupied 73. 7% -86. 8% , 81. 3% , 78. 9% and 82. 3% of the total, respectively. 42郾 1%
of the strains at altitudes 1200-2300 m and >3400 m showed strong and broad spectrum antagonis鄄
tic activity, suggesting that there was a great potential for the isolation of actinomycete strains with
strong anti鄄biotic capability at these altitudes. 24郾 1% of the antagonistic actinomycetes showed an鄄
tagonism against Staphyloccocus aureu, and 2. 4% , 6. 9% and 11郾 2% of them showed activity to鄄
ward Verticillium dahliae in cotton, Phytophthora sp. in strawberry and Neonectria radiciccla in gin鄄
seng, respectively. This study showed that the soil actinomycete antagonistic potentiality (SAAP)
could be used as a quantitative indicator to evaluate the potential of antagonistic actinomycete re鄄
sources in soil.
Key words: actinomycetes; microbial ecology; microbial resources.
*长江学者和创新团队发展计划项目(IRT0748)资助.
**通讯作者. E鄄mail: xuequanhong@ nwsuaf. edu. cn
2011鄄03鄄01 收稿,2011鄄08鄄06 接受.
摇 摇 秦岭是我国亚热带与温带的南北分界线,地理
位置独特,气候多变,地形复杂,植被垂直带谱明显,
土壤种类及动植物资源多样,决定了秦岭土壤中必
然蕴藏着极为丰富的微生物资源. 目前已对秦岭真
菌资源[1-3],尤其是林木病原菌[4-5]和食用菌[6-7]进
行了较为系统的研究,对秦岭真菌生态分布规
律[8-10]、秦岭放线菌活性物质[11-13]及其应用[14-16]也
有一定研究,但对拮抗性放线菌资源的系统研究很
少.本文选择海拔 3767 m 的秦岭主峰太白山为代
表,对太白山北坡土壤中的拮抗性放线菌资源分布
进行了初步研究,其结果将为秦岭放线菌资源的系
统研究及开发利用提供科学依据.
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 11 月摇 第 22 卷摇 第 11 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Nov. 2011,22(11): 3003-3010
1摇 材料与方法
1郾 1摇 供试材料
1郾 1郾 1 供试土壤样品摇 2009 年 9 月从太白山北坡采
集 12 个表层土壤样品.按海拔高度和植被类型采集
0 ~ 20 cm表层土,混合均匀后装入无菌聚乙烯自封
袋,同时用 GPS 确定采样点海拔高度及经纬度,采
样点土壤基本特性见表 1.
1郾 1郾 2 拮抗试验供试靶标菌摇 供试靶标菌共 21 株,
其中,植物病原菌 17 株,分别为木贼镰刀菌(Fusari鄄
um equiseti,FE)、西瓜枯萎菌(Fusarium oxysporum f.
sp. niveum,FON)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporun,
FO)、棉花黄萎病原菌大丽轮枝菌 1 ( Verticillium
dahliae sp. 1,VD1)、大丽轮枝菌 2(Verticillium dahli鄄
ae sp. 2,VD2)、镰刀菌 1(Fusarium sp. 1,F1)、镰刀
菌 2(Fusarium sp. 2,F2)、茄镰刀菌(Fusarium sporo鄄
trichioides,FS)、草莓疫霉(Phytophthora sp. ,PS)、黄
瓜枯萎病菌尖孢镰刀菌 ( Fusarium oxysporum cu鄄
cumerinum,FOC)、立枯丝核菌 (Rhizoctonia solani,
RS)、瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum,PH),西洋
参锈腐病菌(Cylindrocarpon destructans,CD)、人参腐
烂病原菌(Cylindrocarpon sp. ,CS)、层出镰刀菌(Fu鄄
sarium proliferatum, FR)、黄瓜枯萎病菌 ( Fusarium
oxysporium f. sp. cucumerinum,FC)、人参根腐病菌
(Neonectria radiciccla,NR);代表性真菌、细菌各两
株,青霉(Penicillium sp. ,P)、热带假丝酵母菌(Can鄄
didatropicalis,C)、大肠杆菌(Escherichia coli,EC)、金
黄色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus,SR).以上靶标
菌均由西北农林科技大学资源环境学院微生物资源
研究室提供.
