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抑制麻风树溃疡病病原菌的土壤细菌筛选



全 文 :安徽农学通报,Anhui Agri. Sci. Bull. 2013,19(14)
抑制麻风树溃疡病病原菌的土壤细菌筛选
郭建伟 1 缪祥会 1 李 珣 1 杨丽芬 2 何家柏 1 杨 建 1*
(1 红河学院生命科学与技术学院,云南省高校农作物优质高效栽培与安全控制重点实验室,云南蒙自 661100;
2 红河学院商学院,云南蒙自 661100)
摘 要:通过稀释涂布法分离得土壤细菌63株,采用对峙生长法筛选出营养竞争性抑制麻风树溃疡病病原菌的菌
株4株,并进行了初步鉴定,抑制菌株均为革兰氏阳性球菌,有英膜,厌氧或兼性厌氧,具有一定的耐盐性。经初步
测定,WT2-2-2-a菌株的抑菌率最高,达42.3%。
关键词:麻风树;溃疡病;土壤细菌;抑制作用;营养竞争
中图分类号 S718 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)14-27-02
Screening of Soil Bacteria Inhibiting Canker of Jatropha curcas
Guo Jianwei1 et al.
(1 College of Life Science and Technology,Key Laboratory of Higher Quality and Efficient Cultivation and Securi⁃
ty Control of Crops for Yunnan Province,Honghe University,Mengzi 661100,China)
Abstract:63 strains rhizobacteria were isolated soil samples by streak platemethod ,subquencely 4 nutrient com⁃
petent strains controlling Botrosphaeria fuliginosa(Moug. et Nestl.) Ell. et Ev. were screened by tablet coating
method. 4 strains above were G+ coccus.
Key words:Jatropha curcas;Canker;Soil bacteria;Inhibit;Nutrient competent
麻风树(Jatropha curcas L.)别名黑皂树、膏桐、臭油桐、
木花生、小桐子等,是大戟科(Euphorbiaceae)麻风树属落叶
灌木或小乔木,具有速生、耐旱、耐贫瘠、含油率高的特点,野
生条件下病虫害少;其茎、叶、树皮均有充沛的富含毒蛋白的
白色乳汁,可提取生物医药和生物农药;种壳、种子均含油,
尤其是种子含油率达31.1%~47.2%,可加工生物柴油[1-3]。
据武建榕 2008年首次报道,小桐子溃疡病最初发生于
嫁接的插穗上,病原菌为褐黑葡萄座腔菌[Botrosphaeria fu⁃
liginosa(Moug. et Nestl.)Ell.et Ev.]和 Pseudoseptoria sp1。其
症状表现为:初期插穗的地上部分枯死,后期干燥条件下出现
许多半埋生于表皮层的黑褐色小点,最终生根的插条枯死[4]。
据吕相贤、何家柏、郭建伟调查,云南省双柏县、建水县、蒙自
县、元阳县的小桐子种植林均发生了严重的茎溃疡病,经病
原菌分离、鉴定为褐黑葡萄座腔菌。目前,上述地区的小桐
子属于粗放式管理,每 3a施药施肥一次,农药以多菌灵、代
森锰锌为主,防治效果不佳;此外,利用生物防治该病害的研
