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Determining antifungal spectrum and mechanism of Trichoderma longibrachiatum in vitro

长枝木霉菌抑菌谱测定及其抑菌作用机理研究



全 文 :中国生态农业学报 2014年 6月 第 22卷 第 6期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jun. 2014, 22(6): 661−667


* 草业生态系统教育部省部共建重点实验室项目(CY-GG-2006-013)、甘肃省农牧厅生物技术专项(GNSW-2009-04)和甘肃省教育厅项目
(042-03)资助
** 通讯作者: 徐秉良, 主要研究方向为植物病原与植物病害。E-mail: xubl@gsau.edu.cn
† 同等贡献者: 张瑾, 主要研究方向为植物病害生物防治, E-mail: gsauzhangjin@163.com; 张树武, 主要研究方向为植物病害生物防治,
E-mail: zhangsw704@126.com
收稿日期: 2013−12−01 接受日期: 2014−03−14
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2014.31183
长枝木霉菌抑菌谱测定及其抑菌作用机理研究*
张 瑾† 张树武† 徐秉良** 古丽君 薛应钰
(甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/
中−美草地畜牧业可持续发展研究中心 兰州 730070)
摘 要 为了初步明确长枝木霉菌(Trichoderma longibrachiatum)对植物病原菌的抑菌谱和抑菌作用机理, 采
用对峙培养和显微观察相结合的方法测定了长枝木霉菌对 12种植物病原菌生长的抑制作用, 并通过显微观察
的方法研究了长枝木霉菌对 12 种病原菌的抑菌机理。对峙培养结果表明, 长枝木霉菌对苹果树腐烂病菌
(Valsa ceratosperma)和棉花立枯病菌 (Rhizoctonia solani)的生长抑制作用最强 , 生长抑制率分别为 86.4%
和 72.5%, 且培养 3 d后长枝木霉菌的菌落可覆盖苹果树腐烂病菌整个菌落和棉花立枯病菌菌落边缘, 并在苹
果树腐烂病菌菌落表面和棉花立枯病菌菌落边缘产生大量孢子, 拮抗等级分别为Ⅰ和Ⅱ级; 对小麦叶斑病菌
(Bipolaris triticicola)的生长抑制作用最弱, 生长抑制率仅为 27.5%, 拮抗等级为Ⅲ级。抑菌作用机理试验结果
表明, 长枝木霉菌与 12 种病原菌相互作用后可通过产生抑菌圈、营养和空间竞争作用、重寄生作用, 覆盖或
深入病原菌菌落内部生长, 占领病原菌的生长空间, 以及菌丝与病原菌菌丝相互缠绕和交错, 且缠绕的部位
出现明显缢缩, 最终使部分病原菌菌丝细胞原生质浓缩和菌丝断裂。因此, 长枝木霉菌对供试的 12 种植物病
原菌生长均具有一定抑制作用, 并且明确了其抑菌作用机理。
关键词 长枝木霉菌 植物病原菌 抑菌范围 抑菌圈 孢子 抑菌机理 生长抑制率
中图分类号: S435.24 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2014)06-0661-07
Determining antifungal spectrum and mechanism of
Trichoderma longibrachiatum in vitro
ZHANG Jin, ZHANG Shuwu, XU Bingliang, GU Lijun, XUE Yingyu
(College of Grassland Science, Gansu Agricultural University / Key Laboratory of Grassland Ecosystem, Ministry of Education;
Pratacultural Engineering Laboratory of Gansu Province; Sino-U.S. Center for Grazingland Ecosystem Sustainability, Lan-
zhou 730070, China)
Abstract To clarify the antifungal spectrum of Trichoderma longibrachiatum and the probable mechanism of T. longibrachiatum
against plant pathogens, confrontational incubation and microscopic observation were used to determine the antifungal spectrum, and
to explore the probable mechanism of T. longibrachiatum against twelve kinds of plant pathogens in vitro. The results of confronta-
tional incubation experiment showed that T. longibrachiatum had the greatest magnitude of inhibition against the plant pathogens of
Valsa ceratosperma and Rhizoctonia solani in vitro. The inhibitory rates of T. longibrachiatum against the plant pathogens of
V. ceratosperma and R. solani were 86.4% and 72.5% respectively. It was further noted that T. longibrachiatum colony covered the
whole colony of V. ceratosperma and the edge of R. solani colony, produced large numbers of spores on in whole colony of V. cera-
tosperma and the edge of R. solani colony 3 d after inoculation. Also the antagonism coefficient of T. longibrachiatum against
V. ceratosperma and R. solani plant pathogens were ranked as Ⅰ and , respeⅡ ctively. However, the inhibitory effect of T. longi-
brachiatum on Bipolaris triticicola plant pathogens was weak, and the inhibitory rate was 27.5%. Meanwhile the antagonism coeffi-