1郾 1郾 3 培养基摇 放线菌分离培养用高氏 1 号琼脂培
养基(GA) [17]、腐殖酸钠琼脂培养基(HA) [18]和组
氨酸棉子糖琼脂培养基(ZA) [19],靶标真菌用 PDA
琼脂培养基[17],靶标细菌用牛肉膏蛋白胨琼脂培养
基[17] .
1郾 2摇 研究方法
1郾 2郾 1 供试放线菌分离摇 采用稀释平皿涂抹法[17] .
28 益下培养 7 d后,挑取菌落形态不同的菌株转接
培养,纯化后,转接到高氏 1 号斜面 4 益保存.
1郾 2郾 2 供试靶标真菌、细菌菌悬液制备 摇 分别采用
PDA、牛肉膏蛋白胨琼脂培养基斜面,28 益下培养
2 ~ 4 d ,待真菌、细菌长好后加入2 mL无菌水制成
表 1摇 采样点土壤基本特性
Table 1摇 Basic characteristics of the soil in Taibai Mountain
土样
Soil
sample
植被类型
Vegetation
type
海拔
Altitude
(m)
经纬度
Latitude and
altitude
土壤速效养分
Soil available nutrient (mg·kg-1)
N P K
有机质
Organic
matter
(g·kg-1)
pH
1 针阔混交林
Coniferous and broad鄄leaved forest
800 34毅 04忆 05义 N
107毅 53忆 31义 E
33郾 41 9郾 50 221郾 44 24郾 41 7郾 24
2 针阔混交林
Coniferous and broad鄄leaved forest
1200 34毅 02忆 55义 N
107毅 52忆 55义 E
31郾 13 10郾 41 226郾 26 27郾 66 6郾 73
3 针阔混交林
Coniferous and broad鄄leaved forest
1845 34毅 02忆 01义 N
107毅 51忆 35义 E
43郾 88 20郾 97 298郾 47 57郾 94 6郾 58
4 针叶林、杉树类
Coniferous forest, cedar
2273 34毅 00忆 40义 N
107毅 49忆 35义 E
29郾 23 17郾 20 346郾 61 40郾 64 5郾 76
5 大叶杜鹃
Rhododendron basilicum
3413 33毅 59忆49义 N
107毅 48忆14义 E
64郾 37 12郾 22 211郾 82 25郾 21 6郾 19
6 草甸
Meadow
3488 33毅 58忆46义 N
107毅 46忆43义 E
95郾 70 11郾 62 149郾 23 32郾 48 5郾 70
7 草甸
Meadow
3530 33毅 58忆17义 N
107毅 46忆24义 E
42郾 93 12郾 97 154郾 05 71郾 97 5郾 57
8 草甸
Meadow
3600 33毅 58忆09义 N
107毅 46忆19义 E
49郾 89 15郾 39 240郾 70 40郾 76 5郾 86
9 草甸
Meadow
3613 33毅 57忆27义 N
107毅 45忆37义 E
54郾 48 17郾 35 173郾 30 33郾 40 5郾 22
10 高山杜鹃
Rhododendron lapponicum
3640 34毅 58忆 47 义 N
107毅 47忆 47义 E
44郾 74 18郾 71 235郾 89 50郾 52 6郾 29
11 草甸
Meadow
3655 33毅 57忆42义 N
107毅 46忆02义 E
45郾 43 11郾 01 279郾 21 32郾 03 6郾 34
12 草甸、高山杜鹃
Meadow, Rhododendron lapponicum
3670 34毅 57忆 27义 N
107毅 45忆 37义 E
26郾 19 14郾 18 264郾 77 42郾 64 6郾 61
4003 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
靶标菌悬液待用.
