全 文 ：西北农业学报　2010 , 19(10):133-136 , 151
Acta A griculturae Boreali-occidentalis Sinica
枯草芽孢杆菌对百合枯萎病的防治效果＊
韩　玲 ,程智慧 ,孙金利 ,郝丽霞
(西北农林科技大学园艺学院 ,陕西杨凌　712100)
摘　要:采用菌丝生长速率法及孢子萌发法 , 研究枯草芽孢杆菌对百合枯萎病菌的抑杀效应 。枯草芽孢杆菌
无菌滤液在一定体积分数范围内能有效抑制枯萎病菌菌丝生长 ,减少孢子萌发 ,且随着无菌滤液体积分数的
增加 ,孢子萌发抑制率也增大。体积分数为 20%的枯草芽孢杆菌无菌滤液 , 处理后 7d 抑制率可达 78.8%。
体积分数为 60%时 ,可完全抑制孢子萌发。盆栽防治试验表明 ,枯草芽孢杆菌菌液对百合枯萎病的发病抑制
率达 65.3%。且该菌液对百合的生长有一定的促生功效 ,说明枯草芽孢杆菌对百合枯萎病有抑菌和防病作
用 ,且抑菌作用随枯草芽孢杆菌菌液体积分数的增加而增强。
关键词:百合枯萎病;枯草芽孢杆菌;抑菌率;抑制作用;促生作用
中图分类号:S682　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1004-1389(2010)10-0133-04
Inhibitive Effects of Bacillus subtilis on Liliaceous Fusarium oxysporum
HAN Ling , CHENG Zhihui , SUN Jinli and HAO Lixia
(Col lege of Hort icul tu re , Northw es t A&F University , Yangling S haanxi　712100 , China)
Abstract:The inhibit ive effects of Baci l lus subti li s on liliaceous Fusarium oxysporum was studied by
measuring pathogen spo re germination and mycelia g row th in lab cul ture dish.The results show ed
when the volume fraction o f Baci llus subt il is bacteria-f ree filt rate is 20%, 7day s af ter t reatment , the
inhibit ion rate is 78.8%.Bacteria-f ree fil trate experiment showed bacteria-f ree fil t rate of Baci l lus sub-
ti l is can ef fectively inhibit mycelia grow th to a cer tain ex tent , reduce the number of g erminat ion.
When the vo lume fraction is 60%, the spores can t germinate a t all.The pot ted expe riment indicate s
control ef ficiency o f Baci l lus subt i lis on liliaceous Fusarium oxy sporum is 65.3%.And plants t reated
by Bacil lus subt i li s grow bet ter than CK.The results indica te Baci l lus subt il is has antag onistic effect
on liliaceous Fusarium oxy sporum , and inhibitive effects are increasing along w ith the increase of the
concentration o f Baci l lus subt i lis.
Key words:Liliaceous wi lt;Baci llus subti li s;Inhibit ive rate;Inhibitive effects;Somatot rophic ef fects
　　百合枯萎病又称百合根腐病 ,是由 Fusarium
oxy sporum 引起的一种毁灭性的土传病害 ,防治
困难 ,发生危害严重 ,对百合切花的产量 、品质及
市场价格影响很大。可危害全株各器官 。受害植
株明显矮化 ,叶片自下而上黄化 、变紫后萎蔫干
枯 ,叶柄缢缩呈线状 ,将叶片悬挂在茎杆上[ 1] ,给
百合生产带来很大影响。
枯草芽孢杆菌是一类广泛存在于自然界的腐
生细菌 ,它们生长快 ,营养要求简单 ,能够形成具