究还鲜见报道。
植物土壤细菌是指存在于植物根际土壤中的一类与植
物互利共生的细菌,对植物无可见危害。1978年 Burr和
Schroth首先报道马铃薯根际土壤细菌,随后国内外研究已
经证实多种根际土壤细菌的广泛存在,目前报导最多的根际
土壤细菌菌株有假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属
(Bacillus)、农杆菌属(Agrobacterium)、埃文氏菌属(Eriwinia)、
黄杆菌属(Flavobacterium)、巴斯德氏菌属(Pasteuria)等[5]。
王丽珍等从烟草根际土壤中分离出对烟草青枯病菌有拮抗
活性的菌株 348株,经复筛还发现:其中 29株菌对赤星菌的
抑菌带宽达8.0~12.0mm,26株菌对黑胫菌的抑菌带宽达9.0~
14.0mm,31株菌对青枯菌的抑菌圈直径达30.0~42.0mm[6]。因
而,从小桐子能源林土壤分离溃疡病拮抗性细菌,具有一定
的可行性和潜在的应用价值。
1 材料与方法
1.1 土样 小桐子根际土壤样品由何家柏和吕相贤于2011
年 10月采集自蒙自市草坝镇碧色寨麻疯树能源林;分别从
沟底(土壤较湿润、肥沃,腐殖质多)、坡上(土壤干燥、贫瘠,
以砂石为主)的林中5点取样,共10份土样。
1.2 病原菌活化 将分离自上述地点的褐黑葡萄座腔菌转
接在新鲜PDA培养基上,活化、备用。
1.3 培养基 PDA培养基:葡萄糖 20g、马铃薯 200g、琼脂
20g、蒸馏水 1 000mL,pH自然(对峙培养筛选拮抗性细菌时
加 20g蛋白胨);NA培养基:牛肉膏 3g、NaCl5g,蛋白胨 10g、
琼脂20g、蒸馏水1 000mL,pH7.0~7.2 [7]。
以上相应的固体或液体培养基以加琼脂与否为标准。
基金项目:红河学院硕士点植物保护一级学科建设项目;2012年度红河学院大学生科技创新基金(SSTIF)项目“促生长及拮抗小桐子溃疡病芽
孢杆菌的筛选(SZ1209)”。
作者简介:郭建伟(1979-),男,河南兰考人,博士,讲师,从事植物病原菌及其拮抗菌株的分离研究工作。*通讯作者 收稿日期:2013-06-24
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DOI:10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2013.14.041
安徽农学通报,Anhui Agri. Sci. Bull. 2013,19(14)
1.4 土壤细菌的分离、纯化 常规平板稀释培养法分离土
壤细菌并经划线法纯化[7]。
1.5 拮抗细菌的筛选与相对抑制率测定 采用 3点接种法
将细菌与病原菌接种在加有蛋白胨的PDA培养基上,28℃恒
温培养5~14d,观察是否抑制病原菌;如抑制,则计算相对抑
菌率[8]。
相对抑菌率(%)=(病原菌菌落半径-病原菌接种点到凹
痕的距离)/菌落半径×100。
1.6 抑制菌株的形态及部分生理生化测定 对抑制病原菌
的细菌菌株进行革兰氏染色、荚膜染色、运动性测试、接触酶
反应等基本的形态学与生理生化测定[7]。
2 结果与分析
2.1 土壤细菌的分离 从10份土壤样品中分离出具有不同
菌落特征的细菌 63株,说明麻风树根际土壤具有较为丰富
的细菌资源。
2.2 抑制病原菌的土壤细菌的筛选与相对抑菌率 采用对
峙生长法筛选出 4株覆盖病原菌菌丝并阻止其进一步生长
的细菌,其菌落特征及抑菌作用见表1和图1。
表1 对小桐子溃疡病病原菌具有抑制作用的4个菌株特征
筛选菌株
WT4-1
WT2-1-2
WT2-2-2-a
WT2-2-2-b
菌落色泽
乳白色
乳黄色
淡乳黄色
淡乳黄色
菌落特征
较湿润、光滑、透明
干燥、边沿整齐、不透明
