全 文 ：第 5 卷
190 9年
第 4 期
2 1月
云南农业大学学报
Jo u r n al o f y u n n aA gri cu l t
u r al U i hve r s i ty
Vo l
.
5 N o
,
4
D eC
.
1990
萤光假单胞菌根部定殖对水培系统
中香石竹生长的影响 `
徐 同I R o n V a n p e e r , 。日 R a t t in k 3 B S e h ip p e r s ,
( 1 浙江农业大学植保系 , 杭州 ) (2 荷兰 W C S 植物病理研究所 , B a m )
(3 荷兰花卉研究实验站 , A al sm e er )
摘要 用筛选的萤光假单胞细菌 ( fl u o er sc e n t sP e u do 州 o n as s p p . ) 菌株 w e s x . 13 , w e s
41 7 和 WC S 358 处理栽培于水培系统中不同香石竹栽培品种的根部 . 试验结果表明 , \ 在通气
的三角烧瓶培养中 , 香石竹品种 P al as 经 W C S X . 13 菌株处理后根长 、 根重显著高于对照 ,
植株鲜重相对增长率高于对照 40 % ; 经 WC 4S 17 菌株处理根长高于对照 . 香石竹品种 eL an
经 W C S 41 7 菌株处理植株鲜重相对增长率高于对照 32 % . 在营养膜培养中 , 在人工接种病
原菌 月“ 。 r i妞附 口浑夕明口~ .f sP 劝。
刀ht i的条件下 , 中抗品种 P al as 经试验菌株处理根部 6 周以
后 , 植株 (根上部) 鲜重均高于对照 , 表现促进植株生长的趋势 .
关键词 萤光假单胞菌 香石竹 根部定殖水培系统
应用从土壤或根围分离筛选的萤光假单胞细菌 ( n u o er se nt p s e u do m on as sP p . , 其
中主要是 尸 . 尸ut ida 和 p . ifu or es cen ce 的一些菌株 ) 对作物进行根部处理或种子处理可
以促进植物生长 , 增加产量 l(, . 2, 3, 5〕 .
在香石竹镰刀菌枯萎病的生物防治研究中 , 从根围分离筛选萤光假单胞细菌 , 体外
抑菌试验和温 室水培系统中生物测定表明 , 筛选菌拌w C S X . 13 , w C S 41 7 和 w C S
35 8 对镰刀菌枯萎病有抑制作用 (4, 7, “ 〕 , 同时也发现上述萤光假单胞菌菌株对香石竹
生长有促进作用 .
本文着重报道用萤光假单胞菌菌株处理水培系统中栽培的香石竹根部 , 在人工接种
或未接种病原菌 仔公` ar i u用 o xy sP or um .f sP . dl’a nt h i) 的条件下 , 上述细菌在根部的定
殖及对香石竹根系和植株生长的影响 .
材料和方法
试验菌株和接种体准备
* 该研究在荷兰W C S植物病理研究所完成
195 9刁 7一3 1收稿
DOI : 10. 16211 /j . i ssn. 1004 -390x ( n) . 1990. 04. 005
第 4 期 徐 同等 :萤光假单胞菌根部定殖对水培系统中香石竹生长的影响 1 29
萤光假单胞菌菌株 s Pu eo dm o ns s P a. w C S X. 3 1从香石竹品种 N v d a a a根部分
离 ;乃 u e由m o ns a夕u ti d aWC s3 5 8菌株和 产俪“内m o ns asp . WC S 4 1 7菌株由荷兰 WC S
植病研究所提供 , 前者 自马铃薯分离 , 后者自小麦根部分离 . W C S 358 和 W C S 41 7 抗
利福平 (ir af m p i e i n ) 的突变菌株 W C S 3 5 8 H R 和 W C S 4 1 7 R R 用于本试验 .
镰刀菌菌株 : uF as r爪m o xy sP or u m .f sP 涌沁” tih ( F . o . d) 的 10 个菌株由荷兰阿斯梅
尔 (A al s m e )r 花卉研究实验站提供 .
细菌接种体准备 ; 试验菌株移植于 K in g ’ 5 m de in m B (K )B 培养平板上 , 27 ℃培
养 2 4 h , 用无菌水制备合适浓度的细菌悬浮液 .
