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Identification and evaluation of Delftia tsuruhatensis strain NF83-1

一株戴尔福特菌NF83-1的鉴定及评价



全 文 :植物保护学报 Journal of Plant Protection, 2016, 43(2): 248 - 254 DOI: 10􀆰 13802 / j. cnki. zwbhxb. 2016􀆰 02􀆰 010
基金项目:江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(14)2101),江苏省农业科学院基本科研业务专项 6003
∗通讯作者(Author for correspondence), E⁃mail: shitouren88888@ 163. com
收稿日期: 2014 - 11 - 04
一株戴尔福特菌 NF83⁃1 的鉴定及评价
梁雪杰1   郭殿豪2   刘邮洲1∗  唐永清3   乔俊卿1   杜  艳1
(1.江苏省农业科学院植物保护研究所, 南京 210014; 2.南京农业大学植物保护学院, 南京 210095;
3.新疆生产建设兵团农四师农业科学研究所, 伊犁 835004)
摘要: 为研究拮抗菌株 NF83⁃1 的分类与生物学特性以及评价其生防能力,通过生理生化特征和
16S rRNA基因序列分析对菌株 NF83⁃1 进行种属鉴定,以选择性培养基检测其分泌的多种胞外酶,
以结晶紫染色法检测其生物膜的形成,采用室内平板对峙生长法测定其抑菌活性,室外盆栽法测定
其对番茄立枯病的防效。 结果表明,菌株 NF83⁃1 被鉴定为戴尔福特菌 Delftia tsuruhatensis;菌株
NF83⁃1 能产生纤维素酶和嗜铁素,且能在管壁形成较厚的生物膜。 菌株 NF83⁃1 对立枯丝核菌
Rhizoctonia solani、甘蓝黑斑病菌 Alternaria brassicae、油菜菌核病菌 Sclerotinia sclerotiorum、梨胶孢炭
疽病菌 Colletotrichum gloeosporioides 等病原真菌,梨火疫病菌 Erwinia amylovora、番茄青枯病菌
Ralstonia solanacearum、水稻细菌性条斑病菌 Xanthomonas oryzae pv. oryzicola 等革兰氏阴性病原细
菌及革兰氏阳性细菌巨大芽胞杆菌 Bacillus megaterium 都具有明显的抑制作用;菌株 NF83⁃1 发酵
液原液和 100 倍稀释液对番茄立枯病的防效分别为 48􀆰 78% ~ 57􀆰 69%和 26􀆰 83% ~ 36􀆰 54% 。 研
究表明,菌株 NF83⁃1 是一株具有较好生防应用潜力的拮抗菌株。
关键词: 戴尔福特菌; 种属鉴定; 拮抗能力; 胞外酶; 生物膜
Identification and evaluation of Delftia tsuruhatensis strain NF83⁃1
Liang Xuejie1   Guo Dianhao2   Liu Youzhou1∗   Tang Yongqing3   Qiao Junqing1   Du Yan1
(1. Institute of Plant Protection, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, Jiangsu Province, China;
2. College of Plant Protection, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, Jiangsu Province, China;
3. Institute of Agricultural Sciences of Xinjiang Production and Construction Corps, Division Four,
Yili 835004, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China)
Abstract: In order to investigate the biological characteristics and evaluate the antagonistic activity of the
strain NF83⁃1, the physiological and biochemical characteristics and 16S rRNA sequence were used to
identify the species, and the selective medium and crystal violet staining method were used to detect the
extracellular enzymes and biofilm formation of the strain NF83⁃1. The antagonistic examination in vitro
and control of tomato seedling damping off in pot experiment with strain NF83⁃1 were tested in this study.
