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绿菇[Russula virescens(Schaeff.)Fr.]对灰霉菌(Bortrytis cinerea)的拮抗作用研究



全 文 :文章编号:1001 - 4829(2011)04 - 1331 - 04
收稿日期:2011 - 03 - 04
基金项目:四川省科技厅应用基础项目资助(2008JY0021-2)
作者简介:黄小琴(1979 -) ,女,助理研究员,主要从事植物病
害生物防治研究,E-mail:hxqin1012@ hotmail. com,* 为通讯作
者,E-mail:liuyong65@ hotmail. com。
绿菇[Russula virescens(Schaeff.)Fr.]对
灰霉菌(Bortrytis cinerea)的拮抗作用研究
黄小琴,刘 勇* ,张 蕾,周西全
(四川省农业科学院植物保护研究所,四川 成都 610066)
摘 要:本文首次研究了绿菇[Russula virescens(Schaeff.)Fr.]对 5 种灰霉菌的拮抗作用。结果表明,绿菇对灰霉菌的拮抗作用主
要表现为菌丝体重寄生和代谢产物生长抑制作用,对峙生长抑制率介于 46. 9 % ~52. 3 %,重寄生现象明显;PDB培养基培养绿菇
获得的发酵液生长抑制作用最强,对辣椒灰霉菌生长抑制率最高,为 61. 59%;发酵液热稳定性良好;绿菇菌丝提取液对供试灰霉
菌无生长抑制作用。
关键词:绿菇 Russula virescens(Schaeff.)Fr. ;灰霉菌;拮抗作用
中图分类号:S435. 673 文献标识码:A
Antagonism Effect of Russula virescens(Schaeff.)Fr. on Bortrytis cinerea
HUANG Xiao-qin,LIU Yong* ,ZHANG Lei,ZHOU Xi-quan
(Institute of Plant Protection,Sichuan Academy of Agricultural Sciences,Sichuan Chengdu 610066,China)
Abstract:The antagonism of the fungi Russula virescens(Schaeff.)Fr. to five strains of Bortrytis cinerea was studied. The result showed the
antagonism of Russula virescens(Schaeff.)Fr. to Bortrytis cinerea mainly included hyperparasitic mycelium and the inhibition effect of metab-
olite. The confrontation ratio ranged from 46. 9 % to 52. 3 % and mycelium parasitism was visible. The zymotic fluid after cultured Russula
virescens(Schaeff.)Fr from PDB had the strongest effect on Bortrytis cinerea and the growth inhibition rate of the zymotic fluid to Botrytis ci-
nerea on pepper was the highest ,arrived 61. 59 % . Thermal stability of the zymotic fluid was good. Mycelium extract had no effect on Bortry-
tis cinerea.
Key words:Russula virescens(Schaeff.)Fr;Bortrytis cinerea ;Antagonism
绿菇 Russula vivesscens (Schaeff. )Fr. 属红菇
科、红菇属,又称变绿红菇、青盖子、青脸菌等,分布
于我国黑龙江、四川、云南、贵州等 14 省[1],是树木
的外生菌根菌。对绿菇的研究、国内外的研究热点
集中于分离培养 [2]、生态学特性[3]、化学成分及抗
肿瘤效果[4 ~ 6]、遗传特性或系统发育[7 ~ 8]等方面。
长期研究发现,外生菌根菌对植物病原菌具有明显
的拮抗作用,如美味红菇对立枯丝核菌、尖镰孢、串
珠镰孢等 6 种根病原菌有明显的拮抗作用[9];而目
前未见有绿菇对植物病原菌拮抗作用的研究报道。
本文研究了绿菇对植物常见病原菌灰霉病菌的生长
拮抗作用,以期为绿菇用于植物非根病害的生物防
治提供部分理论依据。
1 材料与方法
1. 1 供试菌株
绿菇(Russula vivesscens (Schaeff. )Fr.) ,中国
林科院引进保存,编号 cfcc85777。
灰霉菌(Bortrytis cinerea) :从辣椒、草莓、豌豆、
番茄、油菜的灰霉病组织中分离、纯化、保存。
1. 2 培养基
培养基 I(PDA) :马铃薯 200 g 取汁,葡萄糖 20
g,水 1000 mL,琼脂 18 g。培养基 II(PDB) :马铃薯
200 g取汁,葡萄糖 20 g,水 1000 mL。培养基 III:马
铃薯 200 g取汁,葡萄糖 20 g,K2HPO4 3 g,MgSO41.
