吳娜 朱金峰 王海濤 康業(yè)斌 鄭偉
摘 要 為了解茄病鐮刀菌與棘孢木霉對碳源、氮源的需求,試驗在培養(yǎng)基I與培養(yǎng)基II的基礎上調整碳源、氮源及C/N比,測定碳源、氮源對茄病鐮刀菌和棘孢木霉菌絲生長量與產孢量的影響。結果表明,碳源對茄病鐮孢菌生長的影響不明顯,甘露醇有利于其產孢;氮源對茄病鐮孢菌生長的影響顯著,硝酸鈉最有利于菌絲生長,磷酸氫二銨有利于其菌絲生長與產孢;C/N比值對茄病鐮孢菌菌絲生長及產孢的影響顯著,C/N達到12∶1時,菌落直徑6.55 cm,每毫升產孢量3.36×106個。碳源對棘孢木霉菌絲生長的影響不明顯,蔗糖和葡萄糖有利于其生長與產孢;氮源對棘孢木霉菌絲生長的影響顯著,磷酸二氫銨與硝酸鈉均有利于菌絲生長,磷酸氫二銨有利于其產孢;C/N比值對棘孢木霉菌絲生長及產孢的影響顯著,C/N達到9∶1時,菌落直徑6.20 cm,每毫升產孢量1.45×107個。
關鍵詞 茄病鐮刀菌;棘孢木霉;菌絲生長;產孢量;碳源、氮源需求
中圖分類號:Q945.8;S435.72 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.7.001
近年來,我國老煙區(qū)由鐮刀菌侵染煙草引起的根腐病為害愈來愈重[1]。貴州省煙草根腐病病原菌的優(yōu)勢種是茄病鐮刀菌(Fusarium solani)[2]。河南省為害煙草的鐮刀菌有尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporum)、茄病鐮刀菌、輪枝鐮刀菌(Fusarium verticillioides)及層出鐮刀菌(Fusarium proliferatum),其中尖孢鐮刀菌分離頻率50.0%,茄病鐮刀菌分離頻率31.8%[3],為主要的致病菌。目前,通過增施生物有機肥,達到抑制病原菌生長、調節(jié)土壤微生物種群結構、增強植物抗病性之目的,從而防止土傳病害的生物防治措施倍受重視[4]。棘孢木霉對多種植物病原真菌具有拮抗作用[5]。陳小均等用施有100~200 g·667 m-2木霉菌的肥土包根假植后盆栽,可有效防治煙草鐮刀菌根腐病,并有較好的治療作用和促生效應[6]。本試驗測定碳源、氮源對茄病鐮刀菌與棘孢木霉絲生長及產孢的影響,為進一步利用棘孢木霉控制煙草鐮刀菌根腐病提供理論參考。
1 材料與方法
1.1 供試菌株和培養(yǎng)基
供試菌株:茄病鐮刀菌(Fusarium solani)和棘孢木霉(Trichoderma asperellum),由河南科技大學植物免疫學實驗室提供。
培養(yǎng)基:PDA培養(yǎng)基、PSA培養(yǎng)基、Czapek培養(yǎng)基、MA培養(yǎng)基、OA培養(yǎng)基、基礎培養(yǎng)基I(磷酸氫二鉀1.0 g、氯化鉀0.5 g、硫酸鎂0.5 g、硫酸鐵0.01 g、葡萄糖30 g、酵母膏2 g、瓊脂20 g、蒸餾水1 000 mL)與基礎培養(yǎng)基II[酵母膏0.9 g,蛋白胨1.8 g(測試碳源時加入),磷酸二氫鉀0.9 g,瓊脂18 g,蒸餾水900 mL][7]。
1.2 試驗方法
1.2.1 不同培養(yǎng)基對茄病鐮刀菌與棘孢木霉絲生長及產孢量的影響