1郾 2郾 3 供试放线菌拮抗性筛选琼脂块制备摇 采用涂
抹接种法将供试放线菌接入高氏 1 号琼脂平皿,涂
匀,28 益培养 7 d,在无菌条件下用 7 mm 打孔器将
放线菌切成圆形菌饼.
1郾 2郾 4 接种及拮抗菌筛选 摇 分别将 21 株供试靶标
菌悬液接到 PDA及牛肉膏蛋白胨琼脂平板上,涂抹
均匀;将已制备好的放线菌琼脂块置于已接好靶标
菌的 PDA及牛肉膏蛋白胨琼脂平板上,28 益培养
3 d,观察靶标菌生长情况及透明度,测量拮抗圈直
径(D),并分别将拮抗圈直径 D逸14 mm、14 >D逸
10 mm及 D<10 mm 的菌株定义为强、中、弱拮抗性
放线菌.
1郾 3摇 土壤放线菌拮抗潜势计算
土壤放线菌拮抗潜势(soil actinomycetes antago鄄
nistic potentiality, SAAP)计算式如下:
SAAP =
移
n
1
An
移
m
1
移
n
1
An
伊 100%
式中:An为某株拮抗性放线菌能够拮抗靶标菌的株
次; m、n分别为供试土壤数和拮抗菌株数.
拮抗菌株次:指每株拮抗性放线菌能够拮抗的
靶标菌的株数.如 1 株拮抗性放线菌对 1 个靶标菌
有拮抗性,称为 1 个株次;1 株放线菌同时对 10 个
靶标菌有拮抗性,称为 10 株次.
1郾 4摇 数据处理
采用 Microsoft Excel 2003 对数据进行处理和绘
图,采用 DPS7郾 5 软件对数据进行相关性分析.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 太白山北坡土壤中拮抗性放线菌垂直分布
从图 1 可以看出,太白山北坡土壤中存在大量
拮抗性放线菌,且不同海拔高度土壤中的放线菌数
量及拮抗性放线菌比例不同.从 12 个供试土壤中分
离出的 141 株放线菌中,116 株放线菌对靶标菌有
拮抗作用,占 82郾 3% .从海拔 800 ~ 1845、3488、3655
及 3670 m土壤中分离到的放线菌较多,其中拮抗菌
所占比例分别为 73郾 7% ~ 86郾 8% 、81郾 3% 、78郾 9%
及 82郾 3% ,其余海拔高度土壤中分离到的放线菌很
少,但拮抗菌的比例高达 75郾 0% ~ 100% . 在海拔
800 ~ 1845 m高度处,植被类型为针阔混交型,林下
土壤中分离到的放线菌株及拮抗性放线菌均较多;
随着海拔升高,气温降低,分离到的放线菌数量减
少.如在 2273 ~ 3613 m(3488 m除外)海拔区间 5 个
土壤样品中仅分离到 12 株放线菌,但拮抗菌株高达
11 株,拮抗菌所占比例 91郾 7% . 3613 m 以上,放线
菌菌株数量及拮抗菌比例均有提高.
从图 2 可以看出,随着海拔高度的变化,拮抗性
强的放线菌占拮抗菌总株数的比例呈中间低、两端
高的趋势分布.位于 2273 ~ 3613 m的太白山垂直高
度中部的土壤中,强拮抗性放线菌比例较低,分离到
的放线菌株数少(图 1),这一趋势与 4、7、8、9 号土
壤 pH(表 1)较低吻合,也与放线菌适宜在 pH 为中
性及微碱性环境生长的特性一致. 其他土壤养分与
强拮抗性放线菌比例的垂直分布及放线菌分离株数
之间无明显关系.
2郾 2摇 拮抗放线菌的抗性特征
2郾 2郾 1 拮抗性 摇 从表 2 可以看出,在 116 株拮抗性
放线菌中,对金黄色葡萄球菌、棉花黄萎病菌大丽轮
枝菌 1 及草莓疫霉有拮抗作用的放线菌株数分别为
8 8、57及51株,其中对金黄色葡萄球菌拮抗性强的
图 1摇 土壤中放线菌数量及拮抗性放线菌比例
Fig. 1摇 Actinomycetes strain number and percentage of antago鄄
nistic actinomycetes in the soil.