病原菌接种体准备 : 试验菌株移植于 C az p ek D o x 培养平板 , 23 ℃培养 4 天 , 自菌
落边缘取直径 0 . 5 c m 的圆片 , 接种到 C az p ek D o x 液体培养基内 (每 10 0 m l接种 4 个
圆片 ) 2 3℃振荡培养 5 天 , 滤去菌丝块 , 离心 ( 5 000 r / m in) 10 m in 再同样离心洗涤
2 次 , 制备合适浓度的抱子悬浮液 .
1
.
2 植物材料及培养条件
经过催根处理 4 周的香石竹感病品种 L en a 和中抗品种 P al as 插条以及未催根处理
的抗病品种 N a v a d a 插条用于本试验 .
水培系统包括带有通气装置的玻璃瓶培养 (以下简称玻璃瓶培养 ) 和营养膜技术
(N u t ier nt iF iln eT ch in qu
e
, 简称 N F T ) 培养两种 . 前者在人工气候室内进行 , 在带有
通气装置的 30 m l 玻璃三角瓶内 , 分别单株种植 90 株 P al as 用于试验 , 白天温度
2 ℃ , 晚间 16 ℃ , 16 h 人工光照 . N F T 培养在荷兰阿斯梅尔花卉研究实验站大温室进
行 , L即 a 品种和 P a Uas 品种各 40 株用于本实验 , 营养液槽培养系统由 4 个单元组
成 , 每个单元有独立的营养液循环系统 , 包括 4 条营养液槽 . 温度 18 ~ 2 ℃ , 相对湿
度 70 % 一 90 % , ’ 自然光照 .
标 准 的香石竹 培养液 〔“ 〕 用于 上 述两种水培系统 , 铁素营养为 1 0脚of / L
F -e ED D H A 或 10拜m o l / L F -e D T p A .
催根处理试验在温室内密闭的玻璃箱里进行 , 120 株 N辞ad a 插条用于本试验 , 蛙
石用作培养基质 , 温度 18 一 2 ℃ , 相对湿度 90 % .
1
.
3 细菌根部处理和病原菌接种
香石竹插条定殖于水培系统一周后 , 3 m l 细菌悬浮液 ( or “ c fu / m l) 注射到每株
香石.竹根部 . 在 N F T 中 10 天后 , 将一定数量的病原菌抱子悬浮液加人到培养液中 , 使
营养液中的抱子浓度达到 103 c fu / m L
催根 处理试验 中 , N a v a d a 插条置于细菌悬浮液 ( 一0 8一 0 9 e fu / m l ) 浸 l o m i n
后 , 直接插人培养基质 , 以无菌水处理为对照 .
1
.
4 处理细菌菌株在香石竹根部的种群密度
细菌处理 2 周或 4 周以后 , 随机采集不同处理 10 ~ 巧 株 , 每株取总长为 30 cm 或
0
.
3 9 的新鲜细根 , 用含有利福平 ( 20 m g / )L 的 K B 培养基测定处理细菌菌株在根部
的种群密度 .
1
.
5 测定细菌处理对香石竹生长的影响
玻璃瓶培养 : 在试验前测定每株香石竹鲜重 , 试验结束时重新测量每株鲜重 、 根
0 2 2云南农业大学学报 第 5卷
长 、 根的干重 .同时用植株 (鲜重 )相对增长率来作为测定指标 .
植株相对增长率 (% ) = (最后植株鲜重一原植株鲜重 ) /原植株鲜重 x 0 10 %
在 N F T 培养中 , 定期随机采集不同处理 10 一 20 株 , 称量根上部鲜重 .
2 结果与分析
.2 1 萤光假单胞菌在香石竹根部定殖的测定 在水培系统中 , 细菌根部处理 2 周以后 ,
W C S 4 17 菌株在 L en a 品种和 P al las 品种根部的种群密度分别为 8 . 8 又 10“ c fu / c m 和
9
.
8 x l护 。 fu / 。川 w c s 35 8 菌株茬上述两个香石竹品种根部的种群密度分别为 .0 9 、
10 2 e fu / cm 和 0
.