湿润、光滑、透明
湿润、光滑、不透明
相对抑菌率(%)
21.4
16.7
42.3
38.6
注:A.WT2-2-2-a菌株对溃疡病病原菌抑制作用;B.WT2-1-2
菌株对溃疡病病原菌的抑制作用;C.病原菌
图1 筛选菌株对溃疡病病原菌的抑制作用
2.3 抑制病原菌的土壤细菌的初步鉴定 如表2所示,4株
细菌均为革兰氏阳性球菌,有荚膜,厌氧或兼性厌氧,都可以
在含 5%NaCl的培养基上生长,具有一定的耐盐性。其中,
WT4-1接触酶反应阴性,在 7%NaCl的培养基上不能生长,
其余菌株接触酶反应均为阳性,耐7%NaCl但不耐10%NaCl;
WT2-1-2不具备运动性,其余菌株沿穿刺线云雾状生长,均
具有运动性。
表2 拮抗菌株生理生化鉴定
菌株
WT4-1
WT2-1-2
WT2-2-2-a
WT2-2-2-b
革兰氏染色
+,球菌
+,球菌
+,球菌
+,球菌
荚膜染色
+
+
+
+
运动性
+
-
+
+
厌氧性测定
厌氧
兼性厌氧
兼性厌氧
兼性厌氧
耐盐性试验
2%NaCl
+
+
+
+
5%NaCl
+
+
+
+
7%NaCl
-
+
+
+
10%NaCl
-
-
-
-
接触酶反应
(3% H2O2)
-
+
+
+
3 小结与讨论
3.1 土壤细菌的分离、纯化 本试验采用稀释涂布平板法
从小桐子能源林土壤样品中共分离到63株形态各异的土壤
细菌,说明小桐子根部土壤细菌具有丰富的多样性,与前人
关于植物根际细菌普遍存在的观点是相符的。
3.2 抑制病原菌细菌的筛选 据报道,根际土壤微生物可
通过侵染位点的隔离与重寄生、营养竞争、拮抗作用等抑制
植物病原菌[5,6,8-10]。本试验通过对峙生长法发现:4株细菌
虽然不产生抑菌圈但会覆盖褐黑葡萄座腔菌菌丝并抑制其
生长,4菌株可能通过营养竞争作用抑制病原菌。
前人对土壤细菌的研究多数是对有关草本作物而非乔
本植物,虽然不能简单类比,但显然本研究分离到的抑制病
原菌菌株的概率偏低。褐黑葡萄座腔菌在麻风树茎干上导
致溃疡病,尚无土传的研究报道,本研究以其为靶标从土壤
筛选抑制性菌株,但土壤中抑制该菌的细菌与其他微生物相
比缺乏生存优势而难以筛选出来,可能是本研究分离抑制性
菌株偏小的原因。
致谢:特别感谢红河学院2008级吕相贤提供病害调查数据,感
谢李河、全舒舟老师在试剂采购中给予帮助。
参考文献
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西北林学院学报,2007,22(5):140-144.
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安徽农学通报,Anhui Agri. Sci. Bull. 2013,19(14)
皮光滑,蜡质多,微黄色,芽眼微微突起,无伤疤破损的充分
成熟的佛手瓜[2]。
2.3.2 扦播育苗 用扦插苗种植的应在霜冻来临前,将生长
健壮的绿茎切段进行扦插育苗,每一切段留具有 2~3个节
间,长度约10~15㎝,用生根剂处理后扦插,培育壮苗。
2.3.3 分株繁育 采用分株繁育的应在4月中下旬至5月初
将老株蔸头挖开露出宿根,用劈刀切下带2个芽苗以上的块
根进行分株繁育。
2.4 种植时间与方法
2.4.1 种植时间 用种瓜直播的应于 12月上中旬至 2月上
中旬种植;采用扦插苗移栽和分株苗种植应在4月中下旬至
5月初进行。
2.4.2 种植密度 行距4m,株距4m,667m2种植约35~40株。
2.4.3 种植方法 种瓜种植的,每穴播一个种瓜,播种时将
已萌芽的种瓜平放或直放入土中,子芽部位朝上,下种后覆
土5~8㎝,以不见种瓜为宜,种植后在冬春低温时期应采用
盖草盖膜保温;扦插苗、分株苗种植不宜过深,只须根系入土
压实,浇足定根水即可。
2.5 肥水管理