图 2摇 不同拮抗强度放线菌的比例
Fig. 2 摇 Percentage of actinomycetes with different antagonistic
activity.
500311 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 朱文杰等: 秦岭太白山北坡土壤拮抗性放线菌分布及特性摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 2摇 116 株拮抗性放线菌对不同靶标菌的拮抗性
Table 2摇 Antagonism of 116 strains of antagonistic actinomycetes against different target bacteria and fungi
靶标菌
Target bacteria and fungi
强 Strong
D逸14 mm
株数
Strain number
百分比
Perentage
中 Middle
10臆D<14 mm
株数
Strain number
百分比
Perentage
弱 Weak
D<10 mm
株数
Strain number
百分比
Perentage
革兰氏阳性细菌 G+ bacteria SR 28 24郾 1 24 20郾 7 36 30郾 2
革兰氏阴性细菌 G- bacteria EC 0 0 0 0 5 4郾 3
单细胞真菌 Single cell fungi C 1 0郾 9 1 0郾 9 28 21郾 6
丝状真菌 Filamentous fungi P 0 0 1 0郾 9 11 9郾 5
病原真菌 Pathogenic fungi NR 13 11郾 2 7 6郾 0 11 9郾 5
PS 8 6郾 9 10 8郾 6 33 28郾 4
RS 4 3郾 4 5 4郾 3 27 23郾 3
VD1 3 2郾 6 4 3郾 4 50 43郾 1
CS 2 1郾 7 11 9郾 5 23 19郾 8
CD 2 1郾 7 9 7郾 8 23 19郾 8
PH 0 0 0 0 12 10郾 3
VD2 0 0 0 0 2 1郾 7
FS 0 0 1 0郾 9 33 28郾 4
F1 0 0 1 0郾 9 33 28郾 4
FE 0 0 1 0郾 9 31 26郾 7
F2 0 0 2 1郾 7 21 18郾 1
FON 0 0 1 0郾 9 22 19郾 0
FR 0 0 1 0郾 9 20 17郾 2
FOC 0 0 1 0郾 9 20 17郾 2
FO 0 0 0 0 5 4郾 3
FC 0 0 1 0郾 9 12 10郾 3
SR:金黄色葡萄球菌 Staphyloccocus aureus; EC:肠杆菌 Escherichia coli; C:热带假丝酵母菌 Candidatropicalis; P:青霉 Penicillium sp. ; NR:人参根
腐病菌 Neonectria radiciccla; PS:草莓疫霉 Phytophthora sp. ; RS:立枯丝核菌 Rhizoctonia solani; VD1:大丽轮枝菌 1Verticillium dahliae sp. 1; CS:
人参腐烂病原菌 Cylindrocarpon sp. ; CD:西洋参锈腐病菌 Cylindrocarpon destructans; PH:瓜果腐霉 Pythium aphanidermatum; VD2:大丽轮枝菌
2Verticillium dahliae sp. 2; FS:茄镰刀菌 Fusarium sporotrichioides; F1:镰刀菌 1 Fusarium sp. 1; FE:木贼镰刀菌 Fusarium equiseti; F2:镰刀菌 2
Fusarium sp. 2; FON:西瓜枯萎菌 Fusarium oxysporum f. sp. niveum; FR:层出镰刀菌 Fusarium proliferatum; FOC:黄瓜枯萎病菌尖孢镰刀菌 Fu鄄
sarium oxysporum cucumerinum; FO:尖孢镰刀菌 Fusarium oxysporun; FC:黄瓜枯萎病菌 Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum. 下同 The same be鄄
low.
