拮抗細菌對煙草黑脛病的防治效果研究

摘要：采用溫室盆栽試驗測試5株芽孢桿菌屬生防細菌對煙草黑脛病的拮抗作用。結(jié)果表明，拮抗細菌芽孢桿菌1205對苗期煙草黑脛病有較穩(wěn)定的防治效果，其分泌物還有促進煙株生長的作用，經(jīng)鑒定1205菌株為蠟樣芽孢桿菌（Bacillus cereus）。

關(guān)鍵詞：拮抗細菌；煙草黑脛病；盆栽試驗

中圖分類號：S435.72 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）05-1094-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.05.016

Abstract：5 Bacillus strains with strong antagonism were selected with a pot experiment simulating to control Phytophthora parasitica var. nicotianae at stage of seedling. The control effects of strain 1205 were relatively high. Secrete of strain 1205 accelerated the growth of tobacco. 1205 was identified as Bacillus cereus.

Key words： antagonistic bacterium；Phytophthora parasitica var. nicotianae； pot experiment

煙草黑脛病[Phytophthora parasitica var. nicotianae（Breda de Hean）Tuker]俗稱爛腰病、黑根病，是一種常見的土傳真菌病害。煙草黑脛病在苗床及大田中均可發(fā)生，尤其是在高溫高濕、多雨年份及低洼地區(qū)，該病發(fā)展蔓延快，在1～2周內(nèi)可造成整塊煙田毀滅，導致絕收[1，2]。隨著生物技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)研究的深入，生物防治成為煙草黑脛病的研究重點，特別是在利用有益微生物進行病害防治等方面[3-7]。本研究對篩選出來的5株生防細菌進行盆栽防效試驗，以研究其對煙草黑脛病的拮抗作用。

1 材料與方法

1.1 材料

煙草黑脛病菌病原菌煙草疫霉（Phytophthora parasitica Gzufp-9）由貴州大學生命科學院真菌資源研究室提供。拮抗細菌為芽孢桿菌1107、7403、1205、1601、5801菌株。煙草品種為畢納1號。

1.2 盆栽試驗方法

1.2.1 煙草育苗 采用漂浮育苗法，育苗前將浮盤和盛水方盤進行消毒，檢查盤孔是否堵塞，用松散基質(zhì)填滿孔穴，用手指輕微下壓至有實落感，約下壓1 cm，然后裝滿刮平露出盤面孔格，每孔播種畢納1號種子2～3粒，播種后不再蓋基質(zhì)，立即放入盛有適量水的方盤內(nèi)。待出苗具備2片真葉時即可進行間苗，確保每孔內(nèi)有1株均勻一致的煙苗。在煙苗已具有4葉1心，苗高3～4 cm時剪葉，剪去超過盤孔的根系控制大苗生長，促使小苗生長。后期剪葉兩次，促進莖部的生長，達到煉苗的目的[8]。移栽，每盆1株，10 d后進行處理。

1.2.2 煙草疫霉孢子懸浮液的制備 利用已分離出的煙草疫霉菌菌株Gzufp-9，參照煙草疫霉孢子懸浮液制備方法[9]制備煙草疫霉孢子懸浮液，孢子濃度為104個/mL。

1.2.3 拮抗細菌接種物的制備 在NA平板上將分離得到的拮抗菌株1107、7403、1205、1601和5801活化，取兩環(huán)活化的培養(yǎng)物分別接入盛有100 mL NA培養(yǎng)液的250 mL三角瓶中，28 ℃、160 r/min培養(yǎng)3 d，得到拮抗菌株懸浮液。

1.2.4 接種方法 病原菌接種采用王麗珍[10]的方法，將煙草疫霉孢子懸浮液灌根接種于煙株根部土壤中。拮抗細菌采用灌根接種法，將已經(jīng)制備好的濃度為1×108個/mL拮抗菌發(fā)酵液灌根，接種于煙株根部土壤中。選擇長勢大小相近，苗齡40 d的煙苗，移栽到盆內(nèi)，每盆1株，移栽10 d后接種，試驗設6個處理，每個處理15株，設3次重復。①處理組1：在煙株移栽10 d后，首先接種拮抗菌發(fā)酵液10 mL，10 d后再接種煙草黒脛病病原菌游動孢子懸浮液（104個/mL）10 mL；②處理組2：在煙株移栽10 d后同時接種煙草黒脛病病原菌游動孢子懸浮液（104個/mL）10 mL和拮抗菌發(fā)酵液10 mL；③處理組3：在煙株移栽10 d后，首先接種煙草黒脛病病原菌游動孢子懸浮液（104個/mL）10 mL，10 d后再接種拮抗菌發(fā)酵液10 mL；④發(fā)病對照組：在煙株移栽10 d后只接種煙草黒脛病病原菌游動孢子懸浮液（104個/mL）20 mL，不接種拮抗菌；⑤拮抗菌對照組：在煙株移栽10 d后接種拮抗菌發(fā)酵液20 mL，不接種病原菌；⑥空白對照組：在煙株移栽10 d后接種清水20 mL。

