复合微生物菌剂对灵芝菌、青枯雷尔氏菌的抑菌对比研究
2023-02-23刘泉林
DOI:10.20023/j.cnki.2095-5774.2023.05.013
收稿日期:2023-06-12
基金项目:厦门市科技局资助项目(3502Z20226016);福建省科技厅STS计划配套项目(2023T3021)
作者简介:刘泉林(1988-),男,农艺师,主要从事园林养护与管理工作,E-mail:1253352667@qq.com
摘要要:【目的】对比复合微生物菌剂对灵芝菌、青枯雷尔氏菌的抑菌效果,为开展有效防治植物的灵芝根腐病和青枯病提供参考。【方法】从凤凰木上分离获得2株灵芝菌,购买青枯雷尔氏菌,分别在PDA、SPA培养基上加入复合微生物菌剂进行培养,以无复合微生物菌剂培养的菌株为对照,观察抑菌效果。【结果】复合微生物菌剂对灵芝菌的抑菌圈直径为0.50和0.67 cm,平均抑菌率为97.69%,对青枯雷尔氏菌的抑菌圈直径为2.50、2.70和2.90cm,平均抑菌率为30.00%。【结论】复合微生物菌剂对真菌类的凤凰木根腐病灵芝菌抑菌率在95.37%~100.00%,生防效果好;对细菌类的青枯雷尔氏菌的抑制作用差。
关键词:凤凰木;复合微生物菌剂;灵芝菌;青枯雷尔氏菌;抑菌率
中图分类号:S144.1;S567.31 文献标识码:A 文章编号:2095-5774(2023)05-0381-04
A Comparative Study on Bacteriostasis of Compound Microbial Agents against
Ganoderma lucidum and Ralstonia solanacearum
Liu Quanlin
(Xiamen Jimei Gardening and Landscaping Co.,Ltd.,Xiamen Muhicipal Group,Xiamen,Fujian 361021,China)
Abstract:【Objective】The aim of this study was to compare the bacteriostatic effects of compound microbial agents on Ganoderma lucidum and Ralstonia solanacearum in order to provide references for their effective control. 【Method】Two strains of Ganoderma lucidum were isolated from Delonix regia. Ralstonia Solanacearum was cultured on PDA and SPA media,respectively,with the addition of the compound microbial agent,and the strains cultured without the compound microbial agent were used as the control to observe the comparative bacteriostasis effect.【Result】The average diameter of inhibition zone of compound microbial agents against Ganoderma lucidum was 0.50 cm and 0.67 cm,respectively. The average bacteriostatic rate was 97.69%. The average diameter of inhibition zone of compound microbial agents against Ralstonia solanacearum was 2.50 cm,2.70 cm and 2.90 cm,respectively. The bacteriostatic rate was 30.00%.【Conclusion】The bacteriostatic rate of the compound microbial agent against the root rot of Ganoderma lucidum was 95.37%-100.00%. The bacteriostatic effect of the compound microbial agent was good against Ganoderma lucidum and not good against Ralstonia solanacearum.