The results showed that strain NF83⁃1 was identified as Delftia tsuruhatensis. Strain NF83⁃1 had the
ability to produce cellulase and siderophore. Strain NF83⁃1 could form and retain a thick biofilm on the
tube wall or well wall. Strain NF83⁃1 had a strong antagonistic activity against the growth of pathogenic
fungi such as Rhizoctonia solani, Alternaria brassicae, Sclerotinia sclerotiorum, Colletotrichum
gloeosporioides, and bacteria such as Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Erwinia amylovora, Ralstonia
solanacearum and Bacillus megaterium. The fermented liquid and 100 times dilution of strain NF83⁃1
could control tomato seedling damping off effectively with a control efficiency of 48􀆰 78% - 57􀆰 69% and
26􀆰 83% -36􀆰 54% . Therefore, the strain NF83⁃1 was a very promising antagonistic bacterium.
Key words: Delftia tsuruhatensis; identification; antagonistic activity; extracellular enzyme; biofilm
    植物病害生物防治是利用有益微生物及其代谢
产物对植物病害进行有效的防治,其中有益微生物
主要有细菌、真菌、放线菌等(邱德文,2010)。 生防
细菌具有生长速度快、易培养等特点,目前研究和应
用较多的种类主要包括芽胞杆菌属 Bacillus(齐爱勇
等,2011 )、假单胞菌属 Pseudomonas ( Yin et al. ,
2013)、溶杆菌属 Lysobacter(Qian et al. ,2009)等。
戴尔福特菌属 Delftia 是 1999 年由澳大利亚学者
Wen et al. (1999)在 16S rRNA基因序列分析的基础
上建立的一个新菌属,也具有一定的生防潜力。 秦
磊等(2002)分离鉴定的拮抗细菌食酸戴尔福特菌
D. acidovorans STR A可显著抑制玉米小斑病菌 Co⁃
chliobolus heterostrophus 和水稻恶苗病菌 Gibberella
fujikuroi的生长。 Han et al. (2005)报道的一株水稻
内生的戴尔福特菌 D. tsuruhatensis HR4 可抑制多种
病原菌的生长,包括水稻纹枯病菌 Rhizoctonia sola⁃
ni、稻瘟病菌 Pyricularia grisea 和水稻白叶枯病菌
Xanthomonas oryzae pv. oryzae 以及黄瓜枯萎病菌
Fusarium oxysporium、辣椒炭疽病菌 Colletotrichum
capsici 和黄瓜疫霉病菌 Phytophthora melonis 等。
Amélie et al. (2007)研究发现,在马铃薯根围的几种
戴尔福特菌均可以降解马铃薯黑胫病菌 Pectobacte⁃
rium atrosepticum的致病信号分子,干扰病原菌的致
病信号传导,减少马铃薯黑胫病的发生。
菌株 NF83⁃1 是一株分离自新疆自治区伊犁州
薰衣草根际土壤中的拮抗菌,本课题组前期研究结
果表明,菌株 NF83⁃1 属于戴尔福特菌 Delftia sp. ,且
在室内平板试验中对立枯丝核菌 Rhizoctonia solani、
甘蓝黑斑病菌 Alternaria brassicae 等病原真菌具有
较好的拮抗作用。 本研究对菌株 NF83⁃1 进行种属
鉴定,通过检测该菌株产生胞外酶的种类及生物膜
的形成变化,初步探究其生防机理;并通过室内平板
试验测定菌株 NF83⁃1 对多种植物病原真菌及细菌
的抑菌活性,室外盆栽试验测定其对番茄立枯病的
防治效果,评价该菌株的生防能力,以期为菌株
NF83⁃1 的生防应用提供理论基础。
1 材料与方法
1􀆰 1 材料
供试菌株及植物:菌株 NF83⁃1 由本试验室分离
获得;梨胶孢炭疽病菌 C. gloeosporioides、水稻纹枯
病菌、甘蓝黑斑病菌、油菜菌核病菌 Sclerotinia scle⁃
rotiorum、革兰氏阴性病原细菌有梨火疫病菌 Erwin⁃
ia amylovora、水稻细菌性条斑病菌 X. oryzae pv.