cient of T. longibrachiatum against B. triticicola was grade Ⅲ. Analysis of antifungal mechanism of T. longibrachiatum showed that
T. longibrachiatum produced inhibition zone, competed for nutrition and spaced with plant pathogens, and showed mycopara-
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sitic behavior against plant pathogens when in contact with each other. Then, T. longibrachiatum mycelia covered the colonies of
plant pathogens, grew on the surface and occupied the space of plant pathogens after contact with twelve pathogens. Plant pathogens
mycelia appeared twisted after contact with T. longibrachiatum, and twisted part were so obviously constricted that protoplast of
pathogen hyphae cell and mycelia eventually spilt and ruptured. T. longibrachiatum strains had different inhibitory effect on the
growth of twelve kinds of plant pathogens which determined the probable mechanism of T. longibrachiatum against plant pathogens.
Keywords Trichoderma longibrachiatum; Plant pathogens; Antifungal spectrum; Inhibition zone; Spores; Antifungal
mechanism; Percent growth inhibition
(Received Dec. 1, 2013; accepted Mar. 14, 2014)
近年来随着植物病害大面积发生和杀菌剂的大
量使用, 不仅严重影响了植物的生长发育, 而且造
成病原菌耐药性和农产品农药残留等问题, 已经成
为目前制约农产品和食品安全及农业可持续发展的
重要屏障[1−2]。因此, 近年来国内外许多学者利用对
植物病原菌具有拮抗作用的微生物防治植物病害的
发生和危害, 尤其是利用拮抗木霉菌防治植物病害
已成为目前研究的重点和热点之一[3−4]。
木霉菌(Trichoderma spp.)是自然界中普遍存在
并有丰富资源的拮抗微生物, 其具有广谱性、适应
性强的特点, 并对病原菌具有多种拮抗机制[5−6]。目
前, 国内外已有许多关于木霉菌的研究和报道, 表
明木霉菌对多种病原真菌具有一定拮抗作用, 如木
霉菌对核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)[7]、立枯丝核
菌(Rhizoctonia solani)[8]、棉花黄萎病菌(Verticillium
dahliae)[9]、纹枯病菌(Rhizotonia cerealis)[10]、稻瘟菌
(Magnaporthegrisea)[11]和枯萎病菌 (Fusarium oxy-
sporum)[12]等均有抑制作用。同时木霉菌能够直接作
用于植物, 促进植物种子萌发、生长和开花, 提高和
诱导植物产生抗病性, 由此木霉菌在植物病害生物
防治中具有重要地位和广阔的应用前景[6,13−14]。
目前, 国内已报道的木霉菌至少有 21 种, 作为
生防因子的木霉菌主要有哈茨木霉(T. harziarrum)、
康氏木霉(T. koningii)、绿色木霉(T. viride)、多孢木
霉(T. polysporum )和钩状木霉(T. hamatum)等, 其抑
菌作用机制主要包括竞争、寄生、抗生、溶菌、诱
导抗性和协同拮抗作用, 以及促进植物生长等作用,
但由于木霉菌种类多样性, 且不同木霉菌株具有不
同的抑菌范围, 以及不同种类的木霉菌株对于不同
的病原菌表现出不同的拮抗效果和生防机制 [15−16],
具体对于木霉菌的抑菌谱和作用机理等还有待进一
步研究, 尤其对于长枝木霉菌的抑菌谱和抑菌作用
机理目前尚少见报道。因此, 本试验对长枝木霉抑
菌谱及抑菌作用机理进行了测定和研究, 旨在明确
长枝木霉菌的抑菌范围、抑菌效果和抑菌作用机理,
以期为新型、高效的微生物型杀菌剂的研制、开发
和合理应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试菌株长枝木霉菌株(Trichoderma longibrac-
hiatum)由甘肃农业大学植物病理实验室筛选并保存。
供试病原菌有小麦叶斑病菌(Bipolaris triticicola)、
小麦赤霉病菌(Fusarium sporotrichioides)、南瓜叶枯
病菌(Alternaria cucumerina)、黄瓜枯萎病菌(Fusariurn
oxysporum)、百合枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、大
豆根腐病菌 (Fusarium solani)、棉花立枯病菌
(Rhizoctonia solani )、西瓜枯萎病菌 (Fusarium oxy-
spornum)、苹果树腐烂病菌(Valsa ceratosperma)、甘草
叶斑病菌(Alternaria azukiae)、独活叶斑病菌(Septoria
dearnessii)和大黄叶斑病菌(Ascochyta rhei), 均由甘肃
农业大学植物病理实验室提供。
1.2 试验方法
1.2.1 菌种活化
将 4 ℃低温保存于斜面的长枝木霉菌和 12种植
物病原菌分别接种于 PDA 培养基进行活化, 并置于
25 ℃光照培养箱中培养, 每个菌种活化 3皿。培养 6 d
后选择生长较好的 1皿用灭菌打孔器制取菌饼, 接种
于 PDA培养基进行二次纯化, 每个菌种 3次重复。
1.2.2 抑菌谱和抑菌活性测定
采用“对峙培养法”和“生长速率法”。用灭菌的打
孔器(d=0.5 cm)制取直径为 0.5 cm的长枝木霉菌和 12
种植物病原菌菌饼, 同时将长枝木霉菌与各个病原
菌菌饼分别接种于制备好的 PDA 平板上进行对峙培
养, 而对照只接种各个病原菌, 且每个处理和对照均
重复 3次。置于 25 ℃和 16 h光照的人工气候箱中培
养, 每天观察并记录长枝木霉菌和病原菌的对峙生
长情况, 并于第 3 d开始采用“十字交叉法”测量各
处理和对照菌落半径, 每天测定 1 次, 连续测定 4 d,
根据生长抑制率公式计算抑菌效果[15]。
生长抑制率(%)=[(对照菌落半径−处理菌落半
径)/对照菌落半径]×100 (1)
1.2.3 抑菌作用机理观察
在平皿对峙培养时, 当两菌落相互交接后记录
第 6期 张 瑾等: 长枝木霉菌抑菌谱测定及其抑菌作用机理研究 663


