枯草芽孢桿菌H1和H2對(duì)黃瓜的促生作用

范瑛閣+李莎+趙靜+但紅霞

摘要：通過(guò)種子萌發(fā)和田間苗期試驗(yàn)，測(cè)定枯草芽孢桿菌H1、H2對(duì)黃瓜的促生作用。結(jié)果表明：H1、H2的各倍稀釋液對(duì)種子萌發(fā)有抑制作用；50、100倍稀釋液對(duì)種子的胚軸和幼苗鮮重有一定提升；100倍稀釋液對(duì)黃瓜幼苗的株高、根系長(zhǎng)度、葉綠素、磷和鉀也有一定的促進(jìn)作用?？莶菅挎邨U菌H1、H2對(duì)黃瓜的生長(zhǎng)、干物質(zhì)的積累具有一定促進(jìn)作用，此結(jié)果為枯草芽孢桿菌的進(jìn)一步應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了重要的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：枯草芽孢桿菌；黃瓜；促生作用；萌發(fā)；生長(zhǎng)

中圖分類號(hào)： S642.201 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2015）07-0158-03

黃瓜原產(chǎn)于印度的熱帶潮濕森林地帶，自傳入中國(guó)后已有2 000多年的栽培歷史，深受人們的喜愛(ài)[1]。長(zhǎng)期以來(lái)，白粉病是困擾黃瓜生產(chǎn)的重要病害之一，黃瓜白粉病每年5—6月大面積暴發(fā)[2]，在黃瓜幼苗和成株期均可發(fā)生，常造成重大經(jīng)濟(jì)損失[3]。長(zhǎng)期以來(lái)，白粉病主要依靠化學(xué)藥劑進(jìn)行防治。但大量使用化學(xué)農(nóng)藥會(huì)引起環(huán)境污染、藥物殘留增加、病原菌抗藥性提高等社會(huì)問(wèn)題。隨著生態(tài)農(nóng)業(yè)及無(wú)公害食品產(chǎn)業(yè)的興起，使人們倍加關(guān)注無(wú)污染、無(wú)殘留、對(duì)有益微生物無(wú)影響的植物病害防治方法[4]。本試驗(yàn)從黃瓜根際土壤篩選出2株枯草芽孢桿菌H1、H2，用其菌懸液對(duì)黃瓜種子進(jìn)行浸種、灌根后，對(duì)其萌發(fā)情況、幼苗期與花期植株的氮、磷、鉀、葉綠素含量進(jìn)行初步探索，旨在為黃瓜的無(wú)公害生產(chǎn)提供一條可行途徑，為植物病害的防治和生物農(nóng)藥的大規(guī)模開(kāi)發(fā)提供理論與實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試黃瓜品種為長(zhǎng)春密刺，由昌吉市亞華種苗有限責(zé)任公司生產(chǎn)。供試菌株：枯草芽孢桿菌H1、H2從黃瓜根際土壤分離得到。80%多菌靈可濕性粉劑：石家莊亞潤(rùn)科技有限公司產(chǎn)品。

1.2 菌懸液的制備

1.2.1 供試培養(yǎng)基

選用LB培養(yǎng)基。配方：NaCl 10 g、胰蛋白胨10 g、酵母提取物5 g、瓊脂15 g、蒸餾水 1 000 mL、pH值7.0～7.2。

1.2.2 枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)及菌懸液的制備

（1）平板培養(yǎng)：將枯草芽孢桿菌H1、H2分別接種于LB平板上，28 ℃培養(yǎng)24 h，保存?zhèn)溆谩?/p>

（2）菌懸液的制備：將培養(yǎng)好的菌株平板內(nèi)各加入若干無(wú)菌水，用已滅菌的接種環(huán)輕輕刮去上層菌層，將同一菌株的菌懸液置于150 mL 三角燒瓶中，稀釋成 108 CFU/mL 濃度的菌懸液即為原液，用已滅菌的移液管移取菌液，制備成10、50、100、1 000倍稀釋液保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 枯草芽孢桿菌各菌株菌懸液對(duì)黃瓜種子萌發(fā)的影響