oryzicola、番茄青枯病菌 Ralstonia solanacearum、革兰
氏阳性细菌巨大芽胞杆菌 B. megaterium 均由本实
验室保存并提供。 番茄品种江蔬 1 号,由江苏省农
业科学院蔬菜研究所提供。
培养基:马铃薯葡萄糖琼脂 ( potato dextrose
agar,PDA)培养基:马铃薯 200 g、葡萄糖 20 g、琼脂
粉 20 g、蒸馏水 1 000 mL; LB(Luria⁃Bertani)培养
基:胰蛋白胨 10 g、酵母粉 5 g、NaCl 10 g、蒸馏水
1 000 mL;蛋白酶检测培养基:脱脂奶粉 100 g、琼脂
20 g、蒸馏水1 000 mL;几丁质酶检测培养基:胶状
几丁质 15 g、MgSO4·7H2O 0􀆰 5 g、FeSO4·7H2O 0􀆰 01
g、K2HPO4 0􀆰 7 g、KH2PO4 0􀆰 3 g、琼脂 20 g、蒸馏水
1 000 mL;纤维素酶检测培养基:蛋白胨 10 g、酵母
粉 10 g、羧甲基纤维素钠 10 g、NaCl 5 g、KH2PO4 1 g、
琼脂 20 g、蒸馏水 1 000 mL;嗜铁素检测培养基:
CAS 60􀆰 5 mg、FeCl·6H2O 0􀆰 27 g、HDTMA 72􀆰 9 mg、
琼脂 20 g、蒸馏水 1 000 mL;MSgg 培养基:磷酸钾 5
mmol / L、 Mops ( pH = 7􀆰 0 ) 100 mmol / L、 MgCl2 2
mmol / L、CaCl2 700 μmol / L、FeCl3 50 μmol / L、MnCl2
50 μmol / L、ZnCl2 1 μmol / L、硫胺素 2 μmol / L、甘油
0􀆰 5% 、谷氨酸 5 g / L、色氨酸 50 mg / L、苯丙氨酸 50
mg / L)(Branda et al. ,2001)。
试剂:DNA Marker、Taq聚合酶,宝生物工程(大
连) 有限公司;细菌基因组 DNA 提取试剂盒
(EasyPure Genomic DNA Kit),北京全式金生物技术
有限公司;其它试剂均为国产分析纯。
仪器:Hitachi⁃7650 透射电子显微镜,日立高新
技术(上海)国际贸易有限公司;Thermo Scientific
MKⅢ酶标仪,赛默飞世尔(上海)仪器有限公司;
DYY⁃6C型电泳仪,北京市六一仪器厂。
1􀆰 2 方法
1􀆰 2􀆰 1 菌株 NF83⁃1 的种属鉴定
菌株 NF83⁃1 形态及生理生化特征测定:以划线
分离法在 LB 平板上划出菌株 NF83⁃1 单菌落,观察
单菌落的形态特征,以透射电子显微镜观察菌株
NF83⁃1 的菌体细胞形态特征,参照《伯杰氏细菌鉴
定手册》(John et al. ,1994)进行生化活性测定。
菌株 NF83⁃1的 16S rRNA 基因序列分析:以分子
9422 期 梁雪杰等: 一株戴尔福特菌 NF83⁃1 的鉴定及评价
试剂盒提取的菌株 NF83⁃1 基因组 DNA为模板,用细
菌通用引物扩增 16S rRNA 基因序列。 引物 BSF(27
F):5′⁃AGAGTTTGATCCTGGCTCAG⁃3′;BSR (1492 R):
5′⁃TACGGYTACCTTGTTACGACTT⁃3′。 PCR 反应条件:
95℃ 4 min;94℃ 40 s,55℃ 45 s,72℃ 1 min,25个循环;
72℃ 5 min;PCR产物经1%琼脂糖凝胶电泳验证后,送
上海生工生物工程技术服务有限公司测序,所得 16S
rRNA基因序列在 NCBI 核酸数据库中采用 BLAST 程
序进行同源性搜索。 测序结果递交 GenBank获取登录
号,并通过软件 ClustalX和MEGA 4􀆰 1采用邻接法构建
系统进化树。