13 义 10 2 e fu / cm
.
在催根处理试验 中 , N va ad a 品种插条细菌处理 4 周以后 , W C S 4 17 菌株和 W C S
35 8 菌株在根部的种群密度为 .2 7 x 10“ c fu / g 和 .4 7 x l护 c fu / 9 .… _上述试验中 , 细菌处理 2 个月后仍可以从香石竹根围回收到处理的细菌 .试验结果表明 , 菌株 w c s 41 7 , 喻c s 3 58 在香石竹根部具有较强的定殖能力 .
图 1 萤光假单胞细菌根部处理对香石竹根系生长的影响
A 对照 (未细菌处理 ) B W C S X . 13 C W C S 4 17
|
J
l
l
创,1.门口月.旧.
.2 2 在带有通气装置的玻璃瓶培养中 , 萤光假单胞菌根部处理对香石竹生长的影响 .
试验中未接种病原菌 ( .F .o d) .
在 L en a 品种上 : W C S 4 17 菌株处理的植株相对增长率高于对照 32 % (表 1 ) .
在 P a Uas 品种上 二 W C S X . 13 菌株处理的相对增长率高于对照 40 % , 而 W C S 4 17
菌株处理的高于对照 10 % , 用上述两个菌株处理的植株的根长和根干重均 明显高于对
照 . 细菌处理的根系多为白色 , 生长旺盛 , 而对照白根少 , 生长较差 . (图 1 , 表 l)
2
.
3 在 N F T 培养中 , 萤光假单胞菌 WC S 4 17 , WC S X . 13 和 WC S 3 5 8 菌株根部处理
第 4期 徐 同等 :萤光假单胞菌根部定殖对水培系统中香石竹生长的影响 一 221
表 1 萤光假单胞菌 2 个菌株根部处理对香石竹生长的作用
香石竹品种和 相对增长率 相对效果 根长 根干重
处理细菌菌株 % % m m m g
A
.
L n a e品种
W C S147
_
80
*
166
丫VC X S.13 5 51 1 4
对照 (未细菌处理 )8 4 10 0
B
.
Pa ll a s品种
W C S417 128 10 8 122
.
1 5 5
W C SX
.
13 」 58 13 4 118 . 17 2 .
对照 (未细菌处理 )l 8 ] 100 8 3 123
注 :* F 测验显著水平 (P= 仓0 5 )
对香石竹生长的影响 .
细菌处理后 10 天 , 人工接种镰刀菌病原菌抱子悬浮液 , 分别于细菌处理后 6 周和
or 周 , 随机抽样 ( 10 一 20 株 / 处理 ) 测定植株根上部鲜重 , 在中抗品种 P al a s 上均表
现促进生长的趋势 , 其中以 W C S X . 13 尤为明显 . 在感病品种 L en a 上 , W C S X . 13 处
理 6 周后有明显增长作用 , 10 周后增长作用趋于缓和 ; W C S 41 7 处理 6 周后增长作用
不明显 , 10 周后趋于明显 . W C S 358 菌株对 L en a 品种不表现增长作用 (图 2) .
( g ) : 1 1
.
3 1丢7一1 1 . 0 11一q
甘甘划 8 · 5
细菌处理后
10周
2 8
.
9 9
.
2
。,OJS
J曰曰
胃瞬” 5 · 9
细菌处理后
6周
灯树巨ǎ助à侧兹胎月蟾举绍
2 3 4 B 1 2
`
3 4
图 2 营养膜 (N F I , )
A
水培系统中萤光假单胞菌根部处理对不同香石竹栽培品种生长的影响
L e雌 品种 (感病 ) B P a Uas 品种 (中抗 )
W C S X
.
13 ; 2 W C S 4 17
; 3 W C S 358
; 4 对照 (未细菌处理 )
22 2 云南农业大学学报 第 5卷
表 2 萤光假单胞细菌 3 个菌株对
香石竹插条催根作用
处理菌株
W C 4 S1 7
W C 3 8 S 5
丫VC S X` 1 3
对照
根数
3 1
.
5
2 5
.