5 g,VB1 10 mg,水 1000 mL。培养基 IV:葡萄糖 10
g,麦芽汁 2. 5 g,酵母膏 1. 5 g,酒石酸铵 1 g,蛋白胨
2. 5 g,NH4Cl 0. 5 g,MgSO4 0. 5 g,KH2PO4 0. 5 g,
CaCl2 0. 05 g,柠檬酸铁溶液 0. 5 mL,水 1000 mL。
培养基 V:葡萄糖 10 g,麦芽汁 2. 5 g,蛋白胨 1. 5 g,
1331
2011 年 24 卷 4 期
Vol. 24 No. 4
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
DOI:10.16213/j.cnki.scjas.2011.04.024
表 1 对峙培养灰霉菌菌落直径比较
Table 1 The colony diameter of Bortrytis cinerea of confrontation culture
灰霉菌寄主 草莓 豌豆 辣椒 油菜 番茄
菌落直径* (mm) 44. 3 45. 0 46. 7 42. 0 45. 3
抑制率(%) 49. 7 48. 9 46. 9 52. 3 48. 5
注:“* ”菌落直径为两接种块直线方向菌落宽度。
MgSO4 . 7H2O 0. 5 g,CaCl2 0. 05 g,NaCl 0. 025 g,
KH2PO4 0. 5 g,(NH4)HPO4 0. 25 g,1 % FeCl3 溶液
1. 2 mL,VB1 1 mg,pH5. 5 ~ 5. 7,水 1000 mL。
1. 3 方法
1. 3. 1 菌丝体拮抗效果测定 菌丝块对峙培养测定
法:PDA置于直径 9 cm 的培养皿中,在直径方向上
距离左右边缘 3 cm 处接种直径为 6 mm 的绿菇和
灰霉菌菌丝块,以无菌水圆形滤纸片代替绿菇为对
照,待对照灰霉菌长满平皿,测量试验菌落直径,测
量后继续培养,观察菌落生长情况。
1. 3. 2 发酵液拮抗效果测定 最佳拮抗效果发酵
液筛选。配制 1. 2 所述后 4 种培养基,分装灭菌,接
种直径 6 mm的绿菇菌丝块两块,120 r /min、25 ℃恒
温条件下培养 5 d,用灭菌纱布过滤收集发酵液,经
微孔滤膜过滤,将无菌发酵液与 PDA 培养基按 1∶ 4
比例混合制成平板,以无菌水为对照,接种直径 6
mm的灰霉菌菌丝块,待对照平皿菌落长满后测定
处理菌落直径,计算发酵液对病原菌的生长抑制率,
选择最佳拮抗灰霉菌的发酵液。
发酵液热稳定性测定。用 PDB(培养基 II)恒
温震荡培养绿菇,收集发酵液平分 3 等份,分别进行
常温滤膜过滤、60 ℃水浴 20 min 再滤膜过滤、121
℃湿热高压灭菌 20 min处理,再按 1∶ 4 比例分别与
PDA培养基混合制成平板,待冷却后接种灰霉菌。
以无菌水作对照,待对照长满平板,测定菌落直径,
计算生长抑制率。
1. 3. 3 菌丝体提取液拮抗效果测定 PDB 培养绿
菇,纱布过滤收集菌丝,用清水冲洗直至水无色,经
真空冷冻干燥后粉碎,分别用无菌水 90 ℃恒温水浴
和无水乙醇常温浸提 1 h,重复提取 3 次后,收集提
取液过滤灭菌,用杯碟法测定提取液对灰霉菌的生
长抑制作用;以无菌水和灭菌无水乙醇为对照,待对
照长满平板后测定处理菌落直径,计算抑制率。
1. 3. 4 统计计算方法 生长抑制率 =(对照菌落
直径—处理菌落直径)/对照菌落直径 × 100%
试验数据采用统计软件 SAS v8 进行统计处理。
2 结果与分析
2. 1 绿菇菌丝对灰霉菌拮抗作用
表 1 数据显示,绿菇菌丝生长对 5 种不同寄主
