水稻细菌性条斑病和纹枯病生防细菌的复筛、室内防效及应用评价
2014-11-14吉启辉宋水林魏洪义
刘 冰,吉启辉,宋水林,魏洪义
(江西农业大学 农学院,江西 南昌 330045)
由Xanthomonas oryzaepv.oryzicola引起的水稻细菌性条斑病对水稻的高产稳产造成了严重威胁。目前该病的防治主要依赖化学农药,长期使用后造成病原菌抗药性突变体的比例逐年上升,且这种抗药性能够稳定遗传。在此前提下,利用拮抗菌防治水稻细菌性条斑病是一种值得探求的途径,而且拮抗菌在防治植物病害中被认为是一类具有发展潜力的生防因子。利用禾长蠕孢菌及其代谢产物防治水稻细菌性条斑病菌已有初步研究,但利用拮抗细菌防治水稻细菌性条斑病的研究鲜有报道[1-3]。
水稻纹枯病是我国水稻三大病害之一。目前推广的水稻品种缺乏高抗纹枯病基因,利用抗病品种尚未获得较满意的防病效果。当前生产上主要用井冈霉素加以防治,但长期使用此药已使纹枯病菌产生了抗药性,用药量和使用次数正逐年加大[4]。因此,水稻纹枯病的生物防治研究具有重要的应用前景。
鉴于以上研究现状,本试验在前期皿内初步筛选出5株水稻细菌性条斑病菌和5株纹枯病菌拮抗菌的基础上,通过活体生测法复筛对这两种病害有较好防效的菌株,并对其室内防效和应用效果进行评价。试验结果可为水稻细菌性条斑病和纹枯病的生物防治奠定基础。
1 材料和方法
1.1 供试材料
供试水稻品种:金优556。
供试药剂:稻丰TM多·福可湿性粉剂,青岛金正农药有限公司生产,总有效成分含量为40%,其中多菌灵5%,福双美35%。
供试病原菌:水稻细菌性条斑病病菌(Xanthomonas oryzaespv.oryzicola)和水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)均由江西农业大学植物病理实验室分离保存。
供试筛选菌株:水稻白叶枯病和细菌性条斑病待测生防菌(菌株P1G1、GN222、GN223、GN233、WZ131)和水稻纹枯病待测生防菌(菌株P1G1、GN222、、GN211、WZ131、ML27);均由江西农业大学植物病理实验室分离保存。
1.2 水稻苗的培育
挑选健康水稻种子进行浸种、催芽和育苗,方法参照文献[5]。待水稻破胸露白后,施于育苗盘中,每盘16簇,共18盘。
1.3 病原菌和生防菌的接种
水稻细菌性条斑病菌:水稻分蘖长至四叶一心时,将供筛选的生防菌菌悬液稀释至109cfu/mL后分别均匀喷洒于水稻叶片上。每盘一个处理,共5个处理,分别记为:P1G1菌悬液、GN222菌悬液、GN223菌悬液、GN233菌悬液和WZ131菌悬液,设一个清水对照。每个处理3个重复。同时,采用针刺法接种细菌性条斑病菌于水稻叶片的上下两端,塑料薄膜密封保湿24h[3]。
水稻纹枯病菌:水稻分蘖长至四叶一心时,选取水稻剑叶放在湿纱布上,将供筛选的生防菌菌悬液稀释至109cfu/mL后分别用棉球涂抹于水稻叶片上[6-7]。每盘一个处理,共5个处理,分别记为:P1G1菌悬液、GN222菌悬液、GN211菌悬液、GN233菌悬液、WZ131菌悬液和ML27菌悬液,设一个清水对照。每个处理5个重复。同时,将纹枯菌丝块倒扣在叶片上,用塑料薄膜将水稻密封保湿。每个菌株接种5片叶,每叶接种3个菌丝块。
1.4 生防菌的复筛
对水稻细菌性条斑病:接种15d后调查病情,观察各处理组的发病情况,并及时记录。病情严重程度按发病病斑占叶片总面积的百分数,0 级,无病斑;1级,病斑占叶片面积<5%;3级,病斑面积占叶片面积 6%~15%;5级,病斑面积占叶片面积 16%~30%;7级,病斑面积占叶片面积 31%~50%;9级,病斑面积占叶片面积>50%[2]。根据发病严重度筛选出防治效果较好的菌株。
对水稻纹枯病:接种3d后调查发病情况,病情严重程度按病斑大小占水稻茎秆周长的百分数分为0~10级,即未发病的为0级,1~10%(不包括10%)1级,10%~20%(不包括20%)为2级......以此类推,90%以上为10级[8]。根据发病严重度筛选出防治效果较好的菌株。
1.5 生防菌对水稻细菌性条斑病和纹枯病室内防效的测定
接种细菌性条斑病菌/纹枯病菌于水稻叶片上后,选取初筛防治效果较好的菌株进行生防菌处理,同时增加一个药剂处理即将稻丰可湿性粉剂稀释400倍后,喷施/涂抹于已接种细菌性条斑病菌/纹枯病菌的水稻叶片上。对照喷施清水。接种15d/3d后,观察各处理的发病情况,并计算防治效果[9-10]。