5
2 9
、
2
2 5
.
6
根长 ( m m )
2 5
.
8
’
8 8
.
8
水
60
.
0
72
.
8
注 : ` F测验显著水平 ( P =住0 5 )
2
.
4萤光 假单胞 菌 W C S X .13 , W C S
4 17
, 和 W C S 3 5 8 对香石竹插条催根的
作用 , N a v a d a 品种插条在催根前进行
细菌处理 , 4 周后测定植株的根数和根
长 , 结果见表 .2
从表 中看 出 , W C S 3 5 8 处理根长
比对 照 明显增 加 : W C S 4 17 和 W C S
X
.
13 处 理的根 数虽 比对照有所 增加 ,
但根长比对照减少 .
3 讨论
试验结果表明萤光假单胞细菌 W C S X . 1 3 , W C S 4 17 和 W C S 3 58 菌株在不同香石
竹栽培品种根部 的定殖 能力及对香石竹生长的促进作用 , 尤其是对根系生 长的促进
作用 . 在接种病原菌 F . o . d 条件下 , 细菌根部处理在中抗品种 P al a S 上表现出比在感病
品种 L en a 上更明显 的促进生长作用 , 这个结果与我们曾经报导过的细菌处理后在中抗
品种 P a Uas 上比在感病品种 L en a 上的发病率受到更明显的抑制是相吻合的 〔4, 7 , ” , .
试验结果还表明用试验菌株处理香石竹根部比处理未催根插条有更好的促进生长作用 .
植病生态系的理论认为在根围微生物区系中除了病原物外 , 还可能存在一些有害的
微生物 , 它们不产生 明显的症状 , 主要通过其代谢产物影响根系的能量代谢 凶 . 在好
气和半好气微生物的能量代谢中 , 铁元素有着十分重要的作用 . 萤光假单抱细菌产生的
嗜铁素加剧了根围微生物的铁素竞争 , 从而抑制病原菌和有害微生物 , 促进植物的生
长 〔 5 , . 我们 已经报道过 , 试验菌株 W C S X . 13 , ·W C S 4 17 和 W C S 3 5 8 对镰刀菌病原
菌的抑制作用主要决定于铁素营养的竞争 (4, 7, . W C S 35 8 菌株产生的嗜铁素已被提纯
并在体外证明了它对土壤病原菌的抑制作用 . B ak k er ( 19 8 6) 等成功地应用 WC S 35 8
野生菌株和它不产生嗜铁素的突变菌株在 田间试验中验证了嗜铁素的产生对促进马铃薯
增产的作用 〔2 , .
试验菌株 W C S 41 7 和 W C S 35 8 对水培系统中的番茄同样有促进生长作用 , 并已
证明了它们能产生叫噪乙酸的生长刺激素 (R o n V an P e r , 私人通讯 ) , 因而可以认为
生长刺激素类物质的产生可能是试验菌株促进香石竹生长的另一种机制 .
参 考 文 献
1 A n d e r s o n A J
,
G u e r r a D
.
P h y t o Pa t h
,
19 85
,
7 5 : 99 2一 9 95
2 B a k k e r P A H M e t a l
.
N e t h
.
J
.
P I
.
P a th
.
,
19 86
,
9 2 : 24 9~ 2 56
3 K o le P Pe r J W
e t a l
.
P h y t o P a th
,
198 0
,
7 1 : 64 1一 64
4 R o n V a n P e r
,
X u T e t a 1
.
B i o lo g i e a l e o n t r o l o f e a nr a ti o n w i It e a u s e d b y 声公s a r “ 刀n o xy sP o r um
f
.
s P
.
id a ” rh i in hy d r o P o n i e s y s t e m s
.
P r o e e e d i n g s o f i n t e nr a t i o n a l e o n gr e s s o n s o i ll e s s e u lt u r e
,
19 8 8
第 4 期 徐 同等 :萤光假单胞菌根部定殖对水培系统中香石竹生长的影响 223
5 S eh i P Per s Bet a l
.
l Pa nt g r owt h一 i nh i b it i ng a nd s t i mu la ti ng r h i s z o Ph r e e mi r e o or g a nis ms
.