有抗逆性能力的芽孢 ,对多种病原菌及它们引起
的病害具有抑制作用或防治效果。国内外已有大
量研究表明 ,枯草芽孢杆菌对棉花及蔬菜类和瓜
果类等的枯萎病防治有明显效果[ 4] 。如美国
Agraquest 公司用枯草芽孢杆菌 OST713菌株开
发出活菌剂 ,用于防治多种作物的白粉病 、枯萎
病 、灰霉病等。国内利用枯草芽孢杆菌对枯萎病
＊ 收稿日期:2009-12-14　　修回日期:2010-04-12
基金项目:国家“十一五”科技支撑计划项目(2006BASD07B02-01)。
第一作者:韩　玲 ,女 ,在读硕士 ,研究方向为园林植物与观赏园艺。 E-mai l:h-l1986@163.com
通讯作者:程智慧 ,男 ,教授 ,博士生导师 ,主要从事园艺植物栽培生理生态研究。 E-mai l:chengzh @nw suaf.edu.cn
的生防研究近年发展很快。张中鸽等研究表明 ,
枯草芽孢杆菌对多种作物的枯萎病菌表现强烈的
抑制作用[ 8] 。但利用枯草芽孢杆菌来防治百合枯
萎病的研究还鲜见报道。目前 ,生产上大多采用
轮作的方式和化学药剂来防治病害 ,虽有一定效
果 ,但百合轮作年限过长和因化学药剂引起的病
原菌抗药性 、对水土资源的污染及对有益微生物
的伤害等问题越来越引起人们的关注[ 2-3] 。所以 ,
利用生物防治的方法来解决百合重要土传病害
(枯萎病)的研究显得极为重要 。基于此 ,本研究
通过室内和盆栽相结合的抑菌试验 ,探讨枯草芽
孢杆菌对百合枯萎病的抑制作用 ,为该病害的无
公害化控制提供技术参考 。
1　材料与方法
1.1　材料
1.1.1　拮抗菌来源 　枯草芽孢杆菌(Baci l lus
subt i lis)由西北农林科技大学生命学院提供。
1.1.2　病原菌来源　百合枯萎病原菌(Fusari-
um oxy sporum)由中国农业大学提供。
1.1.3　培养基　NA 培养基组成为牛肉膏 3 g+
蛋白胨 10 g +N aCl 10 g +琼脂 16 g +水 1 000
mL ;NB培养基组成为牛肉膏 3 g +蛋白胨 10 g
+NaCl 10 g +水 1 000 mL;PDA:马铃薯200 g+
蔗糖 20 g +琼脂 16 g +水 1 000 mL , pH7.0 ～
7.2。
1.2　方 法
1.2.1　菌种活化培养　将拮抗菌和病原菌分别
转入固体培养基中 ,在 28℃的恒温条件下培养 ,
以备接种试验。
1.2.2　发酵液的制备　将活化的枯草芽孢杆菌
接入装有 90 mL 的牛肉膏液体培养基的三角瓶
中 ,置入 28 ～ 30℃、200 r/min 摇床上培养 48 ～ 72
h后 , 4℃下 15 000 g 离心 20 min 。取上清液 ,经
微孔滤膜(孔径为 0.22μm)过滤 ,即得到枯草芽
孢杆菌的发酵液 。
1.2.3　枯草芽孢杆菌无菌发酵液对百合枯萎病
原菌的抑制作用　发酵液对菌丝生长的抑制作
用:将无菌发酵液原液 100%、50%、25%、12.5%
的稀释液各 2 mL 与溶化的 8 mL PDA 迅速混
匀 ,倒入直径 90 mm 的培养皿内制成含无菌滤液
体积分数为 20%、10%、5%、2.5%的平板 ,冷却
后将直径 5 mm 的百合枯萎病菌块置入平板中
央 ,以无菌水作对照 ,设 3 次重复 ,每处理 9个平
板 ,28℃培养 3 、5 、7 d后测量各处理菌落直径 ,计
算抑菌率 ,培养 5 d后镜检各处理的菌丝形态 ,在
Motic Imagi 2000 型显微镜下观察菌丝生长状态
并拍照[ 9] 。
发酵液对孢子萌发的影响:将发酵液 100%、
60%、50%、25%、12.5%的稀释液按 1∶1体积
比同孢子数量为 1×104/mL 百合枯萎病菌悬浮
液混合 ,使无菌发酵液体积分数为 60%、50%、
25%、12.5%,以无菌水作对照 , 28℃下培养 8 h
后镜检孢子萌发个数 ,以芽管长度超过孢子直径
一半作为萌发标准 ,每处理镜检 5个目镜的孢子
数 ,求平均值 ,设 3 次重复 ,计算孢子萌发抑制
率[ 9] 。
1.2.4　盆栽防治试验　枯草芽孢杆菌菌悬液的
制备:将盛有枯草芽孢杆菌的牛肉膏液体培养基
置入 28 ～ 30℃、200 r/min摇床上培养 72 h ,收集
枯草芽孢杆菌菌悬液 ,将原液均匀地灌于百合根
部 ,每株百合苗灌 10 mL ,每盆 3 株百合苗 ,共 18
盆 ,以清水为对照。处理 2 d后接种 。
灌根接种:将保存在 PDA 培养基上的百合
枯萎病病菌 ,接种于装有 100 mL 马铃薯液体培
养基的三角瓶中 ,置 28 ～ 30℃、200 r/min 摇床上
培养 3 ～ 5 d。培养液经 4 ～ 6层纱布过滤 ,加适量
蒸馏水稀释后 ,用血球计数板测定孢子数 ,加水调
至孢子数量为 103 ～ 105/mL ,立即使用。距植株
基部 2 cm处打孔 ,注入孢子悬浮液 15 mL ,待对
照发病明显时记录百合发病情况和生长情况 。