茄病鐮刀菌轉接于PDA培養(yǎng)基上,25 ℃下恒溫培養(yǎng)6 d,用直徑5 mm的取樣器打取菌餅,接種于PDA、PSA、基礎培養(yǎng)基I、Czapek、MA固體培養(yǎng)基中央,于25 ℃下恒溫培養(yǎng),6 d后用十字交叉法測量菌落直徑,10 d后用血球計數(shù)法測量產孢量。每個處理重復4皿。
棘孢木霉轉接于PDA培養(yǎng)基上,25 ℃下恒溫培養(yǎng)2 d,用直徑5 mm的取樣器打取菌餅,接種于PDA、PSA、Czapek、MA、OA固體培養(yǎng)基中央,于25 ℃下恒溫培養(yǎng),2 d后測量菌落直徑,6 d后測量產孢量。每個處理重復4皿。
1.2.2 碳氮源和C/N對茄病鐮刀菌菌絲生長及產孢量的影響
以Czapek培養(yǎng)基為基礎,每1 000 mL添加葡萄糖、蔗糖、淀粉、甘露醇、乳糖各30 g,制成含5種不同碳源的固體培養(yǎng)基;添加硝酸鈉、硫酸銨、硝酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨各3 g,制成含5種不同氮源的固體培養(yǎng)基。將直徑5 mm的茄病鐮刀菌菌餅轉接于上述培養(yǎng)基平板中央,同上述方法測量菌落直徑及產孢量,以不加碳源、氮源的培養(yǎng)基為對照。每個處理重復4皿。
以Czapek培養(yǎng)基為基礎,調整上述篩選出的最佳碳源、氮源的比例,制成1∶1,3∶1,6∶1,9∶1,12∶1(均為質量比,下同)的培養(yǎng)基,以碳、氮比值(19∶1)的培養(yǎng)基為對照。同“1.2.1”的方法接種、培養(yǎng),定時測量菌落直徑及產孢量。每個處理重復4皿。
1.2.3 碳氮源和C/N對棘孢木霉菌菌絲生長及產孢量的影響
以基礎培養(yǎng)基II為基礎,每1 000 mL添加葡萄糖、蔗糖、甘露醇、淀粉、麥芽糖各6.6 g,制成含5種不同碳源的固體培養(yǎng)基;添加硝酸鈉、硫酸銨、磷酸二氫銨、硝酸銨、磷酸氫二銨各3 g,制成含5種不同氮源的固體培養(yǎng)基。將直徑5 mm的棘孢木霉菌餅轉接于上述培養(yǎng)基平板中央,同上述方法測量菌落直徑及產孢量,以不加碳源、氮源的培養(yǎng)基為對照。每個處理重復4皿。
以基礎培養(yǎng)基II為基礎,調整上述篩選出的最佳碳源、氮源的比例,制成1∶1,3∶1,6∶1,9∶1,12∶1的培養(yǎng)基,以碳、氮比值(7.27∶1)的培養(yǎng)基為對照。同“1.2.1”的方法接種、培養(yǎng),定時測量菌落直徑及產孢量。每個處理重復4皿。
2 結果與分析
2.1 茄病鐮刀菌與棘孢木霉在不同培養(yǎng)基上的菌絲生長狀況及產孢量
茄病鐮刀菌在5種培養(yǎng)基上均可生長,在PDA培養(yǎng)基上菌落直徑最大,產孢量最多;在麥芽糖培養(yǎng)基上菌絲生長及產孢最差(見表1)。
棘孢木霉在5種培養(yǎng)基上均可生長,在PDA、PSA培養(yǎng)基上菌落圓形,白色菌絲呈放射狀生長,菌絲濃密,每毫升產孢量在3.1×107個以上;在麥芽糖培養(yǎng)基上菌落圓形,白色菌絲稀疏,每毫升產孢量僅1.8×106個,最差(見表2)。
2.2 不同碳源、氮源及碳氮比對茄病鐮孢菌菌絲生長的影響
碳源對茄病鐮孢菌生長的影響不明顯,但甘露醇有利于其產孢,其次是蔗糖和葡萄糖(見表3)。
氮源對茄病鐮孢菌生長的影響顯著,硝酸鈉最有利于菌絲生長,其次是磷酸氫二銨,且磷酸氫二銨也有利于其產孢(見表4)。