病情指数(%)={(∑各级病叶数×各级代表值)/(调查总叶数×最高级代表值)}×100;
防治效果(%)={(对照组病情指数-处理组病情指数)/对照组病情指数}×100。
1.6 生防细菌对水稻的促生作用测定
取含菌量为109cfu/mL的生防菌菌悬液50mL,用无菌水按1:1的比例稀释。随机取100粒种子浸泡在稀释后的菌液中,28℃放置48h,倒掉菌液进行催芽,记录稻种发芽情况,2d后将种子播在无菌土中。待稻苗长到两叶一心时,用109cfu/mL的生防菌菌悬液进行喷施,每过7d 1次,共喷3次。用空白培养液浸种、喷施处理作为对照,30d后测量稻苗的高度,调查试验结果。
2 结果与分析
2.1 水稻病害生防菌复筛
2.1.1 水稻细菌性条斑病生防细菌的复筛试验结果表明,5株生防菌对苗期水稻细菌性条斑病均有防治效果,其中防治效果较好的有GN223,GN222,GN233。其中菌株GN223,GN222和GN233的病情指数分别为51.6%,44.7%,23.7%,其防效依次达到28.2%,37.8%,67%(表1)。可见,菌株GN223,GN222和GN233可作为水稻细菌性条斑病的生防菌。
表1 水稻细菌性条斑病生防细菌的筛选
2.1.2 水稻纹枯病生防菌的复筛试验结果表明,5株生防菌对苗期水稻纹枯病的防治中效果较好的有GN211和GN222,菌株P1G1没有防效。其中GN211和GN222的病情指数分别为23%和27.5%,其防效达到45.9%和35.3%(表2)。可见,菌株GN211和GN222可作为防治水稻纹枯病的生防菌株。
表2 水稻纹枯病生防细菌的筛选
2.2 室内防效测定
2.2.1 对水稻细菌性条斑病的防效筛选出的3株菌的室内防效见表3和图1。结果表明,内生菌GN233的防效最好,为28.9%,与农药的34.2%接近,GN223次之,防效为18.4%,GN222防效最差。
表3 生防菌菌悬液对水稻细菌性条斑病的室内防治效果
图1 生防细菌对水稻细菌性条斑病的影响
2.2.2 对水稻纹枯病的防效筛选出的2株生防菌的室内防效见表4和图2。结果表明,菌株GN222和GN211对水稻纹枯病的防效分别为44.4%和27.8%,农药“稻丰”的防治效果为33.3%。
表4 生防菌菌悬液对水稻纹枯病的室内防治效果
图2 生防细菌对水稻纹枯病的影响
2.3 生防菌对水稻的促生作用
由表5和图3可知,水稻种子用几株防治水稻细菌性条斑病和纹枯病效果较好的生防菌浸种后,其芽长变化不大,发芽率均比对照高,其中菌株GN222和GN223最为明显。由图4能看出,3株细菌均对水稻苗的生长有促生作用,其中菌株GN233的促生效果最为明显。
表5 生防菌对水稻种子发芽的影响
图3 喷施不同生防菌后水稻苗的生长情况
3 讨 论
近年来关于植物病害生防菌的报道不断涌现,植物病害的生物防治已然成为未来防治植物病害的一个重要发展方向[11]。目前,生产上主要采用杀菌剂和使用抗病品种来控制水稻细菌性条斑病和纹枯病的危害,然而长期和广泛使用化学药剂导致细菌性条斑病菌和纹枯病菌产生抗性,且造成环境污染及影响人畜安全,因此生物防治越来越被重视。然而有关水稻细菌性条斑病生物防治的研究较少,朱凯等[3]发现禾长蠕孢菌及其代谢产物对水稻细菌性条斑病菌室内防效显著高于20%叶枯唑;沈素文等[4]发现两株拮抗细菌与化学药剂混配比单一使用化学药剂能更好地防治细菌性条斑病。至于水稻纹枯病的生物防治,陈志谊等[12]选用的芽孢秆菌对水稻纹枯病有较好的防效,在亚洲也有不少的生防专家从事此方面的研究和实践,已取得较大的成绩。本试验通过活体和离体生测筛选到了对水稻细菌性条斑病和纹枯病具有良好防效的细菌菌株,可为这两种病害的生物防治奠定基础。
本试验通过对生防细菌的活体筛选和防效测定发现,菌株GN233对水稻细菌性条斑病的防效较好,几乎接近农药的防效,可进一步扩大试验范围及面积、提高效价,并保持其稳定性,为其应用于田间生产奠定基础。通过对生防细菌的离体筛选和防效测定发现,菌株GN211和GN222对水稻纹枯病有一定的防治效果,可作为水稻纹枯病生防细菌。此外,筛选出的几株生防细菌对水稻植株生长还具有促生作用。在其他试验中笔者还发现菌株GN211和GN222对一些草坪真菌性病害也具有一定的防治效果。由此可见,这几株菌具有较好的生防潜力,有必要进行深入研究。
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