来源的灰霉菌菌丝生长表现出不同的抑制效果,但
差异不显著。其中对油菜灰霉菌的生长抑制作用最
强,抑制率达 52. 3 %,培养 3 d 后灰霉菌菌落直径
仅为 42. 0 mm,其次为草莓灰霉菌,抑制率为 49. 7
%,对辣椒灰霉病菌的生长抑制作用最弱,菌落直径
为 46. 7 mm,生长抑制率为 46. 9 %。
试验发现,在对峙培养中,绿菇与灰霉菌两者菌
丝相遇时,不产生拮抗带,只表现出灰霉菌停止生
长,菌落由前沿向后逐渐被绿菇菌丝消解,绿菇菌丝
生长势增强,其菌丝直接进入灰霉菌菌落并部分重
叠,重叠处的绿菇菌落明显加厚,生长旺盛。培养
10 d长势如图 1。
2. 2 发酵液筛选
供试的 4 种培养液发酵绿菇后,发酵液中都含
有抑制灰霉菌生长的活性物质。从表 2 看出,培养
基 II(PDB)和培养基 V发酵液对灰霉菌的生长抑制
作用最强,5 种灰霉菌的平均生长抑制率分别为 51.
99 %、50. 45 %,显著优于培养基 III和培养基 IV发
酵液,确定为绿菇拮抗灰霉菌的适宜培养液;培养基
IV发酵液对 5 个灰霉菌的生长抑制率平均仅为 40.
66 %,极显著低于其余 3 种发酵液。不同灰霉菌受
绿菇发酵液的生长抑制作用程度不同,辣椒灰霉菌
从左至右,灰霉菌寄主菌株依次为番茄、草莓、豌豆、油菜、辣椒
图 1 绿菇、灰霉菌对峙培养菌落生长情况
Fig. 1 The colony of Russula virescens(Schaeff.)Fr. antagonist Bortrytis cinerea
2331 西 南 农 业 学 报 23 卷
表 2 4 种培养液抑制灰霉菌生长情况(%)
Table 2 The effect of four zymotic fluid on Botrytis cinerea
病原寄主 辣椒 豌豆 油菜 草莓 番茄 平均值
培养基 II 61. 59 aA 59. 55 aA 51. 14 aA 37. 95 bB 49. 72 aA 51. 99aA
培养基 III 47. 27 bB 49. 09 bB 48. 11 aA 37. 27 bB 50. 00 aA 46. 34bA
培养基 IV 41. 84 cC 37. 05 cC 40. 34 bB 37. 95 bB 46. 14 bB 40. 66bB
培养基 V 51. 99 bB 52. 65 bB 51. 99 aA 43. 75 aA 51. 89 aA 50. 45aA
平均值 50. 67 49. 59 47. 90 39. 23 49. 44 —
注:同列相同字母表示比较差异不显著,不同则为差异显著或极显著。
表 3 绿菇菌丝体提取液拮抗灰霉菌菌落直径(mm)
Table 3 Effect of the mycelium extract of Russula virescens(Schaeff.)Fr. on Bortrytis cinerea
病原寄主 草莓 油菜 豌豆 番茄 辣椒
水提取液 87. 2 87. 5 86. 8 87. 6 86. 9
乙醇提取液 83. 2 84. 3 83. 8 83. 6 85. 2
生长受最强抑制作用,培养基 II 发酵液对其生长抑
制率为 61. 59 %,极显著高于其它发酵液;培养基 V
发酵液对其生长抑制率为 51. 99 %。草莓灰霉菌生
长受发酵液拮抗作用最小,4 种发酵液对其生长抑
制率平均为 39. 23 %(表 2)。
2. 3 发酵液热稳定性
图 2 显示,热处理发酵液对辣椒、草莓灰霉菌的
生长抑制作用降低,60 ℃处理后抑制率分别为 50.