1.3 小區(qū)試驗

在貴州省畢節(jié)市黔西縣進行田間試驗，所有試驗小區(qū)的栽培條件均勻一致，試驗期間管理按照常規(guī)進行，拮抗菌田間藥效試驗小區(qū)按隨機排列的方式進行。

1.3.1 施藥方法 在煙株移栽前采用拮抗菌發(fā)酵液噴灑方式施用到土壤中，移栽后拮抗菌以灌根的方式接種到煙株根部。選用生產(chǎn)中常用的器械，菌種發(fā)酵采用泰斯特6000Ⅱ型培養(yǎng)箱，記錄所用器械的類型和操作條件的全部資料。菌種的施用應保證接種量準確，分布均勻。接種量偏差超過±10%的要記錄。第一次接種在煙株移栽前10 d，煙株移栽后每隔10 d接種1次，共接種3次，記錄每次接種的日期和作物生育期。分別配置菌懸液濃度為102、103、104、105、106、107、108、109個/mL的1205菌株制劑，每株接種20 mL。設陽性藥對照處理，在煙株移栽前10 d接種58%甲霜靈·錳鋅可濕性粉劑（800×）噴淋莖基部。每處理設4次重復，每個小區(qū)面積為15 m2，隨機區(qū)組排列，小區(qū)間筑埂隔離，以防藥液串流。

1.3.2 調(diào)查、記錄和測量方法 接種前調(diào)查1次，分別在施藥后7、14、21 d各調(diào)查1次。病害分級標準按國家行業(yè)標準YC/T39-1996規(guī)定執(zhí)行。病情分級標準如下：0級，全株無??；1級，莖部病斑不超過莖圍的1/2或1/2以下，葉輕度凋萎，或下部少數(shù)葉片出現(xiàn)病斑；2級，莖部病斑超過莖圍的1/2或1/2以上葉片凋萎；3級，莖部病斑環(huán)繞莖圍或2/3以上葉片凋萎；4級，病株全葉凋萎或枯死。目測法調(diào)查記錄拮抗菌對目標病原菌的拮抗效果，同時記錄對作物有益的影響（如加速成熟、增加活力等）。藥效按公式（1）和（2）計算。

式中，對照病指為空白對照區(qū)接菌后的病情指數(shù)；處理病指為拮抗試驗區(qū)接種拮抗菌后的病情指數(shù)。

1.3.3 拮抗細菌對煙株生長的影響 以煙株生長后期為觀測樣本，每處理隨機選擇25株，分別測量其株高、節(jié)距、莖圍、葉長、葉寬、有效葉片數(shù)等指標。對各處理的促生效果采用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)SPSS17.0進行K-S檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 拮抗細菌盆栽防效的篩選

通過盆栽試驗，接種5 d后，分別對各個處理進行調(diào)查?？瞻讓φ铡⑥卓咕鷮φ蘸吞幚斫M2均未發(fā)病，而發(fā)病對照、處理組1和處理組3中的煙株已陸續(xù)發(fā)病，處理組3中的有些煙株發(fā)病級數(shù)也從1級達到了4級。

煙苗移栽40 d時，拮抗菌對照長勢良好（表1）；處理組1中發(fā)病指數(shù)都相對較低，各菌株的防效都達到了65.00%以上，尤其1205菌株相對防效達到了80.44%；處理組2中1601、7403、5801菌株處理的煙株發(fā)病指數(shù)相對較高，而經(jīng)1107和1205菌株處理的煙苗生長良好，尤其1205菌株相對防效達到了84.79%；處理組3中發(fā)病指數(shù)相對較高，1601、5801、7403菌株處理的煙株相對防效在30.00%以下，只有1205菌株的相對防效達到了78.23%。由此可見，1205菌株對病原菌不僅有預防效果，還有較好的治療和鈍化作用。因此，選取1205菌株進行濃度篩選試驗。