2　结果与分析
2.1　枯草芽孢杆菌滤液对百合枯萎病菌菌丝生
长的抑制效应
由表 1可以看出 , 4 个不同体积分数的枯草
芽孢杆菌无菌滤液都能有效抑制菌丝生长 ,且随
着体积分数的增加 ,抑制效果随之增加;随拮抗菌
与病原菌作用时间的延长 ,枯草芽孢杆菌对百合
枯萎病菌的抑制效果也逐步提高 。体积分数为
20%时抑制作用较明显 , 7d后抑菌率可达 78.8%
(表 1)。此外 ,枯草芽孢杆菌发酵液对百合枯萎
病菌菌丝有致畸作用 ,表现为菌丝分支增多 ,缩
短 ,弯曲 ,芽管顶端形成泡囊等 。
·134· 西　北　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　19 卷
表 1　枯草芽孢杆菌无菌滤液对百合枯萎病菌菌丝生长的抑制作用
Table 1　Inhibitive effects of Bacillus subtilis bacteria-free f iltrate on mycelia
growth of liliaceous Fusariumoxysporum
枯草芽孢杆菌无菌滤液体积分数/ %
Volume f raction of
Baci llus subt i li s
bacteria-f ree fi lt rate
处理后 3 d
3 days af ter t reatment
菌落直径/mm
C olony diameter
抑菌率/ %
Inhibiti on rate
处理后 5 d
5 day s af ter t reatmen t
菌落直径/mm
Colony diameter
抑菌率/ %
Inhibit ion rate
处理后 7 d
7 days af ter t reatment
菌落直径/mm
Colony diam eter
抑菌率/ %
Inhibi tion rate
0(CK) 39.2 aA 0 61.4 aA 0 76.8 aA 0
2.5 19.0 bB 51.5 dD 26.0 bB 57.7 dD 30.1 bB 61.8 dD
5.0 17.5 cC 55.4 cC 24.0 cC 61.9 cC 26.7 cC 65.2 cC
10.0 12.5 dD 68.1 bB 17.9 dD 70.9 bB 19.2 dD 75.0 bB
20.0 9.9 eE 74.8 aA 14.8 eE 75.9 aA 16.3 eE 78.8 aA
注:不同小写英文字母表示在 0.05水平上有显著性差异 ,不同大写英文字母表示在 0.01水平上有极显著性差异。表 2 、4同此。
Note:Different small let ters indicate distinct dif feren ce at the 0.05 level;dif ferent capi tal let ters indicate signif icant dif feren ce at the
0.01 level , th e same in Table 2 and 4.
2.2　枯草芽孢杆菌发酵液对百合枯萎病菌孢子
萌发的抑制作用
由表 2可以看出 ,随着枯草芽孢杆菌发酵液
体积分数的增加 ,百合枯萎病菌孢子萌发抑制率
也随之显著增加 。体积分数为 12.5%时 ,孢子大
量萌发 ,孢子萌发抑制率只有 5.6%;当体积分数
为 25%时 ,孢子萌发抑制率为 54.4%;体积分数
为 50%时 ,孢子萌发抑制率可达 93%;当体积分
数为 60%时 ,孢子完全不萌发。
表 2　枯草芽孢杆菌发酵液对百合枯萎病菌孢子萌发的抑制作用
Table 2　Inhibitive ef fects of Bacillus subtilis bacteria-free filtrate on
germination of liliaceous Fusarium oxys porum spores
枯草芽孢杆菌无菌滤液体积分数 / %
Volum e f raction of Baci llus
subt il is bacteria-f ree fi lt rate
8 h后 After 8 h
平均孢子数
Average number of spores
孢子萌发率/ %
Germination rate
孢子萌发抑制率/ %
In hibit ive rate
0(CK) 33.0 92.9 -
12.5 49.0 87.7 5.6 cC
25 59.3 42.4 54.4 bB
50 240.7 6.5 93.0 aA
60 204.3 0 100.0 aA
2.3　枯草芽孢杆菌对百合枯萎病的防治效果
百合枯萎病盆栽试验表明(表 3),枯草芽孢
杆菌对百合枯萎病有一定的防治效果 ,发病抑制
率可达 65.3%。
表 3　枯草芽孢杆菌滤液对百合枯萎病的防治效果
Table 3　Control efficiency of Bacillus subtilis on
liliaceous Fusarium oxysporum