菌株数为 28 株,占拮抗性放线菌总株数的 24郾 1% ;
对棉花黄萎病菌大丽轮枝菌 1 及草莓疫霉拮抗性强
的放线菌分别为 3 和 8 株,占拮抗菌的 2郾 6% 及
6郾 9% .在其他植物病原真菌的拮抗性放线菌中,对
人参根腐病菌有拮抗性的放线菌共 31 株,其中拮抗
性强的 13 株,占拮抗放线菌总数的 11郾 2% ,对立枯
丝核菌、西洋参锈腐病菌及人参腐烂病原菌拮抗性
强的放线菌分别为 4、2 及 2 株,占拮抗性放线菌总
数的 3郾 4% 、1郾 7%及 1郾 7% .
摇 摇 从表 2 还可以看出,在 116 株拮抗性放线菌中,
未发现能强烈抑制大肠杆菌、青霉、瓜果腐霉、大丽
轮枝菌 2 及 9 种镰刀菌生长的拮抗放线菌株.
表 3 为从 116 株拮抗性放线菌中按抗菌谱
“广冶或对某些靶标菌的拮抗性“强冶的原则筛选的
19 株广谱或强拮抗性放线菌. 从 19 株菌的抗菌谱
可以看出,对金黄色葡萄球菌(SR)有抗性的放线菌
共 15 株,占广谱或拮抗放线菌的 79% ,拮抗圈直径
为 4 ~ 19 mm;对棉花黄萎病菌(VD)有抗性的放线
菌共 18 株,占广谱或拮抗性放线菌的 95% ,拮抗圈
直径为 2 ~ 14 mm;对人参根腐病菌(NR)有抗性的
放线菌共 13 株,占广谱或拮抗放线菌的 68% ,拮抗
圈直径为 11 ~ 19 mm. 金黄色葡萄球菌为革兰氏阳
性细菌的代表,而革兰氏阳性细菌中有许多动植物
病原菌;棉花黄萎病菌及人参根腐病菌等均为危害
严重的农作物病原菌.因此,供试土壤中存在较多对
革兰氏阳性细菌及植物病原菌有较强拮抗作用放线
菌的事实表明,秦岭土壤是新医用抗生素和农用抗
生素产生放线菌的重要分离源,是农作物常见病害
生防放线菌的重要来源.
2郾 2郾 2 抗菌谱摇 从表 3 和图 3 可以看出,太白山北
坡土壤中存在较多的广谱拮抗性放线菌,其中,有
13 株放线菌能拮抗 10 种以上靶标菌,5 株能拮抗
15 株以上靶标菌,1 株能拮抗 18 种靶标菌.在广谱
拮抗菌中,有的放线菌拮抗性一般,如 1 号放线菌虽
对 18 株靶标菌均有抗性,但对靶标菌西瓜枯萎菌
(FON)和木贼镰刀菌(FE)的拮抗圈直径仅分别为
6003 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
表 3摇 19 株广谱或强拮抗性放线菌的拮抗圈直径
Table 3摇 Inhibition zone diameter of 19 the strains of broad鄄spectrum or strong antagonistic actinomycetes (mm)
菌株编号
Strain No郾
靶标菌 Target bacteria and fungi
SR PS VD NR RS CS FS CD F1 FC FOC PH C F2 Q FON HR FE
靶标菌株数
Target
strain number
1 14 14 12 11 11 16 12 14 12 12 13 0 13 11 10 2 12 6 17
2 12 2 11 14 12 12 2 8 4 3 0 9 5 1 0 0 9 0 14
3 14 10 8 0 14 9 2 6 6 1 1 8 1 0 0 6 5 6 15
4 14 12 14 12 9 14 0 14 8 7 6 0 9 10 4 8 0 9 15
5 0 0 7 15 6 9 6 11 2 2 4 0 2 8 2 2 7 7 15
6 17 8 12 14 0 4 0 10 5 2 2 0 0 5 2 9 8 0 13
7 4 15 9 14 0 10 0 11 8 4 5 0 4 0 2 4 2 0 13
8 15 4 2 0 0 5 2 7 2 2 2 2 2 2 0 0 0 0 12
9 8 6 7 17 8 12 0 0 2 3 0 0 0 5 0 0 17 4 11
10 14 17 6 0 4 6 0 6 6 2 0 0 0 9 0 11 0 5 11
11 0 0 8 16 0 12 9 10 9 3 4 0 6 4 7 3 6 8 14
12 15 10 8 12 0 9 5 10 2 0 0 0 2 4 5 4 4 0 13
13 0 9 7 17 8 2 2 10 4 2 0 0 0 0 0 0 4 0 10
