小麥內(nèi)生細(xì)菌鑒定及其對(duì)小麥赤霉病菌的拮抗作用

溫輝芹，裴自友，張立生，程天靈，李 雪

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，山西太原030032）

由禾谷鐮刀菌（Fusarium graminearum Schw.）引起的小麥赤霉病是世界溫暖潮濕和半潮濕地區(qū)小麥的重要病害之一，在我國(guó)主要流行于長(zhǎng)江中下游冬麥區(qū)和東北春麥區(qū)，近年來(lái)隨著氣候變暖和耕作制度的變更，在黃淮麥區(qū)亦時(shí)有發(fā)生。隨著全球氣候變暖、耕作制度以及耕作方式的改變，其為害有日益加重的趨勢(shì)。

據(jù)全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心分析預(yù)測(cè)，2012年赤霉病在湖北東部和江漢平原、江蘇沿江和江蘇南部、安徽沿淮及其以南、浙江中北部、上海有偏重流行的潛在威脅，長(zhǎng)江流域的其他麥區(qū)、黃淮南部有中等流行的可能，黃淮北部和華北南部有偏輕流行可能，全國(guó)發(fā)生面積400萬(wàn)hm2。小麥赤霉病所造成的不孕以及灌漿不良、容重下降和病粒通?？梢?0%～15%的顯著減產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)50%以上。赤霉病除了影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)外，感病籽粒中的真菌毒素（主要為脫氧雪腐鐮刀菌烯醇deoxynivalenol，DON）還對(duì)人畜安全造成危害[1-2]。

目前，生產(chǎn)上通常使用保護(hù)性化學(xué)藥劑如氰烯菌酯、戊唑醇、多菌靈等對(duì)赤霉病進(jìn)行防治，并且輔以準(zhǔn)確的氣象預(yù)報(bào)，防治效果良好。但是施用化學(xué)藥劑防治會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染，破壞自然生態(tài)平衡，因而，生物防治受到了廣泛的重視。

研究表明，80%的植物病害是由植物病原真菌引起，而芽孢桿菌屬既可以產(chǎn)生抗真菌物質(zhì)，又是自然界廣泛存在的非致病菌，對(duì)人畜無(wú)害，不污染環(huán)境，因此，利用拮抗微生物防治植物病害成為當(dāng)今植病界十分活躍的研究領(lǐng)域之一，并已顯示出良好的應(yīng)用前景[3-7]。

本試驗(yàn)以從小麥葉片與穗部分離的5份拮抗菌為材料，鑒定其種類和對(duì)小麥赤霉病菌的拮抗效果，以期為小麥赤霉病害的可持續(xù)控制提供新材料。

1 材料和方法

1.1 材料

供試的5份小麥內(nèi)生拮抗菌菌株（JY2，JY1-3，JY1-4，JY1-9，JY1-16） 由福建省南平市農(nóng)科所提供。供試的小麥赤霉菌FJ-2收集自福建，由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所保存。

1.2 方法

1.2.1 拮抗菌的觀察 將極少量拮抗菌與水混合，然后用移液器取1滴于載玻片上，涂片，用Olympus BH-2顯微鏡觀察。

1.2.2 拮抗作用測(cè)定 將0.5 cm（打孔器直徑）赤霉菌菌碟接種在馬鈴薯培養(yǎng)基（PDA）平板中心，然后進(jìn)行培養(yǎng)，同時(shí)在距中心2.5 cm處對(duì)呈對(duì)稱分布的4個(gè)點(diǎn)分別接上5份內(nèi)生拮抗菌，1個(gè)培養(yǎng)皿接種1種拮抗菌，3次重復(fù)。在25℃下恒溫培養(yǎng)7 d，根據(jù)抑菌面積觀察拮抗的效果。

2 結(jié)果與分析

2.1 拮抗菌的形態(tài)觀察

利用相差顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，分離自小麥的5份內(nèi)生拮抗菌均為芽孢桿菌（Bacillus spp.）。

2.2 對(duì)赤霉菌的拮抗效果

觀察發(fā)現(xiàn)，在赤霉病菌與拮抗菌接觸前，呈輻射狀生長(zhǎng)，菌落呈圓形。隨著2種菌的生長(zhǎng)，當(dāng)赤霉菌與拮抗菌接觸后，因受到拮抗菌的拮抗作用，會(huì)發(fā)現(xiàn)赤霉菌的4個(gè)方向發(fā)生凹陷生長(zhǎng)，菌落呈四角凹陷狀。與拮抗菌接觸處赤霉菌生長(zhǎng)緩慢，未與其接觸處不受阻礙，結(jié)果拮抗菌長(zhǎng)成近似“十”字型的凹陷狀包圍赤霉菌菌落，形成明顯的抑菌帶。赤霉病菌菌絲顏色呈暗紅色，氣生菌絲呈橘黃色。結(jié)果表明，JY1-3，JY1-4，JY1-9，JY1-16，JY2拮抗菌株在不同程度上對(duì)赤霉病菌有一定的拮抗作用，從接種后4 d的拮抗作用看，5個(gè)菌株的拮抗效果無(wú)明顯差異（圖1）。從接種后7 d的拮抗效果看，JY1-9的拮抗效果最好，其次依次為 JY1-3，JY1-4，JY1-16，JY2（圖 2）。

3 結(jié)論與討論

通常人們通過(guò)小麥不同品種間雜交，或小麥同近緣物種雜交導(dǎo)入外源基因等方法來(lái)獲得對(duì)赤霉病具有不同程度抗性的品種，但尚未育成高抗赤霉病的小麥品種用于生產(chǎn)，小麥赤霉病的防治還主要依賴化學(xué)防治。隨著人們生態(tài)意識(shí)的不斷提高，研究和開(kāi)發(fā)更安全的生物農(nóng)藥成為必然。目前，小麥赤霉病的生物防治研究工作已取得一定進(jìn)展[7-9]。

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，來(lái)自福建南平市農(nóng)科所（全國(guó)唯一的一個(gè)國(guó)家小麥赤霉病自然抗性鑒定基地）的5份拮抗菌具有赤霉菌抑菌活性，且不同菌株的抑菌活性不同，從中篩選出2份對(duì)小麥赤霉病菌菌絲生長(zhǎng)具有較強(qiáng)抑制作用的拮抗菌菌株?？紤]到僅是培養(yǎng)基上的鑒定結(jié)果，今后還需要進(jìn)行田間試驗(yàn)來(lái)確定菌株JY1-9，JY1-3抑制赤霉病的實(shí)際效果，以期將這些菌株用于生物防治。研究中還發(fā)現(xiàn)，5份拮抗菌對(duì)高溫（50～60℃）均有很好的耐受性，用滅菌水可以長(zhǎng)期保存拮抗菌，這些都為進(jìn)一步研究提供了有利的條件。

今后應(yīng)進(jìn)一步分離、提取有特異性抑菌作用的抗菌蛋白，并通過(guò)與植物病原菌共培養(yǎng)鑒定對(duì)菌絲的影響，明確抗菌蛋白的抑菌機(jī)理?？紤]到拮抗菌在小麥白粉病、紋枯病和全蝕病菌等方面的應(yīng)用價(jià)值[10-16]，有必要探討其在其他病害防治中的應(yīng)用。

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