长枝木霉菌对病原菌的侵入、占领营养空间、包围
和重寄生等作用过程, 同时在两菌交界处和病原菌
菌落内部挑取菌丝, 通过显微镜观察长枝木霉菌与
12 种病原菌相互作用后菌落的形态特征, 以及两菌
丝相互作用后的形态特征(缠绕、断裂和缢缩等), 测
定长枝木霉菌与病原菌相互作用机理。
1.2.4 拮抗等级测定
拮抗等级分级标准参照产祝龙 p等[17]的分级标准:
Ⅰ, 长枝木霉菌菌落占据培养皿面积=100%;Ⅱ, 3/4<长
枝木霉菌菌落占据培养皿面积<100%; Ⅲ, 2/3<长枝木
霉菌菌落占据培养皿面积<3/4; Ⅳ, 1/3<长枝木霉菌
菌落占据培养皿面积<2/3; Ⅴ, 0<长枝木霉菌菌落占据培
养皿面积<1/3; Ⅵ, 病原菌菌落占据培养皿面积为100%。
1.3 数据统计
采用 Excel 2003 进行数据处理, 并采用 SPSS
16.0 软件进行单因素方差分析, Duncan 氏新复极差
法进行处理间差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 对峙培养两菌相互作用的观察
对峙培养结果(表 1)表明, 长枝木霉菌对供试的
12 种植物病原菌生长均具有较明显抑制作用, 且拮
表 1 长枝木霉菌对 12 种病原菌生长的抑制作用
Table 1 Inhibition effect of Trichoderma longibrachiatum on the growth of twelve pathogens
病原菌菌株编号
Pathogens strain
number
病原菌
Pathogens
对峙培养结果
Confrontation incubation results
拮抗等级
Antagonist
level
A
小麦叶斑病菌
Bipolaris triticicola
两菌菌落交接后, 小麦叶斑病菌菌落停止生长, 且交接部位产生较明显的抑
菌圈; 4 d后长枝木霉菌菌丝围绕小麦叶斑病菌菌落周围生长, 并逐渐向小麦
叶斑病菌菌落中心扩展和蔓延, 8 d后小麦叶斑病菌菌丝消解, 长枝木霉菌菌
丝覆盖小麦叶斑病菌的菌落, 并在其上产生大量分生孢子(图 1A)。