1􀆰 2􀆰 2 菌株 NF83⁃1 分泌的胞外酶检测
参考方中达(2007)的方法制备菌株 NF83⁃1 菌
液:挑取一环 NF83⁃1 菌苔接种于 100 mL LB液体培
养基中,28℃、150 r / min摇培 24 h,NF83⁃1菌液菌含
量为 108 CFU / mL。 在蛋白酶、几丁质酶、纤维素酶
和嗜铁素检测平板中心点分别接 5 μL NF83⁃1菌液,
28℃培养 2 ~ 7 d,观察蛋白酶、几丁质酶、纤维素酶
检测平板有无透明圈产生,嗜铁素检测平板有无黄
色晕圈产生。 每处理重复 3 次。
1􀆰 2􀆰 3 菌株 NF83⁃1 生物膜形成能力检测
试管染色法:在试管中加入 MSgg培养基 1 mL,
按 1%接种量第 2 天接种 NF83⁃1 菌液,28℃静置培
养,获得培养 1、2、3、4、5、6、7、8 d 的菌液,同时细菌
在试管壁上形成生物膜。 弃去试管内培养液,以无
菌水冲洗,加入 1􀆰 5 mL 0􀆰 1%结晶紫溶液染色 45
min;弃去染液,再以无菌水洗 3 次,晾干。 3 次重
复,无菌水为空白对照。 观测不同培养时间生物膜
的染色情况。
96 孔板染色法:在 96 孔板中加入 MSgg 培养基
100 μL,接种量及培养方法同试管染色法,6 次重
复。 弃去孔内培养液,无菌水洗 2 次。 每孔加入
200 μL固定液(甲醇 ∶乙酸 = 3 ∶ 1)固定 5 min,弃去
液体,晾干。 然后每孔加入 200 μL结晶紫溶液染色
45 min;弃去染液,并以无菌水洗 3 次,晾干。 最后
每孔加入 300 μL 95%乙醇去染色,静置 2 h,在酶标
仪 590 nm测吸光度。 以不同培养天数为横坐标,以
OD590为纵坐标,绘制生物膜形成量的变化曲线。
1􀆰 2􀆰 4 菌株 NF83⁃1 对供试菌株的拮抗性能测定
采用对峙生长法测定菌株 NF83⁃1 对供试病原
真菌的抑制作用(方中达,2007)。 病原真菌梨胶孢
炭疽病菌、立枯丝核菌、甘蓝黑斑病菌和油菜菌核病
菌分别在 PDA平板 28℃培养 3 ~ 5 d,沿菌落边缘以
6 mm灭菌打孔器打出菌饼。 将各病原真菌菌饼置
于空白 PDA平板中心,在距平板中心 1 / 2 半径处呈
十字形位置点接 5 μL NF83⁃1 菌液,28℃恒温培养,
设清水对照。 每处理重复 3 次。 待对照平板菌落将
长满时测量各处理病原菌菌落直径,计算抑制率。
抑制率 = (对照病原菌菌落直径 -处理病原菌菌落
直径) /对照病原菌菌落直径 × 100% 。
各挑取一环梨火疫病菌、水稻细菌性条斑病菌、
番茄青枯病菌和巨大芽胞杆菌的菌苔接种于 100
mL LB液体培养基中,28℃、150 r / min摇培 24 h,用
无菌水稀释至菌含量为 108 CFU / mL。 吸取 NF83⁃1
菌液 5 μL点接在 LB平板中央,28℃培养 24 h。 每
处理重复 3 次。 用供试细菌的菌液瞬间喷雾后,
28℃过夜培养,测定抑菌圈直径。
1􀆰 2􀆰 5 菌株 NF83⁃1 对番茄立枯病的盆栽防效测定
将培养 3 d的立枯丝核菌菌饼与营养土以 1∶ 25
和 1∶ 50 体积比混匀,分别制成重病土和轻病土,以
不加病菌菌饼的营养土为对照。 将 3 种土壤分别平
铺于秧盘(30 cm × 20 cm × 5 cm)中,每种土壤平
铺 6 秧盘,共计 18 秧盘。 每种土壤进行 3 种灌根处
理:NF83⁃1 发酵液原液(28℃、150 r / min摇培 2 d)、
NF83⁃1 发酵液 100 倍稀释液、无菌水,每种灌根处
理重复 2 秧盘。 每秧盘播种 50 粒番茄种子,播种后
灌根,浇灌量为 200 mL /盘。 常规管理,待对照出苗
完全后调查各处理的出苗率,并计算防效。 出苗
率 =出苗数 /播种总数 × 100% ;防效 = (处理出苗
