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萤光假单胞细菌根部定殖对水培系统中香石竹镰刀菌枯萎病的作用



全 文 :第 1 9卷
19 89年
第 3期
8月
植 物 病 理 学 报
A C T A P H Y I

O P A T H O L O G I CA S IN I CA
V
o l
.
19 N
o . 3
A u g l , 8 ,
萤光假单胞细菌根部定殖对水培系统中
香石竹镰刀菌枯萎病的作用
徐同 ’ R . v a n P e e r Z H · R a t t i n k 3 B . S e h ip p e r s “
提要 本文报道萤光假单胞菌 ( f l u o r e s e e n t P s e u d o m a s s p p . ) W C S X 13 . W C S 4 17
a
dn W C S
358 在水培系统中香石竹根部的定殖及其对香石竹镰刀菌枯萎病的抑制作用 。细菌处
理两周后 , W C S 连1 7在感病品种 L e n a和中抗品种 P a l l a s根部的定殖分别为 s . s x l o 念 e f u / e m不仁I
9
.
B 义 i 0 2 e f u / e m ,而W C S 3 58分别为 0 . 9 x 10 2 e f u / e m和 0 . 13 x 1 0 2 e f u / e m 。在通气的三角瓶 ,},水
培的 P a l l a s品利, , 人工接种病原菌香竹石尖镰抱 F u s a r i u m o x y s p o r u m f . s p . d i a n t h i ( P r i l l .
& D e l
.
)

S n y d
.
& H a n s
.
( F o d ) 6周后 , 用W C S X · 2 3和W C S 4 1 7根部处理的病指分别为0 . 1 9 ): l]
。 . 3 1 ,米细菌处理的对照为。 . 58 , 细菌处理植株的根部及茎内组织的病原菌种群密度低于对照 。营养
膜技术 ( N F T ) 栽培的 L e n a 品种 , W C S 4 1 7细菌处理的发病率比对照减少 13 % 。
香石竹 , 又名康乃馨 c( ar n at io n) 是世界主要切花品种之一 。 香 石 竹 镰 刀 菌 枯 萎病
( F
u , a r ` , ”` ` o 戈夕叩 o r : ` , , , f . s p . d i a n t h£) 是 生 产上的重要病害 , 造 J戊r , ,乙重 经 济 损失 。 该病
菌为 _ .-f 壤习居菌 , 土壤处理及化学防治的效果均不理想 。 近年来试图从抗病育种和生物防治
来探索防治该病的有效途径 。 应用从土壤或从根围分离的腐生性细菌 、真菌 , 或抑菌土 ( 5 u p 一
p er : 。 i ve 5 01 1) 防治香石竹镰刀菌枯萎病已经有很多报道 [`一 3 J 。
无土栽培在世 界园艺生产上得到越来越广泛的应用 。 香石竹的无土栽培在某种程度上减
少 了这种土传病菌传染的可能性 。 但病原菌一旦介入无土栽培系统 , 尤其是水培系统 ( h y d -
r o p o n i e s y s t e m s )
r卜, 病害传播十分迅速 二`了。
在本项研究中 , 我们从香石竹根围分离筛选萤光似单胞细菌菌株 f( l u or e s ce nt 尸 : 洲d 。 -
。 on 。 : s P
.
)对筛选菌株 W C S X · 1 3 , W C S 41 7 a n d W C S 3 58 进行了体外拈抗作用测 .定和温
室生物测定 ,初步试验结果 已经报道 I“ 1 。 本文进一步报道上述萤光假单胞细菌菌株在水培系
统中不 同抗病性的香石竹品种根部的定殖 , 及其对镰刀菌枯萎病病原菌种群密度及病情发展
的影响。
材料和方法
(一 ) 试验菌株和接种体准备
i
。萤光假单 J泡绍1菌菌株 : P s e u d o m o n a s s p p . W C S X · 13菌株 , 系从抗病的香石竹品种 N a v a d a 根
部分离 [ 3 ’ , P s e u d o m o n a s p u t i d a W C S 3 5 5 菌株以及 P s e u d o m o n a S s p p . W C S 4 17菌株均由荷兰
W C S植病研究所提供 。 W C S 3 5 5和 W C S 4 2 7抗利福平 ( r i f a m p i e i n ) 的突变菌株W C S 3 s s H R 和
W C S 4 i 7 R R 用于本试验 。
2
.镰刀菌菌株 : 病原菌 ( F u s a r i u m o x y s p o r u m f . s p . d i a n t h i ) ( F o d ) 的 1 0个菌株由荷兰阿斯
. 本项工 作是在荷兰 W C S植病研究所完成的 .