总施肥量为667m2年施纯N28kg、P2O517kg、K2O28kg,N∶
P2O5∶K2O比例为1∶0.6∶1。
2.5.1 重施基肥 基肥占总施肥量的40%,每穴施优质土杂
肥 50~60kg、钙镁磷肥1.5kg、复合肥 2kg、草木灰 2kg,与土
壤混匀后施入。
2.5.2 及时追肥 施肥量占总施量的 60%。在盛花期前的
追肥量占总施肥量的 20%,分 2~3次追施[1],即离瓜头(基
部)50㎝处开一条环沟,每株施用约 150g的尿素加 400~
500g复合肥(N、P2O5、K2O含量各15%)浇施。之后每采1~2
批瓜应结合浇水及时追肥一次,以浇施为主,保持旺盛的生
长势,肥料以复合肥为主。
2.5.3 水分管理 佛手瓜叶片浓密需水量大,除了选择在山
区山涧、小溪、小沟边水分充足、灌溉方便的地块种植外,在
其它园地种植需设灌溉蓄水池,以便干旱时及时浇水,防止
叶落蔓枯。但在多雨季节也要注意排水,防止长时间积水,
影响生长。
2.6 搭架与整枝
2.6.1搭架 佛手瓜是蔓性、分枝强的植物。所以,要在植株
抽蔓时,及时搭设棚架,并经常扶蔓上架,以便于整蔓和打侧
技等操作。棚架要求牢固,不被吹倒或压垮。棚架要根据园
地或溪、沟特点,顺势而搭,高 1.5~2m,每株要保持 16㎡左
右的棚面面积。材料:棚架柱可用杉木、杂木,也可用水泥柱
(10cm×12cm);横梁可用毛竹,也可用铁线(8~10#);棚面再
用杂竹或毛竹稍搭盖即可。
2.6.2 整枝 佛手瓜的子蔓、孙蔓结瓜较早,所以,要及时摘
心,一般在植株长 45㎝左右进行摘心,以促进子蔓生长,在
子蔓中选2~3个生长健壮的子蔓上架[2],子蔓再长到一定节
位时,也要摘心,才能促进孙蔓的生长。上架后不再打侧枝,
任其生长,但应注意调整茎蔓伸展方向,使其分布均匀,通风
透光。如果侧枝的数量过大、造成郁闭时,应适当疏枝。佛
手瓜的枝蔓极性很强,对下垂到架面下的枝蔓要及时扶上
去,以免长势下衰或者枯死。
2.7 病虫害防治
佛手瓜很少发生病虫害,个别年份霜霉病、灰霉病有轻
微发生,但对其产量和质量影响不大,一般不用化学药剂防
治,只须在冬季清除干枯的藤蔓和病残落叶,集中烧毁即可。
2.8 果实采收
佛手瓜在坐瓜后 15~20d要及时采收,减少养分消耗,
以提高产量和品质,一般每2~3d采收一次。
3 留种及贮藏
3.1 留种 应把握留种时间,秋播的宜 8月份留种,种瓜成
熟后,无需贮藏直接播种;春播的宜 11月份留种,种瓜成熟
后于霜冻前采收。应选留表皮光滑、蜡质多、微黄色、无茸
毛、芽眼微微突起,单瓜重 500g以上的个大健壮、充分成熟
的瓜做种瓜。
3.2 贮藏 种瓜贮存,可用箩筐装瓜放在 5~8℃的室内保
存,或在室内采用干沙堆贮。具体方法用箩筐装一层沙,放
一层瓜,不留空隙,最上层覆盖 10~15㎝沙即可,种瓜量大
可在室内建沙池或沙堆贮藏,但要控制好温、湿度,防止烂种
或早发芽。
4 防寒抗冻措施
4.1 佛手瓜老蔸宿根防护措施 佛手瓜末收期一般在11月
下旬至12月上旬,后进入宿根越冬期,12月下旬将老蔓基部
离地 10~15㎝处割断,在霜冻来临前应在瓜蔓宿根旁插置
2~3根竹弓[1],再盖上 10~20㎝稻草保温防寒防冻,有利于
翌年早发全苗、壮苗,为丰产丰收打好基础。
4.2 佛手瓜新植园防冻措施 用种瓜直播于12月上中旬~
2月上中旬种植的,在种瓜下地覆土后,先盖 10~20㎝的稻
草或杂草,再插置 2~3根小竹弓,后覆膜保温防寒防冻,保
证翌年发全苗、壮苗,以获丰产丰收。
参考文献
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(责编:陶学军)
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