率 -对照出苗率) /对照出苗率 × 100% 。
1􀆰 3 数据分析
采用 DPS 7􀆰 05 软件进行统计分析,应用 Dun⁃
can氏新复极差法进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2􀆰 1 菌株 NF83⁃1 的种属鉴定
LB固体培养基上 NF83⁃1 菌落为乳白色,表面
光滑,菌落中间较厚,边缘不规则、较薄、似水渍状向
外弥散(图 1⁃a)。 透射电镜下菌体呈杆状,大小为
0􀆰 9 ~ 1􀆰 2 μm ×2􀆰 2 ~ 3􀆰 4 μm,有鞭毛,无荚膜,无芽
孢(图 1⁃b)。 菌株 NF83⁃1 为革兰氏阴性菌,氧化
酶、过氧化氢酶、接触酶、脂肪酶反应为阳性,不能产
生精氨酸双水解酶;能利用甘油、D⁃果糖、甘露糖
醇、D⁃色氨酸和 L⁃色氨酸等,不能利用 D⁃葡萄糖、乳
糖、淀粉、蔗糖、L⁃丝氨酸和 L⁃缬氨酸等;能够还原硝
酸盐,但不能进行反硝化作用。
    测序获得菌株 NF83⁃1 的 16S rRNA 基因序列,
片段大小为 1 442 bp,递交至 GenBank 获得的序列
052 植  物  保  护  学  报 43 卷
图 1 菌株 NF83⁃1 的菌落和菌体形态
Fig. 1 The colony and cell morphology of strain NF83⁃1
a: 菌株 NF83⁃1 菌落形态; b: 透射电镜下观察菌株
NF83⁃1 细胞形态。 a: The colony morphology of strain
NF83⁃1; b: the cell morphology of strain NF83⁃1 under the
transmission electron microscope.
 
登录号为 KJ489425。 将菌株 NF83⁃1 的 16S rRNA
基因序列与 D. tsuruhatensis T7、 D. acidovorans
           
IAM12409、D. litopenaei wsw⁃7 等菌株的 16S rRNA
基因序列进行同源性分析,并构建系统发育树(图
2),菌株 NF83⁃1 与 3 株 D. tsuruhatensis菌株共同聚
成一个分支,其它的模式菌株则在各自的分支上,菌
株 NF83⁃1 与 D. tsuruhatensis 菌株的同源性高达
99% 。 根据菌株 NF83⁃1 的细胞形态、生理生化特征
和 16S rRNA 基因序列等综合分析,将菌株 NF83⁃1
鉴定为戴尔福特菌 D. tsuruhatensis。
2􀆰 2 菌株 NF83⁃1 分泌胞外酶的检测结果
在纤维素酶检测培养基上 NF83⁃1 菌落周围形
成透明圈(图 3⁃a),在嗜铁素检测培养基上 NF83⁃1
菌落周围形成黄色晕圈(图 3⁃b),说明菌株 NF83⁃1
能分泌纤维素酶和嗜铁素。 菌株 NF83⁃1 在蛋白酶
和几丁质酶检测培养基上没有形成透明圈,说明菌
株 NF83⁃1 不能分泌蛋白酶和几丁质酶。
图 2 基于 16S rRNA基因序列的菌株 NF83⁃1 及相关菌株的系统进化树
Fig. 2 Phylogenetic tree of strain NF83⁃1 and related strains based on 16S rRNA sequence analysis
 
图 3 菌株 NF83⁃1 分泌的胞外酶检测结果
Fig. 3 Detection of extracellular enzymes produced
by strain NF83⁃1
a: 纤维素酶检测; b: 嗜铁素检测。 a: Cellulase
measurement; b: siderophore measurement.