Key words: Delonix regia;Compound microbial agent;Ganoderma lucidum;Ralstonia solanacearum;Bacteriostatic rate
復合微生物菌剂的核心菌群主要包括芽孢杆菌等有益菌群,在逆境中对维持植物和土壤健康起着重要作用,因而被用来代替化学农药成为城市园林植物病虫害防治的热点方向。复合微生物菌剂施加后对土壤生态系统的改善体现在三个方面,一是可以增强植物对土壤中磷元素的吸收、利用、转化;二是可以提高土壤中功能酶的活性,将养分转换为更易被植物吸收的形态;三是能抑制土壤中病原菌的活性[1]。
凤凰木(Delonix regia)根腐病的病原腐菌属灵芝菌是一种弱寄生真菌,常以菌丝体或厚壁孢子在病残体或土壤中越冬,分生孢子通过雨水、灌溉水或土壤耕作传播[2],根据文献报道常见的有4种,灵芝(Ganoderma lucidum)、热带灵芝(Ganoderma tropicum)、南方灵芝(Ganoderma australe)、韦伯氏灵芝(Ganoderma weberianum)。灵芝菌子实体大型,高8~12 cm,1 a生,木栓质至木质,一般在高温多雨的7-9月出现,往往是多个子实体同时长出,其传播途径主要是子实体释放的担子孢子借由土壤、水或风进行远距离传播,遇到树木根颈部或根部的伤口即行侵染;近距离传播则是由林木根际之间的相互接触,由病根上的菌丝体传至健康株的根部,并繁殖形成新的侵染。灵芝根腐病的发生不是突发性的,而是经过侵染2~3 a甚至5~6 a后,才逐渐表现出症状。在凤凰木的灵芝根腐病发病初期,林木生长缓慢,树冠稀疏,并呈现出黄化现象;待到病害中期,凤凰木的生长几乎停滞,叶片大量脱落,树冠稀疏更加明显,此时常能发现有白色菌丝或赤褐色的子实体生长在病株的地际部,或是在露出地表的根部,从病根的细根到粗根的表面都布满了菌丝体,呈现为蜘蛛网状、扇状、毡状等,且组织腐朽,材部组织也长有菌丝体;在灵芝根腐病的病害末期,立木会萎枯死亡,地际部的根長出许多子实体。另外也有可能是二孢假芝(Amauroderma subresinosum)造成的根腐病[3]。青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)是一种土传植物病原细菌,会引发植物青枯病,被认为是植物上最具破坏性的病原细菌,可侵染250多个物种,包括番茄、马铃薯、烟草、香蕉、辣椒、茄子等在内的多种重要农作物,造成巨大的经济损失[4]。由于施用复合微生物菌剂对真菌和细菌作用可能存在差异,为探明其抑菌效果,本文以复合微生物菌剂对灵芝菌和青枯雷尔氏菌开展离体试验研究,观察对比二者的抑菌和生防效果,以期制定防治方案,为有效防治植物的灵芝根腐病和青枯病提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料来源
试验所用的灵芝菌是通过采集凤凰木上的灵芝菌子实体,经分离培养获得;青枯雷尔氏菌购买于中国普通微生物菌种保藏管理中心(https://cgmcc.net);云集合益植得宝复合微生物菌剂购买于厦门云创生物科技有限公司(https://flbook.com.cn/c/9ndepkpPTe#page/ 16),含有紫红曲霉(Monascus purpureus)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)等活菌。
1.1.1灵芝菌采集
2022年3月在厦门市集美区道路两旁,从已露出地表的凤凰木根腐病的病根(封三 图2)上采集灵芝菌子实体(封三 图3)。
1.1.2灵芝菌分离培养
1.1.2.1配置马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基
将去皮马铃薯200 g切成小块,用600 mL蒸馏水大火煮开,小火煮约20 min,两层纱布过滤,去渣,加入葡萄糖20 g、琼脂17 g,加水定容至1 L,pH自然,高压灭菌锅121℃灭菌20 min后,冷却至60℃左右,每20 mL培养基中加入经0.22 μm过滤器过滤的50 mg/mL氨苄青霉素溶液20 μL。
1.1.2.2分离纯化
先将成熟的灵芝菌子实体表面用70%酒精擦拭消毒,然后将其撕开,从内层解剖刀切取0.5 mm大小的内层幼嫩组织,置于PDA平板中心,在30℃黑暗条件下培养5~7 d,待担孢子长出白色菌丝后,挑取单个担孢子长出的生长旺盛健壮、无杂菌污染的菌落进行转换培养,再不断选优纯化后保存。
