园艺植物真菌病害的分离及木霉对其防治效果的研究
2020-12-21司铃铃徐晓娜
司铃铃,徐晓娜
(江苏省启东市北新镇农服中心 226200)
1 研究的目的和意义
木霉属于半知菌门丝孢目木霉属,是一类普遍存在的真菌,常见的木霉有绿色木霉、康宁木霉、棘孢木霉、哈茨木霉、长枝木霉等。在生物防治中,可利用向土壤中接种木霉拮抗微生物来抑制病原菌,即以菌制菌、以菌治病,不会影响人类健康也不会污染环境,这是农药等非生物防治病虫害方法所不能比的,具有广阔的发展前景。
本文研究了3 种不同木霉对珊瑚黑斑病病菌、紫薇白粉病菌等6 种常见园艺植物病原真菌的抑菌作用,并且利用木霉对草莓灰霉病进行了栽培防治试验,测定和评价了木霉对草莓灰霉病的防治效果,从而筛选出防治这几种病害的最佳木霉,为探索利用木霉拮抗性防治园艺植物病害提供理论依据。
2 材料和方法
2.1 材料
2.1.1 试验的木霉。在3 个不同植被生长的土壤中分离出3 种木霉,即HT-1901(公园绿化带的土壤中),HT-1902(栽植草莓的大棚土壤中),HT-1903(河边的水杉树根部土壤中),由淮阴工学院生命科学与化学工程学院植物生理实验室分离、保存。
2.1.2 植物病原病菌。植物病原真菌为紫薇白粉病菌、海桐煤污病菌、珊瑚黑斑病菌、草莓灰霉病菌、番茄枯萎病菌、草莓炭疽病菌,分别从启东市北新河边种植的紫薇、海桐、珊瑚以及启东市欣欣向荣草莓园的草莓、番茄的病叶中分离出。
2.1.3 培养基。PDA 培养基:马铃薯(去皮)100g,琼脂7g,蔗糖5g,水500mL;玉米粉培养基:玉米粉500g,琼脂7g,水500mL。
2.1.4 试验幼苗。草莓幼苗品种为“红颜”,由启东市欣欣向荣草莓园提供的5 叶期幼苗。
2.2 方法
2.2.1 病菌的分离纯化。用刀片切取相同大小的病叶,每个PDA 平板上接种4 片同种病叶,每种病叶接种3个培养皿,用报纸包扎好放到25℃恒温箱避光培养。4~5d 后,挑取病菌菌丝接种到PDA 培养基里,在25℃恒温箱里培养、纯化。最后将得到的病菌接种到盛有PDA 培养基的试管里冰箱保存(-20℃)。
2.2.2 对峙培养。将直径是1mm 的木霉菌和植物病原菌菌片分别接种在直径7cm 的PDA 平板上(每个处理中木霉菌和植物病原菌片之间的距离相等),只接种同样大小的病原真菌,不接种木霉的为对照,每个处理重复3 次,在25℃恒温箱内培养,每日观察木霉菌落和病原菌落的生长状况,用毫米刻度尺测量木霉菌与病原菌菌落生长的直径D2和D3及对照病原菌直径D1。计算:抑菌率(%)=(D1-D3)/D1×100。
2.2.3 载片观察。用灭菌解剖针挑取木霉与植物病原菌接触边缘菌丝,置于灭菌的载片中间,用光学显微镜观察菌丝侵染情况。
2.2.4 草莓盆栽试验。选取生长状况一致的5 叶期草莓幼苗(摘去生长点),栽植到花盆中,盆土经高温灭菌并分别喷洒等量的HT-1901、HT-1902、HT-1903 木霉菌液,叶片喷洒浓度相同的草莓灰霉病菌液,土壤中不喷木霉菌液为对照,每个处理3 株幼苗,重复3 次。每隔5d 观察每株幼苗叶片病斑数,处理的病斑数记为a,对照病斑数记为b,试验周期为20d。计算:防治效果(%)=(b-a)/b×100。
3 结果与分析
3.1 木霉与几种植物病菌的对峙培养
对峙培养结果表明,对峙培养基中病原菌菌落的生长半径明显低于对照,3 种木霉对植物病原菌都有抑制作用。
紫薇白粉病病原菌与HT-1901、HT-1902、HT-1903 3 种木霉分别培养3d、2d、3d 后,两者菌丝开始接触,病原菌菌落慢慢萎缩,显著被木霉菌菌丝压制和覆盖,菌丝变稀薄且呈黄褐色,气生菌丝消解。草莓炭疽病菌与HT-1902 在25℃恒温箱里避光培养2d后,两者的菌丝开始接触,3d 后HT-1902 开始包围草莓炭疽菌,使其不再向前扩展,而HT-1902 菌丝进一步扩展侵入病原菌菌落,最终覆满全皿,并产生大量绿色分生孢子。HT-1903 在第2d 与草莓炭疽病菌接触后继续生长,两菌相邻边缘的病原菌菌丝尖端形成灰白色瘤状物等现象。