B
大黄叶斑病菌
Ascochyta rhei
两菌菌落交接后产生较明显的抑菌圈, 且大黄叶斑病菌菌落停止生长, 交接
处部分菌丝消解; 4 d后大黄叶斑病菌菌落被长枝木霉菌包围, 菌落外缘的菌
丝消解和菌落边缘产生大量分生孢子(图 1B)。

C
百合枯萎病菌
Fusarium oxysporum
两菌菌落交接后百合枯萎病菌菌落开始停止生长, 而长枝木霉菌菌丝则沿着
百合枯萎病菌菌落周围扩展和蔓延; 6 d后长枝木霉菌菌丝与百合枯萎病菌菌
丝出现相互缠绕和交错(图 1C)。

D
大豆根腐病菌
Fusarium solani
两菌菌落交接后大豆根腐病菌菌落停止生长, 且初期交接处产生较明显的抑
菌圈; 后期大豆根腐病菌菌落交接处部分菌丝开始消解, 而长枝木霉菌菌丝
则围绕大豆根腐病菌菌落周围生长, 同时逐渐向大豆根腐病菌菌落中心扩展
和蔓延; 6 d后长枝木霉菌菌丝能够穿过大豆根腐病菌菌落内部生长(图 1D)。

E
小麦赤霉病菌
Fusarium sporotri-
chioides
两菌落交接后产生抑菌圈, 初期小麦赤霉病菌菌落停止生长, 后期长枝木霉菌
菌丝逐渐向小麦赤霉病菌扩展, 占领小麦赤霉病菌的生长空间, 且两菌交接处
部分菌丝消解; 4 d后长枝木霉菌开始覆盖小麦赤霉病菌菌落边缘, 且小麦赤霉
病菌菌落边缘的菌丝消解, 并在其菌落周围产生大量分生孢子(图 1E)。

F
南瓜叶枯病菌
Alternaria cucumerina
两菌落交接后, 南瓜叶枯病菌菌落开始停止生长, 且交接处南瓜叶枯病菌部
分菌丝消解, 而长枝木霉菌菌丝则沿着南瓜叶枯病菌菌落边缘继续生长; 6 d
后整个菌落被长枝木霉菌包围, 但不覆盖其上, 并在两菌交接处产生大量分
生孢子(图 1F)。

G
棉花立枯病菌
Rhizoctonia solani
两菌落交接后棉花立枯病菌菌落停止生长, 3 d后交接处棉花立枯病菌部分菌
丝消解, 7 d后棉花立枯病菌菌丝全部消解, 而长枝木霉菌菌丝则继续向棉花
立枯病菌扩展, 甚至棉花立枯病菌菌落边缘被长枝木霉菌所覆盖, 并在其边
缘产生大量分生孢子(图 1G)。