 
2􀆰 3 菌株 NF83⁃1 生物膜的形成能力
试管染色法结果表明,培养 1 d 的菌液已能观
测到微量的生物膜,且生物膜的形成量随培养天数
的增加而增加,在培养 4、5、6 d 时能看到较厚的生
物膜,第 6 天生物膜的形成量达到最大,7、8 d 时生
物膜形成量减少(图 4)。
    96 孔板染色法的结果表明,培养 1 d时 OD590为
0􀆰 1033,且 OD590随着培养天数增加呈快速上升趋
势。 培养 4 d 时,OD590出现缓慢增长,OD590值最大
值出现在第 6 天,为 0􀆰 1552,随后 OD590开始显著下
降。 OD590变化趋势与试管中生物膜形成量的变化
趋势一致(图 5)。
2􀆰 4 菌株 NF83⁃1 对供试菌株的拮抗性能
菌株 NF83⁃1 对立枯丝核菌、甘蓝黑斑病菌和油
菜菌核病菌有较强的抑制作用,抑制率分别为
58􀆰 25% 、54􀆰 33%和 51􀆰 12% ,可以形成明显的抑菌
带;而对梨胶孢炭疽病菌的抑制作用相对较弱,抑制
1522 期 梁雪杰等: 一株戴尔福特菌 NF83⁃1 的鉴定及评价
图 4 试管结晶紫染色法检测菌株 NF83⁃1 生物膜的形成
Fig. 4 The biofilm formation of strain NF83⁃1 with crystal violet staining method in test tubes
a: 结晶紫染色前; b: 结晶紫染色后。 a: Before staining; b: after staining.
 
率为 42􀆰 38% (表 1)。
菌株 NF83⁃1 对 4 种供试细菌均有抑制作用,可
形成明显的抑菌圈,其中对水稻细菌性条斑病菌的
抑制作用最强,抑菌圈直径为 28􀆰 03 mm,其次对革
兰氏阳性细菌巨大芽胞杆菌也具有较好的抑制作
用,抑菌圈直径为 22􀆰 00 mm(表 1)。
2􀆰 5 菌株 NF83⁃1 对番茄立枯病的盆栽防效
轻病土、重病土处理中番茄种子的出苗率均明显
小于无病土处理,土壤中接种立枯丝核菌菌块对番茄
种子有致病性,显著影响其出苗率。 菌株 NF83⁃1 发
酵液对番茄立枯病有明显的防治作用,轻病土处理和
重病土处理中发酵液原液比 100 倍稀释液的防效好。
菌株 NF83⁃1发酵液原液和 100 倍稀释液在轻病土处
理中的防效分别为 57􀆰 69%和 36􀆰 54%,在重病土处
理中的防效分别为 48􀆰 78%和 26􀆰 83%,在无病土处
理中则能促进种子出苗(表 2)。
图 5 以 96 孔板染色法测定菌株 NF83⁃1 生物膜
的形成量变化
Fig. 5 The biofilm formation of strain NF83⁃1
with crystal violet staining in 96⁃well plates
图中数据为平均数 ±标准差。 不同字母表示经 Duncan
氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 05 水平差异显著。 Data are
mean ± SD. Different letters indicate significant difference at P <
0􀆰 05 level by Duncan’s new multiple rang test.