工,渐江农业大学植保系 , 2 . 荷兰W C S植病研究所 ; 3 .荷兰花卉研究实验站 .
佬。 植 物 病 理 孚 报 .比卷
梅尔花卉研究试验站提供。
3
.细菌接种体准备 :试验菌株移植于K i ng, S B ( K B ) 培养基平板上 , 27 O C培养 2弓小 时 , 用无菌水
制备细菌悬浮液并调整至合适的浓度 , 备用。
4
.病原菌接种体准备 : 试睁蔺株梭植于修改的C 多aP “ k D 。 不 琼脂培养平板 、 z3 ’ C培养 4天 , 自菌落
边缘取直径 0 . cs m的圆片 , `接杯到修改的 c : a eP 女 D o x浪体培养基内 (每功。击1接种 4个圆片 ) , 2 3 O c 振
荡培养 5天 , 用消毒的玻璃棉 , 滤去菌丝块 , 离心和分钟 , ( 50 。转 /分 )
, 倒去上清液 , 加无菌水 , 再同
样离心洗涤 2次 , 调整到合适的抱子浓度 。
(二 ) 搜物材料及生长条件
经过催根处理 4周的香石竹感病品种 L e 刀 a和中抗品种 P al l as 插条用于本试验 。
水培系统 , 包括通气的玻璃三角烧瓶培养和营养膜技术 ( N ut r ie ” t iF l ln T e c h ” i q ” “ ( N F T ) 培
养两种 . 前者在人工气候室内进行 , 包括W C S X · 13 ,W C S 41 7 二个处理及对照 , 分别单株 种植于装有
通气装置的 3 0 m l三角烧瓶内 , 90 株 P al al s用于实验 , 白天温度2 “ C , 晚间 16 O C , 16 小时人 工光照 。 后
者在阿斯梅尔花卉研究试验站大温室进行 , L e n 。和 P al las 各 4 0 株用于本试验。 营养液槽培养系统由 4个
单元组成 , 分别安排以下处理 : W C S X . 13 , W C S 4 17 , W C S 35 8和对照 , 每个单元有 独立的营养液循
环系统 , 包括4条营养液槽 , 种植 L e n a 和 P a 汀a s品种插条各 1 0 株 。温度 18 一 2 2 · c , 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 (除 专 门 指 明 者 外 ) 为 10 卜M F e -
E D D H A

(三 ) 纽 . 处砚和润耳 . 挂种
香石竹插条定植于水培系统一周后 , 3 nI l细菌悬浮液 (浓度为 1 0 . cf u / m l) , 注 射 到 每株香石竹根
部 , 再过一周或二周后 , 将一定数量的病原菌抱子悬浮液加入到培养液中 , 使 营 养液中的抱子浓度达到
1 0 3 /扭 l 。
(四 ) 细 , . 株在根部的定范及摘旅 , 种璐密度的洲定
细菌处理 2周以后 , 随机采集不同处理 , 不同品种的植株 10 一15 株 , 每株取总长为 3 c0 m 的新鲜细根 ,
按照 G e e l s ( 1 , 5 3 ) [ ` J的方法 ,用含有利福平 ( r i f a m p i e i n ) Zo o m g m l / K B培养基 , 测定处理细菌菌株在
根部的定殖。
在带有通气袭宜茹兰角烧瓶培养中 , 人工接种病原菌 4周和 6周以后 ,随机采样 , 按照 B、 ` y o n `认。此)
〔 ’ J的方法 , 测定病原菌在植株根部和茎内组织的种群密度 。
(五 ) 有 , 砚寮
接种病原菌后 , 定期观察发病率和病情指数 。
病情 (0 一 4) 分级标准 ,
。级 : 无症状 , 工级 : 开始出现轻微症状 , 2级 , 一侧叶片变色或萎蔫 , 3级 : 严重 萎蔫 (二侧均发