H
独活叶斑病菌
Septoria dearnessii
两菌菌落交接后独活叶斑病菌菌落停止生长, 4 d后交接处独活叶斑病菌部分
菌丝消解, 6 d后长枝木霉菌菌丝穿过独活叶斑病菌菌落内部生长, 8 d后长枝
木霉菌产生大量分生孢子, 覆盖独活叶斑病菌菌落面积的 2/3 (图 1H)。

I
苹果树腐烂病菌
Valsa ceratosperma
当两菌菌落交接后苹果树腐烂病菌停止生长, 4 d后长枝木霉菌菌丝迅速覆盖
苹果树腐烂病菌菌落表面, 6 d后苹果树腐烂病菌整个菌落被长枝木霉菌菌丝
全部覆盖, 并在其上产生大量孢子(图 1I)。

J
甘草叶斑病菌
Alternaria azukiae
当两菌落交接后甘草叶斑病菌菌落开始停止生长, 且交接处甘草叶斑病菌菌
丝部分消解; 5 d后长枝木霉菌菌丝穿过甘草叶斑病菌菌落内部生长, 但不覆
盖其上; 7 d后在两菌交接处长枝木霉菌开始产生大量分生孢子(图 1J)。

K
黄瓜枯萎病菌
Fusarium oxysporum
4 d后菌落交接处黄瓜枯萎病菌菌丝开始消解, 8 d后黄瓜枯萎病菌菌落边缘
完全被长枝木霉菌覆盖, 并且两菌菌丝相互缠绕和交错(图 1K)。 Ⅲ
L
西瓜枯萎病菌
Fusarium oxyspornum
两菌菌落交接后产生较明显的抑菌圈 , 且交接处西瓜枯萎病菌部分菌丝消
解, 但长枝木霉菌菌丝没有覆盖其上, 只与西瓜枯萎病菌菌丝相互缠绕, 使
西瓜枯萎病菌菌丝不能向外扩展和生长(图 1L)。

664 中国生态农业学报 2014 第 22卷



图 1 长枝木霉菌与 12 种病原菌的对峙培养
Fig. 1 Confrontation incubation of Trichoderma longibrachiatum and twelve pathogens
图中字母意义参见表 1, 图 2同。图中所示菌落均为培养第 6 d的结果。Meanings of the capital letters in the figures are showed in the
table 1. The same as the table 2. The colonies in figures have been cultured for six days.

抗等级存在显著差异。接种 3 d后, 长枝木霉菌的菌
丝与病原菌的菌丝纠结在一起, 并覆盖或者侵入病
原菌的菌落内部, 占领病原菌的营养空间和寄生于
病原菌内部抑制病原菌生长, 最终使病原菌菌丝缢
缩和断裂, 同时在病原菌的菌落边缘和菌落表面产
生大量分生孢子(图 1)。
2.2 长枝木霉的抑菌活性
与对照相比 , 长枝木霉菌对 12 种植物病原
菌的生长均有不同程度的抑制作用 , 并且其抑制
作用存在一定的差异 , 其中对苹果树腐烂病菌和
棉花立枯病菌的抑制作用与对其他 10种病原菌的
抑制作用效果相比存在显著差异。同时随着培养
时间的增加 , 长枝木霉菌对 12 种植物病原菌的抑
菌作用在第 5 d 最强 , 第 6 d 抑菌作用逐渐减小。
尤其第 5 d 时其对苹果树腐烂病菌的生长抑制作
用较强 , 生长抑制率为 86.4%, 但对小麦叶斑病
菌的生长抑制作用较弱 , 生长抑制率仅为 27.5%
(表 2)。