91 %,36. 59 %,比常温处理降低 9. 82 %、5. 40 %。
油菜灰霉菌生长受制率与绿菇发酵液热处理与否无
相关性,即热处理后发酵液对油菜灰霉菌的生长抑
制率与常温处理的接近。热处理显著提高了发酵液
对豌豆、番茄灰霉菌的生长抑制作用,但随温度升
高,抑制作用稍下降,即 60 ℃处理稍优于 121 ℃,但
无显著差异(图 2)。综上所述,针对不同寄主灰霉
菌,绿菇发酵液表现出不同的热敏感性,但仍表现出
一定的生长抑制作用,说明绿菇发酵液热稳定性良
好。
图 2 热处理发酵液对 5 种灰霉菌的生长抑制作用
Fig. 2 The effect of zymotic fluid heated on five strains of Botrytis
cinerea
2. 4 绿菇菌丝提取物对灰霉菌的抑菌效果
从表 3 看出,用本试验提取方法得到的绿菇菌
丝无菌水浸提液对灰霉病菌无生长抑制作用,无水
乙醇浸提液对供试灰霉菌的生长无明显抑制作用
(表 3)。
3 结论与讨论
外生菌根菌结构特殊,通过共生体产生化学抑
制剂、形成具有保护作用的菌根根际微生物群落、增
强营养吸收、与病原菌进行营养竞争等方式对病原
菌产生拮抗,从而增强植物的抗病性[10]。纯培养条
件下的外生菌根菌,对非菌根植物病原菌的拮抗作
用包括菌丝体的对峙生长作用,重寄生作用和拮抗
活性物质的作用[9]。本试验发现,绿菇对灰霉菌的
拮抗作用主要表现为菌丝体的对峙生长作用,重寄
生作用和胞外物质拮抗作用。其中对峙生长抑制率
介于 46. 9 % ~52. 3 %,重寄生现象明显;菌丝重寄
生作用能破坏灰霉菌菌丝体的形态结构,阻碍病原
菌正常的生理代谢,是最重要的抗病形式;绿菇胞外
物质对灰霉菌的生长抑制率依赖于发酵液的种类,
PDB(培养基Ⅱ)发酵液的生长抑制作用最强,且发
酵液热稳定性良好;绿菇菌丝提取液,即胞内物质对
供试病原菌无生长抑制作用。因此,绿菇对灰霉菌
的生长抑制作用以菌丝体的拮抗作用和重寄生作用
为主要因素,抗生物质仅起次要作用。故绿菇拮抗
植物非根病原菌的筛选应重点考虑绿菇对病原菌的
重寄生作用。
研究结果显示,绿菇对不同寄主来源的灰霉菌
表现出不同程度的拮抗作用,这可能与不同寄主来
源的灰霉菌菌株生物学特性、致病性、药敏感性等均
存在一定差异,归为不同类有关。如番茄灰霉、草莓
33314 期 黄小琴等:绿菇(Russula virescens(Schaeff.)Fr.)对灰霉菌(Bortrytis cinerea)的拮抗作用研究
灰霉和辣椒灰霉分别聚为不同类型[11 ~ 12];试验显示
3 种灰霉菌对绿菇代谢产物抗性反应存在明显差
异,其中番茄灰霉菌抗性最弱,其次为草莓灰霉菌,
辣椒灰霉菌,此结果直接证明了前人的分类研究,也
间接为以后灰霉菌分化和药敏感性等研究提供理论
依据。
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(责任编辑 李 洁)
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