生 ) , 4级 : 整株枯萎 , 死亡 。
` 人工接种后病原菌的再分离: 在营养膜技术培养系统中病原菌接种 8周以后 , 随机采集不同处理 、 不同
品种各20 株 , 切取茎基部 c2 。 茎组织 , 表面消毒后 , 均匀切成 5片 , 作分离培养 , 一周后检查结果并计算病
原菌分离率 。
徐同 等 : 萤光假单胞细 菌根部定殖对水培系 统 `卜香石竹镰刀菌枯萎病的作用
结果与分析
(一 )萤光假单胞细 , 在香石竹根部的定殖
细菌根部处理 2周 以后 , 分别测定不 同水培系统 中处理的萤光假单 )泡细菌菌 株在 1 J o n a 品
种和 P a l l a s品种根部的种群密度 。结果见表 l 。
和 萤光值单脑细 , w c s 引 T’ w c s 3幼 在细菌根部处理二个月后 , 仍可 以从上
在水培系统中香石竹棍部的定殖 述香石竹品种的根围回收到处理 的 细 菌 菌
水培系统 及
处理曲株
处理菌株在根部的定殖 ( cf u / e m )
L
e ” a 品种 P a l la s 品种
三角烧瓶培养
W C S 4 1 7
营 养膜 技术培 养
W C S 4 1 7
W C S 3 8 5
株 。 以上试验结果表明了 W C S 4 2 7 , W C S
3 58 菌株在水培系统中香石竹根部具有较好
的定硝 。
8
.
8 x l 0 2 9

S X I O Z
0

7 x 1 0 2
0
.
9 X 1 0 2
2
.
g x l o s
0
.
1 3 X 1 0名
病原菌在植株根部及茎组织内的种群密度 ,
表示 , 结果见表 2 。
(二 ) 咬光假单曲组 , 根部处理对香石
竹根部和茎组织内病原菌种群密度的影晌
三角瓶培养中的 Pal las 植株 , 细菌根部
处理后二周 , 人工接种病原菌 F od ,定期测定
分别以每 g (鲜重 ) 根或每c m茎组织分生抱子量
裹 2 盆光假单饱细菌X . 1 3 , W C S 4 17 根部处理对根 、 茎组组的病军 , 种群密度的影晌
病 原 菌 种 群 密 度
处 理 菌 株 … 根 _ _ _ _ _ _ 部 __ _ _ _ _ _ _…_一兰遗旦_兰 内
病原菌接种后 4周 病原菌接种后 6周
W C S 4 1 7
W C S X一 3
对照 (未细菌处理 )
0
.
s x l o` /9
.
1
.
3 x 1 0 4 / g
1
.
s x l o` / g
4
.
3火 一 0 4 / g
2
.
5又 ! 0
4
.
8欠 1 0
,/ g
4龙
病原菌接种后 6周
一 2 火 一 02 / e n、 ’
只 . 6火 1 0 2 / e tl l
6
.
8 欠 J 0 2 / e。 ,
F测验达到显著水平 ( P , 。 . 0 5 )
(三 ) 盆光假单脸纽 , 报部处理对病原
, 分离率的形晌
在营养液槽培养中 , 人工接种病原 菌 8
周以后 , 对病原菌进行重新分离 , 卜结果见表
3 o
从表中可见 , 3个试验菌株根部处 理 的
P al la ,品种 , 病原菌分离率均低于对照 , 尤
以W C S 4 1 7和W C S 3 5 5显著 , 同样细菌处
理的 L en a品种 , 只有W C S 41 7处理的病原
菌分离率低于对照 , 其余两个菌株处理的均
高于对照 , 表现了不同抗性的香石竹品种对
衰 3 , 光很单施纽 , W CSX . 1币
W C S 4 1 7和 W C S 36 8根部处理对
病原 , 分离率 . 的形晌
病原菌 分离率 (呱 )
处 理 菌 株
L
e n a品种 Pa l l a s品种
8ō 1)4几0n幻介Jq一`nU侈叼八é八廿588魂OW C S X
.