2.2 1205菌株的小區(qū)試驗

為了更充分地說明1205菌株對煙草黑脛病的防效及掌握菌株的施用量，以58%甲霜靈·錳鋅可濕性粉劑為陽性對照藥，將1205菌株設計了8個菌懸液濃度梯度，采用隨機區(qū)組排列方法，進行了藥篩試驗，結(jié)果見表2。防治效果隨著菌懸液濃度的增加而增加，當菌懸液濃度達到105個/mL時，相對防效就達到了54.1%，優(yōu)于化學藥劑甲霜靈·錳鋅的防效（50.6%），當菌懸液濃度達到109個/mL時，田間相對防效達到了75.9%。可見1205菌株對于煙草黑脛病的防治效果是穩(wěn)定的。

2.3 1205菌株對煙草植株生長的影響

小區(qū)試驗中觀察1205菌株不同菌懸液濃度對煙草植株的生長情況（表3）表明，與對照相比，不同濃度的菌懸液對煙草植株的生長均有不同程度的影響，其中當1205菌株菌懸液濃度達到109個/mL時，表現(xiàn)尤為突出，與對照藥58%甲霜靈·錳鋅可濕性粉劑相比，株高、莖圍、葉長、葉寬、有效葉片數(shù)分別增長了13%、15%、3%、33%、10%；而與對照相比，株高、莖圍、葉長、葉寬、有效葉片數(shù)分別增長了13%、16%、19%、40%、10%。由此可見，1205菌株的分泌物還具有促進煙株生長的作用。

2.4 1205菌株的種類鑒定

將1205菌株接種在普通瓊脂平板上，37 ℃培養(yǎng)36 h，菌落近圓形，灰白色，不透明，菌落大，直徑達3～7 mm，邊緣不整齊呈擴展狀，表面粗糙顆粒狀似毛玻璃狀或蠟狀，不分泌色素，為革蘭氏陽性細菌，桿狀，1.0～1.3 μm×3.0～5.0 μm，成鏈，具有運動性，芽孢橢圓形，端生或次端生，芽孢膨大不明顯，能耐受7%NaCl，接觸酶陽性、葡萄糖發(fā)酵陽性、淀粉水解陽性、硝酸鹽還原陽性、明膠液化陽性、麥芽糖發(fā)酵陽性、半固體穿刺試驗陽性、酪素水解陽性、VP試驗陰性、檸檬酸鹽利用試驗陰性、吲哚試驗陰性、蔗糖發(fā)酵陰性、乳糖發(fā)酵陰性、甘露醇水解陰性。參考《伯杰細菌鑒定手冊》（第八版）、《常見細菌系統(tǒng)鑒定手冊》和《芽孢桿菌屬》，初步鑒定為芽孢桿菌屬。將1205菌株接種于牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基中，160 r/min、28 ℃培養(yǎng)12 h，離心收集菌體。采用上海生工生物工程股份有限公司生產(chǎn)的柱式基因組DNA抽提試劑盒（細菌）提取基因組DNA。以提取到的DNA為模板，用正向引物16SF（5′-GAGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′）和反向引物16SR（5′-AAGGAGGTGATCCAGCCGCA-3′）對菌株的16S rDNA基因進行PCR擴增。PCR擴增條件為：94 ℃ 3 min；94 ℃ 45 s，54 ℃ 30 s，72℃ 1 min，25個循環(huán)；72 ℃終延伸5 min，4 ℃停止。PCR產(chǎn)物送上海生工生物工程股份有限公司測序，長度為1 468 bp。測序結(jié)果在GenBank中與Bacillus cereus相似性為97%。綜合菌落形態(tài)、生理生化及分子鑒定，將1205菌株鑒定為蠟樣芽孢桿菌（Bacillus cereus）。

4 小結(jié)與討論

本試驗在對篩選出來的1107、7403、1205、1601、5801 5株生防細菌進行盆栽防效試驗的過程中，發(fā)現(xiàn)1205菌株對煙草黑脛病具有較穩(wěn)定的防治效果，防治效果隨著菌懸液濃度的增加而增加。且1205菌株的分泌物還具有促進煙株生長的作用。經(jīng)鑒定1205菌株為蠟樣芽孢桿菌（Bacillus cereus）。對于1205菌株抑制煙草黑脛病的生理機制，尚待進一步研究。

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