14 0 15 14 0 0 8 9 7 7 0 0 0 0 0 2 11 0 11 9
15 19 16 2 0 0 3 1 0 0 3 0 0 0 5 0 0 0 7 8
16 5 6 6 14 10 0 4 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 7 8
17 9 5 9 14 0 0 3 12 3 0 0 0 3 0 0 5 0 0 9
18 15 12 9 0 0 11 0 0 0 0 0 7 4 0 0 0 0 0 6
19 19 0 0 19 1 0 0 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
拮抗菌株数
Antagonistic
strain number
15 16 18 13 10 16 12 15 15 13 8 4 12 11 8 11 10 10 -
百分比
Percentage
79 84 95 68 53 84 63 79 79 68 42 21 63 53 42 58 53 53 -
图 3摇 广谱或强拮抗性放线菌抗菌谱
Fig. 3摇 Antimicrobial spectrum of the broad鄄spectrum or strong
antagonistic actinomycetes.
玉:有拮抗性 Antagonistism;域:无抗性 No antagonistism. SR:金黄色
葡萄球菌 Staphyloccocus aureus; EC: 肠杆菌 Escherichia coli; C:热带
假丝酵母菌 Candidatropicalis; P:青霉 Penicillium sp. ; NR:人参根腐
病菌 Neonectria radiciccla; PS:草莓疫霉 Phytophthora sp. ; RS:立枯丝
核菌 Rhizoctonia solani; VD1:大丽轮枝菌 1Verticillium dahliae sp. 1;
CS:人参腐烂病原菌 Cylindrocarpon sp. ; CD:西洋参锈腐病菌 Cylin鄄
drocarpon destructans; PH:瓜果腐霉 Pythium aphanidermatum; VD2:
大丽轮枝菌2Verticillium dahliae sp. 2; FS:茄镰刀菌 Fusarium sporotri鄄
chioides; F1:镰刀菌 1 Fusarium sp. 1; FE:木贼镰刀菌 Fusarium equi鄄
seti; F2:镰刀菌 2 Fusarium sp. 2; FON:西瓜枯萎菌 Fusarium oxyspo鄄
rum f. sp. niveum; FR:层出镰刀菌 Fusarium proliferatum; FOC:黄瓜
枯萎病菌尖孢镰刀菌 Fusarium oxysporum cucumerinum; FO:尖孢镰
刀菌 Fusarium oxysporun; FC:黄瓜枯萎病菌 Fusarium oxysporum f.
sp. cucumerinum.
2 和 6 mm;有的放线菌抗菌谱不广,但对某些靶标
菌的拮抗性却很强,如 19 号放线菌仅对 4 种靶标菌
有抗性,但其拮抗圈直径较大,对人参根腐病菌
(NR)和金黄色葡萄球菌( SR)的拮抗圈直径均为
19 mm,可作为特定植物病害专性生防菌剂开发及
抗革兰氏阳性细菌病害抗生素开发的后备菌株.
2郾 2郾 3 广谱或强拮抗性放线菌的来源及分离培养基
摇 从表 4 可以看出,19 株广谱或强拮抗性放线菌来
自不同海拔高度的土壤及不同的分离培养基中. 在
海拔高度 800 m处,筛选到 3 株广谱放线菌,仅占广
谱或强拮抗性放线菌的 15郾 7% ;在海拔高度 1200 ~
2273 m及 3413 m以上,各筛选到 8 株放线菌,各占
广谱或强拮抗性放线菌的 42郾 1% ,可见,太白山海
拔较高处的土壤中存在的广谱或强拮抗性放线菌较
多.此外,不同培养基的筛选结果表明,从高氏 1 号
琼脂培养基上筛选到 13 株放线菌,占广谱或强拮抗
性放线菌的 68郾 4% ;腐殖酸钠琼脂培养基上筛选到
5 株放线菌,占 26郾 3% ;组氨酸棉子糖琼脂培养基上
仅筛选到 1 株放线菌,占 5郾 2% . 可见,高氏 1 号琼
脂是筛选拮抗性放线菌较理想的培养基.