番茄枯萎病菌与HT-1901 对峙培养时,可观察到番茄枯萎病原菌菌落3d 后被HT-1901覆盖、发生萎缩。HT-1901 在第4d 开始覆盖草莓灰霉病菌菌落,并在其上长满了浓密的气生菌丝;HT-1903对草莓灰霉病菌不形成明显的抑菌带,界面处菌丝可交错生长,第3d 后,木霉菌逐渐包围和覆盖草莓灰霉病菌菌落,使其面积不再扩展,草莓灰霉病菌开始逐渐萎缩,HT-1903 菌落进一步扩展或产生大量绿色孢子侵入草莓灰霉病菌菌落,最终草莓灰霉病菌菌落绝大部分萎缩,整个平皿大部分被木霉占据。另外,海桐煤污病菌与HT-1902 在试验的初期形成对峙平衡状态,持续2d,第3d 后,逐渐被HT-1902 包围。
3.2 木霉菌与病原菌菌丝相互作用的显微观察
在光学显微镜下,可以观察到HT-1901 菌丝附于草莓灰霉病病原菌菌丝上,沿着病原菌菌丝波浪式生长,最后使病原菌菌丝发生裂解;HT-1903 菌丝与草莓炭疽病病原菌丝接触后缠绕生长,而与草莓灰霉病病原菌菌丝接触后呈并列式生长,有时以钩状结构入侵病原菌菌丝;在接触后期观察到,草莓灰霉病菌被HT-1902 寄生后的菌丝有消解和断裂的现象;番茄枯萎病菌被HT-1901 菌丝侵入,使其发生扭曲,最后断裂,而与HT-1902 接触处原生质浓缩,并有融合现象发生,有些融合处菌丝壁消解,原生质渗漏。
3.3 木霉抑菌率的比较
测算抑菌率,比较之后发现HT-1903 对紫薇白粉病菌、海桐煤污病菌以及珊瑚黑斑病菌的抑菌率最高,分别达到40.09%、45.34%、47.37%,但是3 种木霉对紫薇白粉病菌和珊瑚黑斑病菌的抑菌率比较,三者之间并没有显著差异,HT-1903 对海桐煤污病菌的抑菌率显著高于HT-1901 和HT-1902,表明在防治珊瑚黑斑病和紫薇白粉病时,3 种木霉的防治效果相当,防治海桐煤污病应选择HT-1903。HT-1902 对草莓炭疽病菌和番茄枯萎病菌的抑菌率最高,分别为30.65%和25.38%,其对番茄枯萎病菌的抑菌率极显著高于HT-1903,显著高于HT-1901;HT-1902 与HT-1901对草莓炭疽病菌的抑菌率比较,两者之间没有显著差异且极显著高于HT-1903,表明在防治番茄枯萎病时应选用HT-1902,防治草莓炭疽病选择HT-1902 和HT-1901 效果相当。HT-1901 对草莓灰霉病菌的抑菌率显著高于HT-1902 为27.44%,而HT-1902 和HT-1903 相比没有差异,由此可见防治草莓灰霉病时应选用HT-1901。
3.4 木霉对草莓灰霉病的防治效果
通过草莓盆栽实验计算得出:HT-1901 和HT-1903 对草莓灰霉病的防治效果随着时间的延长逐渐增强,而HT-1902 对草莓灰霉病的防治效果是随着天数的增加逐渐减退。在防治初期,HT-1901 对该病的防治效果显著高于HT-1903 和HT-1902,第15d时HT-1901 与HT-1903 对草莓灰霉病的防治效果相比较没有显著差异,在第20d HT-1901 防治效果最高达到76.35%,HT-1902 的防治效果仅为37.62%,且HT-1901 对防治效果极显著高于HT-1902,实验结果与木霉对草莓灰霉病菌的抑菌率表现一致。所以防治草莓灰霉病,综合考虑选用木霉HT-1901 最佳。
4 结论
本试验初步研究了木霉对植物病原真菌的防治效果,筛选出防治草莓灰霉病、海桐煤污病、草莓炭疽病、番茄枯萎病的最佳木霉分别为HT-1901、HT-1903、HT-1902、HT-1902,3 种木霉都可以用来防治珊瑚黑斑病与紫薇白粉病。但是HT-1902 对草莓炭疽病和番茄枯萎病的抑菌率虽然是最高的,但是防治效果偏低,并不是很理想,可能还需配合一些杀菌剂的使用,从而达到治理这两种病害的最佳效果。另外,据国内外有关报道木霉生防机制主要有竞争作用、重寄生作用、产生抗菌类物质和细胞壁溶解等。[1]本试验显微镜检结果也发现,HT-1901 木霉对植物病原真菌的拮抗机制除在营养和空间的竞争作用外,可能还与其分泌的抑菌物质及重寄生有关。