第 6期 张 瑾等: 长枝木霉菌抑菌谱测定及其抑菌作用机理研究 665


表 2 长枝木霉对 12 种病原菌的生长抑制率
Table 2 Growth inhibition rates of twelve pathogens by Trichoderma longibrachiatum
病原菌
Pathogens
处理菌落半径
Radius of treated colony (mm)
对照菌落半径
Radius of control (mm)
生长抑制率
Growth inhibition rate (%)
苹果树腐烂病菌 Valsa ceratosperma 5.0 36.7 86.4±0.2a
棉花立枯病菌 Rhizoctonia solani 10.5 38.2 72.5±0.3b
大黄叶斑病菌 Ascochyta rhei 21.0 45.0 53.3±0.3c
小麦赤霉病菌 Fusarium sporotrichioides 20.4 42.5 51.9±0.4cd
百合枯萎病菌 Fusarium oxysporum 21.1 43.6 51.5±0.5d
黄瓜枯萎病菌 Fusarium oxysporum 11.7 23.5 50.2±0.4d
独活叶斑病菌 Septoria dearnessii 18.4 32.8 43.8±0.5e
南瓜叶枯病菌 Alternaria cucumerina 17.6 31.0 43.2±0.5ef
西瓜枯萎病菌 Fusarium oxyspornum 21.3 36.8 42.2±0.5f
大豆根腐病菌 Fusarium solani 22.2 35.8 38.2±0.6g
甘草叶斑病菌 Alternaria azukiae 15.0 22.6 33.4±0.5h
小麦叶斑病菌 Bipolaris triticicola 23.5 32.4 27.5±0.7i
表中数据均为处理后第 5天的生长抑制率, 同列数据后不同小写字母表示经Duncan氏新复极差法检验在 P<0.05水平差异显著。Data in the
table are growth inhibition rate at the 5th day. Different lowercase letters in the same column mean significant difference at 0.05 level by Duncan’s new
multiple range test.

2.3 抑菌作用机理的显微观察
显微镜观察表明, 长枝木霉菌对 12 种植物病
原菌的抑制作用主要通过与病原菌相互接触后迅
速占领病原菌的生长空间达到与病原菌的竞争作
用, 并通过接触后其菌丝穿透病原菌菌落内部或者
与病原菌的菌丝相互缠绕, 最终使病原菌的菌丝消
解, 进而达到重寄生作用。其中长枝木霉菌与小麦
叶斑病菌(图 2A)、大黄叶斑病菌(图 2B)、百合枯萎
病菌(图 2C)、大豆根腐病菌(图 2D)、棉花立枯病菌
(图 2G)、独活叶斑病菌(图 2H)和苹果树腐烂病菌
(图 2I)等病原菌接触后, 其菌丝出现相互缠绕和交
错现象; 与黄瓜枯萎病菌(图 2K)、小麦赤霉病菌(图
2E)、南瓜叶枯病菌(图 2F)、甘草叶斑病菌(图 2J)
和西瓜枯萎病菌(图 2L)等病原菌的菌丝相互作用
后, 使这些病原菌的菌丝细胞原生质浓缩, 菌丝缢
缩和断裂。

图 2 长枝木霉菌对 12 种病原菌菌丝生长的影响
Fig. 2 Effect of Trichoderma longibrachiatum on the hyphae growth of twelve kinds of pathogens
666 中国生态农业学报 2014 第 22卷