2郾 2郾 4 拮抗潜势摇 不同拮抗性放线菌对靶标菌的抗
菌谱不同. 1 株放线菌可能对多种靶标菌产生抗性,
也可能仅对 1 种靶标菌有抗性,通常将前者称为广
谱拮抗菌.不同土壤中的拮抗性放线菌不仅数量不
700311 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 朱文杰等: 秦岭太白山北坡土壤拮抗性放线菌分布及特性摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 4摇 19 株广谱或强拮抗性放线菌在不同海拔和分离培养基中的百分比
Table 4摇 Percentage of the broad鄄spectrum or strong antagonistic actinomycetes at different altitudes and isolation media
海拔
Altitude
(m)
拮抗菌的分布
Percentage of antagonistic
actinomycetes at different altitudes
株数
Strain number
百分比
Percentage
拮抗菌分离培养基
Isolation media
GA
株数
Strain number
百分比
Percentage
HA
株数
Strain number
百分比
Percentage
ZA
株数
Strain number
百分比
Percentage
逸3413 8 42郾 1 4 66郾 7 4 80郾 0 0 0
1200 ~ 2273 8 42郾 1 7 87郾 5 1 12郾 5 0 0
800 3 15郾 7 2 66郾 7 0 0 1 33郾 3
合计 Total 19 100 13 68郾 4 5 26郾 3 1 5郾 2
GA:高氏 1 号琼脂培养基 Gauze爷s medium NO. 1; HA:腐殖酸钠琼脂培养基 Sodium humate agar medium; ZA:组氨酸棉子糖琼脂培养基 Histi鄄
dine鄄raffinose agar medium.
表 5摇 不同海拔高度土壤拮抗性放线菌的拮抗潜势
Table 5摇 Soil actinomycetes antagonistic potentiality (SAAP) at different altitudes
拮抗强度
Antagonistic activity
土壤样品编号 Soil sample No.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 合计
Total
强 Strong An 10 8 15 3 1 5 1 0 0 1 7 10 61
SAAP (% ) 14郾 6 13郾 1 24郾 6 4郾 9 1郾 6 8郾 2 1郾 6 0 0 1郾 6 11郾 5 16郾 4 100
中 Middle An 7 12 12 5 1 9 1 1 1 0 13 19 81
SAAP (% ) 8郾 6 14郾 8 14郾 8 6郾 2 1郾 2 11郾 1 1郾 2 1郾 2 1郾 2 0 16郾 0 23郾 5 100
弱 Weak An 72 80 95 18 7 43 1 5 0 16 71 50 458
SAAP (% ) 15郾 7 17郾 5 20郾 7 3郾 9 1郾 5 9郾 4 0郾 2 1郾 1 0 3郾 5 15郾 5 10郾 9 100
An:株次 Strain times.
同,其抗菌谱也不同. 在拮抗性放线菌资源研究中,
某个生态环境中拮抗性放线菌资源蕴藏量评价是一
个长期悬而未决的问题,寻求一个能同时反映拮抗
菌数量及广谱性的定量化指标是必要的. 本文提出
用土壤放线菌拮抗潜势(SAAP)作为土壤中拮抗性
放线菌资源蕴藏量的评价指标,以评价不同土壤中
存在的拮抗性放线菌的种质资源潜力.