C/N比值對茄病鐮孢菌菌絲生長及產孢的影響顯著,C/N達到12∶1時,菌落直徑6.55 cm,每毫升產孢量3.36×106個,接近對照值(見表5)。
2.3 不同碳源、氮源及碳氮比對棘孢木霉菌絲生長的影響
碳源對棘孢木霉菌絲生長的影響不明顯,以蔗糖、葡萄糖更有利于其生長與產孢(見表6)。
氮源對棘孢木霉菌絲生長的影響顯著,磷酸二氫銨與硝酸鈉均有利于菌絲生長,磷酸氫二銨有利于其產孢(見表7)。
C/N比值對棘孢木霉菌絲生長及產孢的影響顯著,C/N達到9∶1時,菌落直徑6.20 cm,每毫升產孢量1.45×107個,接近對照值(見表8)。
3 討論
據(jù)楊紹麗等報道,茄病鐮刀菌病菌能夠利用多種碳源和氮源,最適碳源是麥芽糖,最適氮源是硝酸鈉[8]。據(jù)楊靜美等報道,茄病鐮刀菌菌絲在以葡萄糖為碳源的培養(yǎng)基中擴展最快,淀粉中最慢,葡萄糖與其他碳源之間有顯著差異;不同氮源培養(yǎng)基中,病菌在以蛋白胨為氮源的培養(yǎng)基中生長最快,在添加磷酸二氫銨的培養(yǎng)基中生長最慢[9]。本試驗結果表明,碳源對茄病鐮孢菌生長的影響不明顯,甘露醇有利于其產孢;氮源對茄病鐮孢菌生長的影響顯著,硝酸鈉最有利于菌絲生長,磷酸氫二銨有利于其菌絲生長與產孢;C/N為12∶1時,最有利于其菌絲擴展與產孢。
顏梅新等研究認為,棘孢木霉生長最佳碳源是甘露醇,其次是蔗糖,葡萄糖和淀粉[7]。于曉丹等研究認為,木霉生長的最佳碳源是蔗糖,其次是麥芽糖和葡萄糖,淀粉最差[10]。本試驗結果表明,碳源對棘孢木霉菌絲生長的影響不明顯,以蔗糖和葡萄糖更有利于其生長與產孢;氮源對棘孢木霉菌絲生長的影響顯著,磷酸二氫銨與硝酸鈉均有利于菌絲生長,磷酸氫二銨有利于其產孢;最適C/N比值為9∶1。
參考文獻:
[1] 陳高航.煙草根腐病病原鑒定及其生物學特性觀察[D].武漢:華中農業(yè)大學,2013.
[2] 桑維鈞,祝明亮,吳興祿,等.煙草鐮刀菌根腐病研究初報[J].山地農業(yè)生物學報,1998,17(3):140-141.
[3] 田艷艷,王偉杰,苗圃,等.河南省煙草鐮刀菌的初步分子鑒定[J].煙草科技,2014,328(11):89-92.
[4] 劉艷霞,李想,曹毅,等.抑制煙草青枯病型生物有機肥的田間防效研究[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2014,20(5):1203-1211.
[5] 李琳,張雅梅,張祥輝,等.生防棘孢木霉T31菌株的分離篩選及其生物學特性[J].植物保護學報,2014,41(1):54-60.
[6] 陳小均,喻會平,顧懷勝,等.木霉菌防治煙草根腐病及其土壤優(yōu)勢微生物的相互作用[J].貴州農業(yè)科學,2007,35(5):57-59.
[7] 顏梅新,廖旺姣,袁高慶,等.荸薺儲藏期腐爛病主要病原棘孢木霉生物學特性探究[J].西南農業(yè)學報,2010,23(6):1900-1904.
[8] 楊紹麗,吳仁鋒,楊德枝.豇豆根腐病菌的生物學特性及室內殺菌劑毒力測定[J].湖北農業(yè)科學,2013,52(22):5479-5484.
[9] 楊靜美,陳健,羅金棠,等.番木瓜茄病鐮刀菌的生物學特性研究[J].中國熱帶農業(yè),2011,38(1):56-58.
[10] 于曉丹,張彩霞,林英,等.拮抗木霉株T21發(fā)酵條件的研究[J].安徽農業(yè)科學,2005,33(2):215-216.
(責任編輯:丁志祥)