將黃瓜種子放入鋪有滅菌濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，每皿20粒，分別加入枯草芽孢桿菌系列菌懸液、80%多菌靈可濕性粉劑1 800倍液各 5 mL，以5 mL無(wú)菌水處理為對(duì)照，28 ℃培養(yǎng)，蒸發(fā)損失的水以無(wú)菌水補(bǔ)充。每個(gè)處理3次重復(fù)。分別于24、48、96 h統(tǒng)計(jì)萌發(fā)率，測(cè)量胚根、胚軸長(zhǎng)度，稱量幼苗鮮重[6]。

1.4 枯草芽孢桿菌H1、H2菌懸液對(duì)黃瓜幼苗的影響

試驗(yàn)地點(diǎn)在塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院園藝站溫室大棚。將種子分成12組，每組120顆，將每組種子分別浸入枯草芽孢桿菌系列菌懸液、80%多菌靈可濕性粉劑1 800倍稀釋液以及無(wú)菌水中，于培養(yǎng)箱中28 ℃培養(yǎng)12 h后播種（10月14日）。生長(zhǎng)35 d后（11月18日）統(tǒng)計(jì)出苗率、植株株高、根系長(zhǎng)度及植株的鮮重；取第2對(duì)真葉測(cè)定氮、磷、鉀和葉綠素含量。

1.5 氮、磷、鉀和葉綠素含量的測(cè)定

氮含量采用凱氏定氮法測(cè)定。磷含量采用H2SO4-H2O2消化-釩鉬黃比色法測(cè)定。鉀含量采用H2SO4-H2O2消化-火焰光度法測(cè)定[5]。葉綠素含量用葉綠素計(jì)于拔苗之前測(cè)定。試驗(yàn)測(cè)得的所有數(shù)據(jù)均用DPS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃瓜種子萌發(fā)情況統(tǒng)計(jì)

各處理浸泡后的種子萌發(fā)率、胚根胚軸的長(zhǎng)度以及幼苗鮮重如表1和圖1所示。種子在清水中發(fā)芽情況最好，在 24 h 時(shí)已全部萌發(fā)，生長(zhǎng)96 h后H1 10、50倍稀釋液，H2 100、1 000倍稀釋液條件的種子全部萌發(fā)。H2各處理和80%多菌靈可濕性粉劑處理的種子胚根長(zhǎng)均低于對(duì)照，H1的50、100倍稀釋液處理的胚根分別長(zhǎng)于對(duì)照27.84%、3299%。H1、H2的50、100倍稀釋液處理后的種子胚軸長(zhǎng)度和幼苗鮮質(zhì)量均高于對(duì)照。此結(jié)果表明，H1和H2各稀釋液對(duì)種子的萌發(fā)具有抑制作用，50、100倍菌體稀釋液對(duì)胚軸長(zhǎng)度和幼苗鮮質(zhì)量有促進(jìn)作用。

2.2 幼苗期黃瓜各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

2.2.1 株高、根系長(zhǎng)度、單株鮮質(zhì)量、出苗率的統(tǒng)計(jì)

處理后的黃瓜幼苗株高、根長(zhǎng)、平均鮮質(zhì)量及出苗率如表2和圖2所示。各處理的株高均高于對(duì)照，其中H1的100倍液處理的幼苗株高比對(duì)照增加了53.85%。H1和H2的100倍液處理的根系長(zhǎng)度明顯高于對(duì)照，其他處理低于對(duì)照。除H2的1 000倍稀釋液，其他各處理的單株鮮質(zhì)量均高于對(duì)照，其中H1的100倍液處理的高于對(duì)照70.90%。H2原液和H1的100倍液處理的出苗率分別高于對(duì)照119.00%和73.36%。

