防治烟草黑胫病内生细菌的分离鉴定及促生作用研究
2016-10-20岳耀稳王丽萍张仲友
岳耀稳 王丽萍 张仲友
摘要 通过常规分离方法、平板对峙培养法从健康烟株的根、茎、叶中分离得到内生细菌127株,从中筛选出8株菌株对烟草黑胫病菌有明显抗性,并对其进行了皿内拮抗试验、发酵液抑菌试验、温室盆栽试验和发酵液浸种、灌根试验,结果表明:8个菌株培养液滤液中存在具有明显抑菌作用的活性成分。以菌株wy11对烟草黑胫病的防效最好,防效为51.7%。菌株wy2发酵液浸种对烟草幼苗有显著促生作用,能显著提高地上部分鲜重、茎围、根长、叶长、叶宽。
关键词 烟草黑胫病病原菌;内生细菌;分离鉴定;促生作用
中图分类号 S435.72 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)09-0120-03
烟草黑胫病是土传真菌病害,在我国各产烟省均有不同程度的发生[1]。筛选有益的内生细菌有可能成为生物防治中有潜力的微生物农药、增产菌等加以利用[2]。因此,通过对皖南各烟区大量采样,分离出多种内生细菌,筛选出有效的黑胫病拮抗菌株,并对其促生作用进行研究。
1 材料与方法
1.1 供试烟草品种及菌株
内生细菌为云烟87、云烟97、云烟99、K326共4个品种的烟草植株成熟期的根、茎及不同生长期的叶片等组织进行采样并分离获得。菌株为烟草黑胫病(病原)菌162。
1.2 主要试剂及培养基
内生细菌DNA提取、16S rDNA片段扩增、Marker、dNTPs、Buffer等试剂为宝生物工程(大连)产品;其余试剂均为国产分析纯。内生细菌分离和培养用改良的NA(牛肉浸膏1.0 g,酵母浸出汁3.0 g,琼脂17.0 g,大豆蛋白胨5.0 g,NaCl 5.0 g,蒸馏水1 000 mL,pH值7.0)、液体培养用LB,烟草黑胫病菌的培养用CA[3]。
1.3 烟草内生细菌的分离、纯化、保存、编号规则
采集4个品种烟草不同生长期长势良好无病烟株的叶及成熟期的根和茎,对分离菌株进行统一编号。如cg3,数字前2个小写英文字母分别代表分离时期、烟草器官的缩写(表1),数字代表分离序号。
2 结果与分析
2.1 烟草内生细菌的分离与平板抑制作用
对内生细菌的分离结果发现,培养基上长出大量菌落,菌落形态存在明显差异,说明烟草组织中不仅存在大量的内生细菌,且内生细菌的种类丰富(图1)。从4个品种烟草一共分离纯化出127株内生细菌,并从中筛选出了26个菌株对烟草疫霉菌有平板拮抗作用(表2),12个菌株对烟草黑胫病菌有较強拮抗作用(表3),其抑菌带清晰透明,宽度均达到5 mm以上(图2)。
从表3、图3可以看出,对烟草黑胫病菌抑菌活性与空白对照相比,除了cg16、cj22、wy3、wy5无显著差异外,其余8个菌株的抑菌活性均达显著水平。
2.2 拮抗内生细菌对烟草黑胫病的盆栽防效
参试菌株共8个烟草内生细菌,分别为cg24、cj27、cj17、cj20、wy2、wy11、wy4、wy16。从表4可以看出,在接种病菌后第14天,各处理均不同程度地发病。除菌株cj27外,其他7株均显示出一定的防病效果,为6.5%~51.7%。其中以wy11表现突出,病情指数为33.3,防效为51.7%。由此说明,生防菌wy11对黑胫病的防效最佳。
2.3 拮抗细菌的促生作用测定
2.3.1 拮抗内生细菌对种子萌发及根长的影响。选择对烟草黑胫病菌有较强拮抗活性的8个分离菌株为测试菌株,发现8株细菌菌液处理的烟草种子都能正常发芽和生长,表明8株细菌不是烟草的致病菌。表5显示各菌液处理组发芽率与对照无差异,说明8个菌株菌液处理对种子萌发没有显著影响。14 d后测量根系长度,结果表明,大部分菌株对根的生长有促进作用,根长都高于对照。菌液处理组烟苗根长分别增长0.9%~30.3%(表5)。尤以wy2最为明显,总根长达30.1 cm。利用DPS软件进行统计分析,在α=0.05水平上,wy2的促进作用最显著。根长比LB对照增加30.3%,与清水(CK)和LB对照相比,差异达到显著水平(图4)。由此可见,wy2浸种处理后,对烟草有明显的促生作用,表现为显著的促进根伸长,具有进一步开发的意义[4-6]。
2.3.2 拮抗细菌培养液灌根对烟草苗期生长的影响。经内生细菌10倍wy2发酵液浸种处理后,相比10倍LB和清水对照,烟草幼苗地上部分鲜重、根长、茎围、最大叶长、叶宽均有一定程度的增加。从表6可以看出,地上部分鲜重、根长、茎围与对照间差异性达到显著水平。表明内生细菌wy2发酵液对烟草幼苗有明显的促生作用,有利于植株后期的健康生长(图5、6)。
3 结论与讨论
试验结果表明,除菌株cj27外,其他7株内生细菌处理均显示出一定的防病效果,其中以wy11表现突出。大部分拮抗内生细菌菌液对根的生长有促进作用,尤以wy2最为明显,其发酵液对烟草幼苗有明显的促生作用。通过筛选,获得了1株有一定防病效果的内生细菌wy11,对烟草黑胫病的生物防治研究具有一定的指导意义[7-8]。因此,wy11和wy2菌株在烟草防病促生方面具有潜在的应用价值,但其实用发酵条件、防病促生机理、大田应用效果等还需进一步研究。
4 参考文献
[1] 孔凡玉,朱贤朝,石金开,等.我国烟草侵染性病害发生趋势及防治对策[J].中国烟草科学,1995(1):31-34.
[2] 刘峰,蒋宇扬,刘世英,等.植物内生菌抗虫工程研究进展[J].生物技术通讯,2004,15(4):417-419.
[3] 方中达.植病研究方法[M].北京:中国农业出版社,1998:49.
[4] 林玲,乔勇升,顾本康,等.植物内生细菌及其生物防治植物病害的研究进展[J].江苏农业学报,2008,24(6):969-974.
[5] 马冠华,周常勇,肖崇刚,等.烟草内生细菌Itb57的鉴定及其对烟草黑胫病的防治效果[J].植物保护学报,2010(2):148-152.
[6] 蒋继志,张蕾,刘璇,等.致病疫霉拮抗内生细菌的筛选及离体防病作用[J].河北农业大学学报,2013,36(2):75-79.
[7] 杨海莲,孙晓璐.植物根际促生细菌和内生细菌的诱导抗病性的研究进展[J].植物病理学报,2000,30(2):106-110.
[8] 王万能,全学军,肖崇刚.烟草内生细菌对烟草病害的拮抗和防治作用[J].烟草科技,2006(1):54-57.