1 3
W C S 4一 7
W C S 3 8 5
对 照 (未细臼处理 )
分离率 二 分离到病原菌的茎组织 (片 )分潇零组织 (片 ) 总数 - 又 10 0肠
1即 ’ 植 物 病 理 学 报
萤光假单胞细菌根部处理反应的差异 。
1 9卷
(四 ) 笙光假单胞细菌根部处理对发病率和病情指教的影响
在三角烧瓶培养中 , 分别在人工接种病原菌后 4周和 6周 , 测定用试验娜苗菌株处理及未
处理 (对照 ) 的 P al la s植株的病情指数 , 结果见表 4 :
结果表明 , 用w C S 4 17 菌株根部处理的植株 , 至少比对照推迟 4周发病 , 病原菌接种后 6
周 , W C S X . 13 菌株处理的植株病情指数明显低于对照 。
在营养液槽培 一养系统中 , 人工接 种病原菌恳 定期测定发病率 , 结果见表 5 。
裹界 笙光佩单油细有 W C S X . 13 ,
衰 ` , 光值单旅细 , w C s x . 1 3 , w C s 砧 8和w C s 4 17 对发病率的影晌
w cS 41 了根部处理对病情发展的影晌 一 ” 一 1 ” 」 仙一 ~下 , 一丽一孺一琢不矿一一
处 理 菌 株 { Le n a品种 Pa l l a s品种
{
1 3周…, “周 8周 {: 3周 卜。周卿一128。
W C S
W C S
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.
1 3

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一周.一一一后朴|9’,ù数一接沼
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F一侧验洁到且著水 平 ` ( P ” 。一 06 )
W C S 3 5 8
对照 (未细菌处理 )…
细菌处理后 的周数
结果表明 , 对感病品种 L e n a , 在细菌处理后 18周内 , 只有W C多41 7处理植株的发病 率
明显低于对照 , W C S X . 13 处理和W C S 3 58 处理的发病率与对照相近或略高于对想, 对中抗品
种 P a l al : , 在接种病原菌 13 周内 , 上述三个试验菌株处理的发病率均低于对照 , 其中W C S 4 17
处理的发病率为。 。 该试验结果同样表明了不同抗性香石竹品种对萤光假 单 胞细菌根部处理
反应的差异 。
讨 论
萤光假单胞细菌W C S X . 13 , W C S 4 17 , 和W C S 3 58 菌株能够在水培系统中香石竹根部
定殖并达到一卸讲群步度厂成明上述细菌菌株在香石竹根围可能具有与镰刀菌病原菌相似韵生态适应性并成为病原菌的潜在竞争者 。 它们在中抚品种户a n 6 上所表现的对镰刀菌枯萎
病的抑制作用 ,垦示 , 在水垮系统中利用抗病香石竹品种结合萤光假单胞细菌根部处理 , 有可
能在一定程度上控制镰刀菌枯萎病发生。
w C S X
.
13 和W C s 3 58 处理的感病品种 L e an , 病 原菌的回收率及发病率高于对照 , 可能
是由于感病品种经上述细菌根部处理后导致了有利于病原菌的根际营养条件和微生物种群的
变化 。
体外拮抗作用测定结果表明 ,试验菌株W C S X . 13 , W C S 41 7 , 和W C S 3 58 对病原菌的抑
制作用主要决定于铁素营养的竞争 [ 3 ] 。 据研究 , 萤光假单胞细菌产生的嗜 铁 素对于 F +e `的
整合能力是真菌产生的嗜铁素的 30 倍 。 试验菌株W C S 3 58 产生的嗜铁素 已被提纯分析 , 并证
明了它对土壤病原菌的抑制作用 I a] , B a k k e r ( 19 8 6 ) 用W C S 3 58 的野生菌株和不产生嗜铁素
的突变菌株 JM 2 17 进行了田间生物测定 , 证明了嗜铁素的产生对抑制土 壤 中微 效病 原 菌
3期 徐 同等 : 萤光假 雄胞细 菌根部定殖对水 培系统中香石竹镰刀菌枯姜病的作用 l : a1
( m i
o nr pa th
o g e n)及促进马铃薯生长的作用 [。 ]。
萤光假单胞细菌在香石竹根围与镰刀菌病原菌的铁素竞争和位点竞争可能是其主要的生
防机制 。
( 18 98年 3月 2 2 日收稿 )
今 考 文 献
1
.