3 讨论与结论
据大量文献报道木霉菌作为一类分布范围广、
腐生性强、生长繁殖速度快和对土传植物病原真菌
具有显著抑制作用的土壤习居菌, 目前已有许多菌
株及剂型被正式登记为一种有效的生防制剂应用于
农业生产中[18−19]。本试验结果表明, 长枝木霉菌对
12 种植物病原菌的生长均有不同程度的抑制作用,
且抑制作用存在一定差异, 其抑菌作用机制主要通
过与病原菌相互接触后迅速占领病原菌的生长空间
达到与病原菌的竞争作用, 其中长枝木霉菌与小麦
叶斑病菌、大黄叶斑病菌、百合枯萎病菌、大豆根
腐病菌、棉花立枯病菌、独活叶斑病菌和苹果树腐
烂病菌菌落接触后其菌丝穿透病原菌菌落内部, 并
与病原菌的菌丝相互缠绕; 与黄瓜枯萎病菌、小麦
赤霉病菌、南瓜叶枯病菌、甘草叶斑病菌和西瓜枯
萎病菌菌丝相互作用后, 使这些病原菌的菌丝细胞
原生质浓缩、菌丝缢缩和断裂。
茆振川[20]研究表明, 木霉菌培养液对苹果树腐
烂病菌的生长抑制率为 83.0%。田淑慧等[8]研究结果
表明, 木霉 T05-049 菌株对立枯病菌的生长抑制率
为 61.6%。本试验抑菌活性测定结果表明, 与对照相
比, 长枝木霉菌对 12种植物病原菌的生长均具有一
定抑制作用, 其中在第 5 d 对苹果树腐烂病菌和棉
花立枯病菌生长的抑制效果最佳, 生长抑制率分别
为 86.4%和 72.5%, 而对其他 10 种病原菌的生长抑
制率较低, 其原因可能由于苹果树腐烂病菌和棉花
立枯病菌与长枝木霉菌竞争营养和空间的能力较弱,
但对于具体原因有待进一步研究。
Sivan 等[21]通过研究哈茨木霉菌与病原菌之间
的营养争夺试验, 证明了木霉菌能够有效抑制镰刀
菌的生长和繁殖。薛宝娣等[22]研究表明, 当木霉菌
与腐霉菌(Pythium sulcatum)、疫霉菌(Phytophthora
spp.)和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)分别进行对峙
培养时, 木霉菌能够迅速占据绝大部分培养基表面,
两菌接触后能够在腐霉菌、疫霉菌和立枯丝核菌菌
落内部继续生长。赵蕾[23]研究发现, 绿色木霉菌和
灰霉病菌(Botrytis cinerea)两菌落边缘汇合后, 木霉
菌菌落逐渐覆盖灰霉病菌菌落, 最后整个培养基被
深绿色的木霉分生孢子所覆盖。本试验结果与前期
的研究结果基本一致, 长枝木霉菌能够显著抑制 12
种植物病原菌的生长和繁殖, 长枝木霉菌开始生长
速度较快, 竞争作用强, 能够迅速占领大部分营养
空间, 主要表现为产生抑菌圈、营养和空间竞争作
用, 其中长枝木霉菌与小麦叶斑病菌、大豆根腐病
菌和西瓜枯萎病菌等产生较为明显的抑菌圈, 与棉
花立枯病菌和苹果树腐烂病菌营养和空间竞争作用
最强, 即长枝木霉菌产生大量的孢子覆盖病原菌的
菌落边缘和表面。
显微观察抑菌作用机理结果表明, 长枝木霉菌
与12种植物病原菌对峙培养初期能够显著抑制病原
菌菌丝生长, 并且其菌丝出现相互缠绕、交错、寄
生或穿透病原菌的菌落进行营养竞争等现象。同时
两菌菌丝交接部位病原菌的菌丝细胞原生质浓缩、
外流、菌丝缢缩和断裂, 最终使病原菌菌丝解体。
据相关文献报道表明 , 木霉菌生防机制主要有寄
生、竞争、抗生和溶菌等作用, 但不同种类木霉菌
对不同病原菌的作用机制有所不同[17]。纪明山等[24]
研究表明, 绿色木霉TR-8菌株对尖镰孢菌有重寄生
现象, 木霉菌丝首先趋向于尖镰孢菌丝生长, 然后
紧贴尖镰孢菌丝并穿入菌丝内部生长, 甚至使病原
菌菌丝瓦解。路炳声等[25]在扫描电镜下观察康氏木
霉与立枯丝核菌的交接处气生菌丝寄生情况, 结果
表明康氏木霉菌丝缠绕、寄生在立枯丝核菌的菌丝
上, 使立枯丝核菌菌丝细胞原生质凝结、菌丝皱缩
和断裂。
因此, 长枝木霉菌在防治植物病害方面具有广
阔的应用前景, 但目前对于长枝木霉菌的研究尚处
于初级阶段, 还有很多问题诸如其抑菌作用的有效
物质、对人畜及植物的安全性和持久性等, 还有待
进一步研究。
参考文献
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