1.1.2.3菌种保藏
将分离纯化后的灵芝菌菌株液体培养基(不含琼脂的PDA培养基)经摇床培养成菌丝球后,转入2 mL冻存管,将液体培养基与灭菌后的甘油按12涡旋混匀,封口后贴标签置于-20 ℃冰箱保藏。使用前在PDA培养基上活化备用。所有器材均为事先经高温灭菌。
1.2离体培养
将灵芝菌(LZ1和LZ2菌株)和青枯雷尔氏菌分别置于PDA、胰蛋白胨蔗糖(SPA)培养基(液/固)上进行离体培养,待得到液态菌丝体后,再开展离体试验观测。其中SPA液体培养基:胰蛋白胨10 g,蔗糖20 g,K2HPO4 0.5 g,MgSO4 0.25 g,加水定容至1L,121℃高温灭菌备用;另备各材料加水定容至1 L后加入15 g琼脂,121℃高温灭菌备用,则为SPA固体培养基。
1.3 抑制灵芝菌试验
1.3.1培养基制备
称取0.2 g复合微生物菌剂,直接加入100 mL
PDA培养基中,制成处理组培养基;以不加复合微生物菌剂的PDA培养基为对照组。每种处理3组重复(处理1、2、3)。
1.3.2抑菌处理
从生长状况良好的灵芝菌菌株的菌落边缘取直径0.5 cm的菌饼,置于上述1.3.1制备的平板培养基中心位置。25℃黑暗培养4 d后,以十字交叉法测得菌落直径[5]。计算灵芝菌抑菌率(%)=(对照菌落直径-处理菌落直径)/(对照菌落直径-菌饼直径)×100%。
1.4 抑制青枯雷尔氏菌试验
1.4.1培养基与菌液制备
在100 mL液体SPA 培养基中加入20 μL青枯雷尔氏菌菌株样品,28℃,150 rpm,过夜培养。称取0.2 g复合微生物菌剂,直接加入100 mL SPA液体培养基中备用。用移液枪吸取过夜培养菌液测量OD600值,再定容到OD600=1.000,并按照每700 mL 培养基加10 mL菌液的比例,加入融化后适温(50℃左右)的SPA固体培养基,再倒入平板中,制成菌液混合SPA培养基。在已凝固的培养基上做打洞处理。
1.4.2菌饼培养与数据处理
对照组为空白SPA培养基孔洞中加入50 μL复合微生物菌剂;菌液处理组为菌液混合SPA培养基的孔洞中加入50 μL空白 SPA 液体培养基;复合微生物菌剂处理组为菌液混合SPA培养基孔洞中加入50 μL复合微生物菌剂,3组重复处理(处理1、2、3),每组处理中设置3个孔洞(孔洞1、2、3)。
经28℃黑暗培养3 d,十字交叉法测得菌落直
径[6]。由于青枯菌的对比培养是在直径9.00 cm的整个培养基中,所以根据抑菌圈占整个培养基的比例,计算青枯雷尔氏菌抑菌率(%)=抑菌圈直径/培养基直径×100%。
2结果与分析
2.1复合微生物菌剂对灵芝菌的抑菌效果
对比试验处理可得,LZ1和LZ2在 PDA 培养基中生长状态良好(封三 图5)。由表1可见,培养4 d后,LZ1和LZ2的抑菌圈平均直徑分别为0.50、0.67 cm,而对照组的抑菌圈平均直径是4.13、
4.18 cm,求得复合微生物菌剂对灵芝菌的平均抑菌率为97.69%,生防效果好。
2.2复合微生物菌剂对青枯雷尔氏菌的抑制效果
经28℃黑暗培养3 d后,青枯雷尔氏菌在SPA培养基中生长状态良好。复合微生物菌剂对于青枯菌的生长有一定抑制作用,其表现为在菌液混合培养基倒板中,孔洞周围有一定的抑菌圈表现,且培养基颜色较浅。通过十字交叉法测得其抑菌圈平均直径为2.50、2.70和2.90 cm(表2)。在对照处理组中,加入复合微生物菌剂处理的孔洞附近有一定的微生物生长情况,可能为复合微生物菌剂中有益菌生长产生(封三 图6)。
3 结论与讨论
目前国内市场“以菌抑菌”在重大植物疾病防治上采用的是普通微生物菌剂,其多为单一菌种或复配菌种,因为抗逆性不强对环境适应性有限、与有害菌的竞争力不足等原因,而鲜有成功案例。复合微生物菌剂的应用能够提高土壤微生物群落多样性,增加OTU 数量和Chao1、Shannon指
数[7,8],从而改善根际微生物区系减低病害发生程度。本试验选用云集合益植得宝复合微生物菌剂分别对灵芝菌、青枯雷尔氏菌进行抑菌试验,效果对比结果表明,对真菌类的凤凰木根腐病灵芝菌有较好的抑菌效果,抑菌率在95.37%~100.00%,生防效果好,而对细菌类的青枯雷尔氏菌的抑菌作用差。
在此研究基础上,后续将继续开展盆栽试验,评估复合微生物菌剂和有机肥联合施用对土壤理化性质的影响,试图探明土壤微生物群落对复合微生物菌剂的响应变化,寻求针对不同健康程度的凤凰木灵芝根腐病解决方案,用于有效防治凤凰木灵芝根腐病。
参考文献:
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(责任编辑:许 玲)