处理
Treatment
发病率/%
Inciden ce of disease
抑制率/ %
Inhibi tion rate
枯草芽孢杆菌
Baci l lus subt i li s 16.7 65.3
CK 48.1 -
2.4　枯草芽孢杆菌对百合的促生作用
由表 4可知 ,枯草芽孢杆菌对百合的生长有
一定的促生作用 ,其盆栽百合无论在株高 、茎粗和
株幅上都较对照良好 。
5月 7日形态指标测量中 ,经枯草芽孢杆菌
菌液处理的百合平均株高较对照株高增长
19.1%;株幅平均较对照增长61.34%;6月 17日
测量中 ,经枯草芽孢杆菌处理的百合平均株高较
对照株高增长 13.6%, 株幅平均较对照增长
27.3%。
·135·10 期　　　　　　　　　　　　韩　玲等:枯草芽孢杆菌对百合枯萎病的防治效果
表 4　枯草芽孢杆菌对百合的促生作用
Table 4 　Somatotrophic effects of liliaceous Bacillus subtilis
形态指标
Parameter
处理
T reatmen t
测量日期 Measuring date
05-07 05-17 05-27 06-07 06-17
株高 / cm CK 9.966 eE 18.750 dD 22.539 cC 25.750 bB 30.050 aA
Height 枯草芽孢杆菌 Baci llus subt i li s 11.866 eE 22.758 dD 25.808 cC 29.642 bB 34.125 aA
株幅 / cm CK 5.233 dD 9.480 cC 11.200 bB 12.328 aA 12.508 aA
Crow n 枯草芽孢杆菌 Baci llus subt i li s 8.450 dD 12.335 cC 14.162 bB 14.859 bAB 15.924 aA
3　讨论
3.1　枯草芽孢杆菌对百合病原菌菌丝生长和孢
子萌发的抑制作用
枯草芽孢杆菌是多种植物病原菌的竞争性抑
制菌 ,它通过竞争性生长繁殖而占据生存空间的
方式来阻止植物病原菌的生长 。Hervas[ 20] 等认
为 ,枯草芽孢杆菌分泌物质能有效抑制病菌孢子
发芽和菌丝生长;陈莉[ 17] 等研究发现 ,枯草芽孢
杆菌菌株 N1729 对棉花枯萎病菌菌丝生长的抑
制率可达 36.3%;孔建[ 18] 等利用枯草芽孢杆菌无
菌滤液处理镰刀菌 ,18 h后镰刀菌孢子萌发被完
全抑抑制;本试验采用生长速率法测定不同体积
分数的枯草芽孢杆菌发酵液对百合枯萎病菌菌丝
生长的抑制作用 ,结果表明 ,抑制作用随着体积分
数的增加而增加 ,随与病原菌作用时间的延长而
提高 。当体积分数为 2.5%时 ,3 d后的抑制率可
达 51.5%,7 d后达 61.8%;体积分数为 20%时 ,
3 d后的抑制率为 74.8%, 7 d后为 78.8%。利用
孢子萌发法测定不同枯草芽孢杆菌发酵液体积分
数对百合枯萎病菌孢子萌发的抑制作用 ,结果表
明 ,体积分数越大 ,抑制作用越明显 。当体积分数
为 12.5%时 ,孢子大量萌发 ,孢子萌发抑制率为
87.7%;体积分数为 50%时 ,孢子萌发抑制率可
达 93%;体积分数为 60%时 ,孢子萌发抑制率达
100%。
3.2　枯草芽孢杆菌菌液对百合枯萎病的盆栽防
治效果和促生效果
枯草芽孢杆菌菌体生长过程中产生枯草菌
素 、多粘菌素 、制霉菌素 、短杆菌肽等活性物质 ,这
些物质对于作物的多种真菌病害均有防治作用 ,
如青霉 、灰霉等。盆栽试验灌根接种后调查结果
表明 ,枯草芽孢杆菌菌液处理百合幼苗后 ,植株发
病率降低 , 与对照差异较明显 , 对照发病率为
48.1%,处理发病率为 16.7%,抑制率为 65.3%。
另外 ,枯草芽孢杆菌对作物有促生效果 ,且对
不同作物的亲和性和促生效果并不同 ,对油菜 、水
稻 、西瓜和大豆有较好的促生效果[ 13] 。经枯草芽
孢杆菌菌液处理后的百合植株较对照生长良好 ,
处理的植株平均株高较对照最大增长 19.1%,株
幅较对照最大增长 61.34%。说明土壤中存在的
促进植物生长细菌产生的生理活性物质促进植物
生长 ,产生的代谢物质抑制或阻抗病原菌的发展 ,
间接促进植物生长[ 10] 。
本研究表明 ,枯草芽孢杆菌对百合枯萎病有
一定的防治效果 ,且对百合有一定促生作用 。为
进一步应用枯草芽孢杆菌防治百合枯萎病提供了
参考 。
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·136· 西　北　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　19 卷
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·151·10 期　　　　　　　　李　涛等:4 种宿根花卉在自然失水胁迫下的生理变化与抗旱性关系