 
表 1 菌株 NF83⁃1 对供试真菌和细菌的抑菌作用
Table 1 Inhibition efficiency of strain NF83⁃1 against the tested fungi and bacteria
    供试真菌
    Fungus
菌落生长直径 (mm)
Diameter of colony
抑菌率 (% )
Inhibition rate
供试细菌
Bacterium
抑菌圈直径 (mm)
Diameter of inhibition zone
立枯丝核菌
Rhizoctonia solani
33􀆰 17 ± 1􀆰 04 a 58􀆰 25 ± 1􀆰 31 a 水稻细菌性条斑病菌
Xanthomonas oryzae pv. oryzicola
28􀆰 03 ± 0􀆰 50 a
甘蓝黑斑病菌
Alternaria brassicae
35􀆰 87 ± 1􀆰 58 b 54􀆰 33 ± 2􀆰 01 b 梨火疫病菌
Erwinia amylovora
20􀆰 83 ± 0􀆰 85 b
油菜菌核病菌
Sclerotinia sclerotiorum
39􀆰 13 ± 1􀆰 61 c 51􀆰 12 ± 2􀆰 01 c 番茄青枯病菌
Ralstonia solanacearum
15􀆰 60 ± 0􀆰 36 c
梨胶孢炭疽病菌
Colletotrichum gloeosporioides
45􀆰 37 ± 2􀆰 05 d 42􀆰 38 ± 2􀆰 60 d 巨大芽胞杆菌
Bacillus megaterium
22􀆰 00 ± 0􀆰 80 b
    表中数据为平均数 ±标准差。 同列不同字母表示经 Duncan 氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 05 水平差异显著。 Data are
mean ± SD. Different letters in the same column indicate significant difference at P < 0􀆰 05 level by Duncan’s new multiple rang test.
3 讨论
自 1999 年建属以来,戴尔福特菌属已确立的种
有 D. acidovorans(Wen et al. ,1999)、D. tsuruhaten⁃
sis(Shigematsu et al. ,2003)、D. lacustris( Jorgensen
et al. ,2009)和 D. litopenaei(Chen et al. ,2012a),其
中 D. acidovorans为模式种。 本研究根据生理生化
特征和 16S rRNA基因序列分析将拮抗菌株 NF83⁃1
252 植  物  保  护  学  报 43 卷
      表 2 菌株 NF83⁃1 对番茄立枯病的盆栽防效
Table 2 Control effects of antagonistic strain NF83⁃1 against Rhizoctonia solani in pot experiments %
处理
Treatment
轻病土 Less inoculation soil 重病土 Heavy inoculation soil 无病土 Healthy soil
出苗率
Germination rate
防效
Control efficiency
出苗率
Germination rate
防效
Control efficiency
出苗率
Germination rate
NF83⁃1发酵液原液
NF83⁃1 fermented liquid
82􀆰 0 ± 2􀆰 8 a 57􀆰 69 ± 5􀆰 44 a 61􀆰 0 ± 1􀆰 4 a 48􀆰 78 ± 3􀆰 45 a 91􀆰 0 ± 1􀆰 4 a
NF83⁃1发酵液 100倍稀释液
NF83⁃1 100 times dilution
71􀆰 0 ± 1􀆰 4 b 36􀆰 54 ± 2􀆰 72 b 52􀆰 0 ± 2􀆰 8 b 26􀆰 83 ± 6􀆰 90 b 90􀆰 0 ± 2􀆰 8 a
清水 Water 52􀆰 0 ± 2􀆰 8 c — 41􀆰 0 ± 1􀆰 4 c — 82􀆰 0 ± 2􀆰 8 b
    表中数据为平均数 ±标准差。 同列数据后不同字母表示经 Duncan氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 05水平差异显著。 Data are mean ±
SD. Different letters in the same column indicate significant difference at P < 0􀆰 05 level by Duncan’s new multiple rang test.