摇 摇 从表 5 可以看出,对靶标菌有强、中、弱拮抗性
的放线菌分别为 61、81 和 458 株次. 从不同土壤中
拮抗性放线菌资源蕴藏量看,在海拔 1845 m 处的 3
号土壤中,拮抗性强的放线菌株次数为 15 株次,其
SAAP值为 24郾 6% ,表明该土壤中拮抗性放线菌资
源蕴藏量较大;在海拔 3670 m处的 12 号、800 m 处
的 1 号、1200 m处的 2 号及 3655 m处的 11 号土壤,
拮抗性强的放线菌 SAAP值分别为 16郾 4% 、14郾 6% 、
13郾 1%及 11郾 5% ,表明这些土壤中拮抗性放线菌资
源蕴藏量次之;其他海拔高度土壤中拮抗性放线菌
资源蕴藏量较小,SAAP仅为 0 ~ 8郾 2% .不同供试土
壤中拮抗性中等及弱的拮抗性放线菌的资源蕴藏量
随海拔高度的变化与强拮抗性放线菌类似.
2郾 3摇 拮抗性放线菌株数与土壤性质的关系
从表 6 可以看出,太白山北坡土壤中拮抗性放
线菌株数与土壤速效氮、土壤速效磷、土壤速效钾及
有机质的相关性均未达到显著水平,仅与土壤pH
表 6摇 土壤 pH及养分含量与拮抗性放线菌株数的相关系数
Table 6摇 Correlation coefficients between soil pH, nutrients
and strain numbers of antagonisti actinomycetes
土壤速效养分
Soil available nutrient
N P K
有机质
Organic
matter
pH
拮抗性放线菌
Antagonistic
actinomycetes
-0郾 155 0郾 195 0郾 354 0郾 118 0郾 587*
*P<0郾 05郾
值呈显著相关(P<0郾 05),即 pH 值较高的土壤中拮
抗性放线菌较多. 另外,其他影响因子的作用尚不
清楚.
3摇 讨摇 摇 论
本研究表明,太白山北坡海拔较高的土壤中存
在大量有重要开发价值的放线菌. 其中包括广谱强
拮抗性菌株,或抗菌谱不广但对革兰氏阳性细菌、棉
花黄萎病菌、草莓疫霉及人参根腐病等少数植物病
原菌拮抗性很强的菌株,表明秦岭土壤是新型医用
和农用抗生素产生菌及生防菌剂研制所需拮抗放线
菌的重要分离源和种质资源库. 供试土壤中对镰刀
菌属植物病原菌及革兰氏阴性细菌有强拮抗性的放
线菌很少.
有研究表明,秦岭土壤放线菌发酵液中存在能
抗多种农作物病害病原菌的活性成分. 分离自秦岭
8003 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
土壤的农用抗生素产生菌 Z139、No郾 24 及 S鄄5210鄄6
的代谢产物对玉米大斑病菌、小麦赤霉病菌、小麦根
腐病菌、烟草赤星病菌、番茄灰霉病菌、番茄早疫病
菌、番茄枯萎病菌、马铃薯干腐病菌、稻瘟病菌、黄瓜
枯萎病菌、小麦白粉病菌及金黄色葡萄球菌等具有
强烈的拮抗作用[20-22] .在秦岭放线菌活性物质研究
中也得到类似结果[23-25] .本研究在阐明秦岭土壤中
存在大量广谱强拮抗性和狭谱强拮抗性放线菌的同
时,进一步揭示了太白山北坡土壤中拮抗性放线菌
分布与海拔高度及相关土壤生态条件的关系,该结
果将为秦岭拮抗性放线菌筛选及资源开发提供分离
源采样依据.
不同生态系统中拮抗性放线菌资源蕴藏量评价
目前尚未引起重视,且无定量指标.本文提出用土壤
放线菌拮抗潜势(SAAP)作为土壤中拮抗性放线菌
资源蕴藏量评价指标是一个新的尝试,指标中包含
了拮抗性放线菌株数量及所产活性物质的质量(抗
菌谱).该结果将为不同生境中拮抗性放线菌资源
评价提供新的定量指标.
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作者简介摇 朱文杰,男,1985 年生,硕士研究生.主要从事微
生物资源利用研究. E鄄mail: zhuwenjie210@ yahoo. com. cn
责任编辑摇 肖摇 红
0103 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