2.2.2 氮含量的測(cè)定

各處理黃瓜幼苗葉片的含氮量如表

3所示。菌株H2的10倍稀釋液和80%多菌靈可濕性粉劑 1 800倍液處理的黃瓜氮含量高于對(duì)照，其他處理均低于對(duì)照，其中H2的10倍稀釋液與對(duì)照在5%水平差異顯著。

2.2.3 磷含量的測(cè)定

磷含量測(cè)定結(jié)果如表4所示。各處理葉片中的磷含量均高于對(duì)照，且經(jīng)DPS數(shù)據(jù)分析在5%水平均無(wú)顯著差異，說(shuō)明各處理間磷含量無(wú)明顯差異。endprint

2.2.4 鉀含量的測(cè)定

火焰光度法測(cè)得黃瓜葉片的鉀含量如表5所示。H2原液處理的葉片鉀含量略低于對(duì)照，其他處理均高于對(duì)照，其中H1的50倍稀釋液處理與對(duì)照差異最顯著。

2.2.5 葉綠素含量的測(cè)定

不同處理黃瓜幼苗葉片中葉綠素含量如表6所示。除H2的1 000倍液和多菌靈處理的葉

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)表明，枯草芽孢桿菌對(duì)種子的萌發(fā)具有抑制作用，且濃度越高抑制作用越大，而100倍稀釋液對(duì)植株的生長(zhǎng)和干物質(zhì)的積累具有促進(jìn)作用。

黃瓜幼苗期試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)枯草芽孢桿菌H1和H2各稀釋液處理后的黃瓜葉片，其磷、鉀和葉綠素含量與對(duì)照相比都有所增加，氮含量沒(méi)有明顯增加。

葉綠素的光合產(chǎn)物為葉的生長(zhǎng)代謝提供了足夠的能量，同時(shí)，葉綠素含量直接影響植物的光合作用能力和干物質(zhì)的積累。磷與細(xì)胞分裂及有機(jī)物的合成、轉(zhuǎn)化、運(yùn)輸都有密切關(guān)系。鉀能促進(jìn)光合作用順利進(jìn)行及光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移，增加植株葉面積[6-7]。各物質(zhì)之間的功能相輔相成，互相影響。經(jīng)過(guò)處理的幼苗平均鮮質(zhì)量高于對(duì)照，并且磷、鉀和葉綠素含量均高于對(duì)照，在田間也發(fā)現(xiàn)經(jīng)枯草芽孢桿菌處理的植株較為豐盈茁壯，長(zhǎng)勢(shì)較好。以上結(jié)果說(shuō)明枯草芽孢桿菌可促進(jìn)植物光合作用以及吸收礦質(zhì)元素、水分的能力。

枯草芽孢桿菌用于生物防治已十分廣泛，截至2005年，美國(guó)已有5株枯草芽孢桿菌（B.subtilis）獲得環(huán)保局（EPA）商品化或有限商品化生產(chǎn)應(yīng)用許可[8]。運(yùn)用B.subtilis防治黃瓜白粉病也有不少報(bào)道。2007年Romero報(bào)道B.subtilis對(duì)瓜類白粉病的防效與殺菌劑醚菌酯相同[9]。同年Romero又報(bào)道B.subtilis產(chǎn)生的脂肽類代謝產(chǎn)物對(duì)瓜類白粉病具有抑制作用[10]。胡健2012年研究發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌可濕性粉劑對(duì)黃瓜白粉病防效顯著[11]。李寶慶研究證明枯草芽孢桿菌CAB-1產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)黃瓜白粉病防效高于80%[12]。以上研究報(bào)道表明，枯草芽孢桿菌為黃瓜白粉病的防治提供了新的途徑。

本試驗(yàn)從植物生理角度揭示了枯草芽孢桿菌的抗菌機(jī)理，為進(jìn)一步利用枯草芽孢桿菌防治黃瓜病害奠定了一定基礎(chǔ)。

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