鉴定为 D. tsuruhatensis;通过选择性培养基检测到
菌株 NF83⁃1 能分泌纤维素酶和嗜铁素。 唐家斌等
(2002)发现有较高纤维素酶活性的木霉、类木霉生
防菌对水稻纹枯病菌有较好的抑菌作用;谭周进等
(2004)认为嗜铁素能特异地螯合铁离子,生防菌可
通过分泌嗜铁素与病原菌竞争铁离子从而抑制病原
菌的生长繁殖;Ran et al. (2005)研究发现,假单胞
菌分泌的嗜铁素是抑制桉树灰霉病菌的重要因子,
且荧光假单胞菌 WCS374r 和恶臭假单胞菌
WCS358r 可通过对铁离子的竞争作用抑制灰霉病
菌的生长。 因此,检测菌株 NF83⁃1 胞外酶的产生和
分泌,有利于其生防机制的深入研究。
细菌生物膜的检测方法主要有染色法、菌体计
数法、荧光法及电子显微镜观察等方法(李京宝等,
2007),其中试管结晶紫染色法和 96 孔板染色法在
生物膜的研究中应用较多。 试管结晶紫染色法操作
简便,可快速直接定性观测到生物膜的形成变化。
96 孔板染色法比试管染色法操作更便捷且读数结
果准确。 本研究用上述 2 种染色方法测得的菌株
NF83⁃1 生物膜的变化趋势是一致的。 拮抗菌一般
可在植物根表或体表形成生物膜,从而具有较强的
定殖能力,保护植物抵抗病原菌侵染、促进植物生长
(Bais et al. , 2004)。 Chen et al. (2012b)构建了菌
株枯草芽胞杆菌 B. subtilis 的生物膜增强和减弱突
变体,并检测了突变体对青枯病菌的生防能力,发现
生物膜的形成能力与生防效果呈正相关。 本研究结
果显示菌株 NF83⁃1 形成生物膜的能力较强,研究其
在作物根围或组织的定殖能力以及定殖能力与生防
效果的相关性对其生防应用至关重要。
戴尔福特菌属菌株生防应用的报道中,秦磊等
(2002)发现 D. acidovorans STR A 在室内平板试验
中对玉米小斑病菌和水稻恶苗病菌有较好的抑制作
用;Han et al. (2005)报道 D. tsuruhatensis HR4 在室
内平板试验中可抑制水稻纹枯病菌、稻瘟病菌、黄瓜
枯萎病菌等多种病原真菌的生长。 本研究室内平板
抑菌试验结果表明 D. tsuruhatensis NF83⁃1 不仅能
抑制立枯丝核菌、甘蓝黑斑病菌及油菜菌核病菌等
病原真菌的生长,对水稻细菌性条斑病菌、梨火疫病
菌及番茄青枯病菌等多种病原细菌也有较好的抑制
作用,是一株具有广谱抑菌活性的拮抗菌,其中对立
枯丝核菌的抑制作用最强,抑制率达 58􀆰 25%。 本研
究盆栽试验也表明,菌株 NF83⁃1 对由立枯丝核菌引
起的番茄立枯病有较好的防效,在轻病土处理中,菌
株 NF83⁃1发酵液原液对番茄立枯病的盆栽防效可达
57􀆰 69%,在重病土处理中防效仍达到 48􀆰 78%。
已报道的戴尔福特菌属菌株多为苯胺等有害有
机物的降解菌(Zhang et al. ,2010;Yan et al. ,2011;
Jimenez et al. ,2012)。 此外,戴尔福特菌属的细菌
还可降解残留于土壤中的辛硫磷等农药(沈雨佳
等,2007)。 本实验室前期研究也发现菌株 NF83⁃1
对苯胺、高效氯氟氰菊酯等有害物质或农药有很强
的耐受性,耐受量均达 1 000 mg / mL 以上。 本试验
结果表明菌株 NF83⁃1 具有较好的生防潜力,如果还
能够生物降解有害物质或农药,改善土壤环境,将有
利于进一步拓宽其生防应用范围。
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