I n:
“
Mic r ob i a lc o m mu nit i s ei 0 5 n1 )
” ·
v J s e ne net a l
·
(ed s
·
)F EMs一p u b l一 石 ls v ei r e, 19 86 · 35一 4 9
V o o g t
,
W d e
.
V o e d i n g s o Pl o s s i n g V o o r a nj e r
.
Va k l
a d v o o r d e B l o e m i s te irj
,
198 6
,
3 : 2 9一 30
X u T e t a l
.
A e t a H o r t ie u l tu r e
,
19 87
,
2 16 : 90 ~ 100
E fe
e t o f R o o t C o lo n i z a it o n b y F lu o r e s e e n t sP
e u do m o n a s
S P P
.
o n C a r n a t io n G r o w t h i n H y d r o P o n i c S y s t e m s①
x u -l o n g l 日o n V a n p e e r Z H R a t t in k 3 日 s e h ip p e r s Z
(2
( 1 D
e P a r tm e n t o f P l a n t P r b t e e t i o n
,
Z h ej i a n g A g ir c u j t u r a 1 U n iv e r s i t y )
“
W i ll ie C o m m e lin S e h o lt e n
”
P h y t o P a t h o l o g i e a l L a b o r a t o r y
,
B a a m
,
t h e N e t h e r l a n d s )
(3 R e s e a r c h I n s t it u t e fo r P l a n t P r o t e e t io n
,
W a g e n in g e n
/ R e s e a cr h S ta ri o n of r lF o ir c u l t u re
,
A a l sm m e r
,
t h e N e th e r l a n d s )
A b st r a e t T h e P r e s e n t w o r k d e寻15 w i t h t h e e fe e t o f r o o t c o l o n i z a t i o n b y fl u o r e se n t
sP ` u do m o n a s s P P
.
s t r a in s W C S 4 17
,
W C S 3 5 8
a n d W C S X
.
13 o n e a r n a t i o n g r o w t h a n d
r o o t d e v e l o Pm e
n t i n h y d r o P o n ic s y s t e m s i
n t h e P r e s e n e e o r i n t h e a b s c e n c e o f uF
s a r iu 脚
o砂叨 o r u 脚 f . sp . id a n rh i ( P r i ll . a n d D e l. ) S y n d . a n d H a n s . ( F . o . d ) , t h e c a u s a l a g e n t o f
F u s a r i u m W i l t
.
I n a e r a t e d fl a s k s
,
P l a n t s o f e u l t i v a r P a l la s w i t h r o o t s t r e a t e d b y s t r a i n W C SX
.
13
a n d P l a n t s o f c u l t i v a r L e n a w i t h r o o t s e o l o n i z e d b y s t r a i n W C S 4 1 7 h a d a h ig h e
r g r o w t h
i n e r e a s e o f 4 0% a n d 3 2%
,
r e s P e e ti v e l y
,
th a n n o n 一b a e et ir z e d P la n t s . R o o t len g th a n d
w e ig h t o f e u lt iv a r P a l la s t r e a t e d w i t h W C SX
.
13 o r W C S 4 1 7 w a s s ign i if e a n t ly h ig h e r
t h a n t h o s e o f n o n 一 b a e t e ir ez d r o o t s
.
I n a N F T s y s t e m i n P l a n t s o f e u l t i
v a r P a l a s i n o e u la t e d w i t h b o th F
.
o
.
d a n d e a c h o f
t h r e e sP
e u
do m o
n as s P P
.
s t r a i n s W C S 4 17
,
WC S 3 5 8 a n d W C SX
.
1 3 s h o w e d a
g r o w t h一 P r o m o t i n g t e n d e n e y s i x w e e k s a ft e r b a c t e r lz a t i o n .
K e y w o r d s F lu o r e s e e n t sP
e u
do m
o n a s C a nr a t i o n R o o t e o l o n i z a t i o n H y d r o P o n i c
s y s t em s
① T hi s w o r k w a s e a r i e d o u t i n P h y t o P a t h . L a b . “ W ill ie C o r n 们。 e lin S e h o lt e n ” , B a a r n , t h e
N e t h e r la n d s
.