F il i p pi
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1 9 8 7
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3
.
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e t a l一 9 8 7 . A e t a H o r t i e . 2 1 6 , 93一 10 0 .
4
.
R a t t i n k
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H
.
1 9 5 3
.
A e t a H o r t i e
.
1 4 1 : 1 03一 10 6 .
5 . V o o g t
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.
1 9 8 6
.
V a k i a d v o o r d e B i o e m i s t e r i j 3
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2 9一 3 0 .
6
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7
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B a a了e n , R . P . a n d E l g e r s m a , D . M . 1 9 8 5 . N e t h . J . P I . P a t h . 9 一: l 一9一 13 5 .
8
.
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.
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1 9 5 5
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B a e t e r i o l一 6 4 : 5 6 3一 5 7 0 。
9
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I白 4 植 物 病 理 学 报 一 9悠
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3
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a g e n i n g e 。 / R e s e a r e l : S * a t i o n f o : F l `〕 r i e以 t it r e ,
A a l , tn e e r
,
t h e N e t h e r l a n d s
.
厂六杰森森 、
咦论文摘要 孙` 丫 , 丫甲 一 J
摺` 清 , 有性世代初步研究
沈 瑛 哀筱萍 金敏 忠 柴荣耀
(中国水稠研究所 ) (浙扛农业科学院 )
本文首次报道来 自我国 10 个省市区水稻上分离的 52 个稍盘病菌株与国际水稻所提供的 4个标准菌株进行杂交 , 在堵养基
上形成了材性世代。 (产奎牛轰充 ) 一有性世代猎用的能力手菌株乏间有很头「差异 , ’ 而争挺亮的 月声蓬箱效血与砚对标准菌株
的交配型有关 . 同时还发现 , 供试甘称冲存拐 . 两种交口垄 (耳人和幻 . 扭很大多貌诊布株为交配型 A , 仅 其中 1 个来 自
云南的苗株为文配型 a . , 二 丫 .
祖盛病菌是个异 宗配合的子囊位 , 迄今在自然界 尚未发现其有性世 代 , 仅 能在实验室内诱 导产生 。 从多种禾本科资主
上 分离的稻盛病菌在培葬羞上形成了有性 世代 , 是稻盛病研究史上 的转析 . 随着这一 研究的深入 , 对 于明确羞 因的学说是
杏适用于这一病害 , 在自然界是否有可能存在有性世代 , 以及病菌的遗传 、 变异及其 起像等间题 , 均具有十分 , 要的理 论
和实际宜 义 . ` 二 ’ 一
* 箱滋粗级虫病的分布和发生消长的初步研究
冯如珍
(广西农学院 植保系 )
本文主要报道水胭指报峨虫病在广西的分布和发生漪长 。 通过四年的妈查 , 明确了此病害在广西 的分布是普边的 . 病
原线虫据报道我国有 10 个种 . 作者从祥本分离出的挑虫 , 以德里公式侧 t , 初步 鉴定证实 , 广西水稠潜根线虫病的病原线
虫以水稻潜很能曳 〔环 r劝 m “ ” ” “` 1aI _ ” ` yz ae (oS 卜吵 .l) uL “ `& . oG 吵了· 〕 为常 见 , 在声宁为优势种 · 文中揭录此
病在稻田发生 的特点和数盆谊长变化 。 在自然条件下 , 此病原线虫多从离根尖不远处通过表皮直接倪入嫩根 , 在根内落内
寄生生活 。 早 、 晚稻均在水稻 分策盛期至孕杯期 出现高峰 , 而数工交化与种植方式差异不大扩水相报部的潜根线虫可在稻
丛未脚烂的根和再生租的秘以及千金子 、 稗草寺 LJ’ 种禾术料杂草的根内越冬 , 以再生被被内的抽冬钱虫密度派大 . 越冬 雌成
虫 比 例数大于雄成 虫与幼 虫 . 本研宪主要通过润查了娜广西水稻借根线虫病的分布 、 为害特点称发生消长 , 为今后防治此
病害提供依报 .