中生菌素对Erwinia amylovora抑菌效果及库尔勒香梨生长安全性评价

摘" 要：【目的】研究不同浓度梯度下中生菌素对梨火疫病的抑制效果，以及在库尔勒香梨发育的不同时期是否产生药害，旨在评价中生菌素对梨火疫病菌的抑菌效果及其对库尔勒香梨生长的安全性影响，为中生菌素在果树病害防治中的应用提供科学依据。【方法】采用抑菌圈法分析42.62%中生菌素原药在100、200、400、800和1 600稀释倍数条件下的抑菌圈直径大小、抑菌率和对梨火疫病菌的毒力，并对不同稀释后的抑菌效果做了安全性评价。【结果】结果显示，稀释倍数在100～1 600倍范围内其对梨火疫病抑菌率为65.34%～77.67%，抑制圈平均直径和抑菌率随着中生菌素原药稀释倍数的增加呈现下降变化趋势，100～400倍稀释条件下抑菌圈平均直径差异不显著，800～1 600稀释条件下抑菌圈平均直径显著或极显著下降；喷药结束后的第120 h时中生菌素药害趋于稳定，EC50值为23.021 mg/L；随着稀释倍数的不断增加，药害指数在花芽萌动期、花期和幼果期均表现为下降变化，且药害指数在0～200倍稀释范围内的下降速率显著高于200～1 200倍稀释范围。【结论】结合中生菌素对梨火疫病菌的抑菌效果和中生菌素对梨火疫病菌的毒力比较可以确定，42.62%中生菌素在200～400倍稀释范围内使用对库尔勒香梨火疫病菌防治效果最佳。

关键词：库尔勒香梨；火疫病菌；中生菌素；毒力测定；安全性评价

文章编号：2096-8108（2024）06-0030-05" 中图分类号：S661.2中图分类号" 文献标识码：A文献标志码

收稿日期：2024-08-10中文收稿日期

基金项目：兵团财政科技计划资助重点领域科技攻关计划项目（2018AB038）

第一作者简介：何家静（1998-），女，硕士研究生，主要从事植物病害防治研究。E-mail： 1486135382@qq.com

*通信作者：张王斌（1974-），男，教授，硕士研究生导师，主要从事植物病理学研究。E-mail： zwbzky@163.com

Evaluation of Antibacterial Effect of Zhongshengmycin on Erwinia amylovora and Growth Safety of Korla Fragrant Pear

HE" Jiajing，MA" Xiangyu，LIU" Zhenya，LI" Yapeng，ZHANG Wangbin*

（Tarim University， The nationa land local joint engineering laboratory of high efficiency and superior-quality cultivation and fruit deep processing technology of characteristic fruit treesin SouthXinjiang; Key lab of Xinjiang production and construction corps in comprehensive agricultural pest management in Southern Xinjiang; Scientific observing and experimental station of crop pests in Alar， Ministry of agriculture and rural affairs， Alar Xinjiang 843300， China）

Abstract： 【Objective】The inhibitory effect of Zhongshengmycin on pear fire blight bacteria under different concentration gradients and whether it caused phytotoxicity at different stages of Korla fragrant pear development were studied. The purpose was to evaluate the antibacterial effect of Zhongshengmycin on pear fire blight bacteria and its safety effect on the growth of Korla fragrant pear， and to provide scientific basis for the application of Zhongshengmycin in the prevention and control of fruit tree diseases.【Methods】 The size of the inhibition， the virulence of 4200，200，100，100，800 and 1 600， and the safety of different dilutions was evaluated.【Results】The results show that， from 100 to 1 600 times， 65.34% to 77.67%， The average diameter of the inhibitory circle and the antibacterial rate showed a decreasing trend with the increase of the dilution ratio of Zhongshengmycin， No significant difference in mean coil diameter between 100 to 400-fold dilution， The average diameter of the bacteriosphere was significantly or significantly decreased between 800 and 1 600 dilutions; At 120 h after the end of spraying， The EC50 value is 23.021 mg/L; With the increasing dilution ratio， The drug damage index showed decreasing changes in the budding， flowering and young flower stage， Moreover， the decrease rate of the drug harm index in the 0-to 200-fold dilution range was significantly higher than the 200-to 1，200-fold dilution range.【Conclusion】Combine the antibacterial effect of isocin on pear fire blight bacteria and the virulence of mesocin on pear fire blight bacteria. 42.62% of isocin had the best control effect in 200 to the 400 times dilution range.

Keywords：Korla fragrant pear; fire blight bacteria; Zhongshengmycin; virulence determination; safety evaluation

梨火疫病是由解淀粉欧文氏杆菌（Erwinia amylovora）引起的危害性较强的植物病害［1］，能够导致多种蔷薇科植物的毁灭性病害［2］，被我国农业农村部列为一类农作物病害。库尔勒香梨是新疆地区重要的农业经济支持型树种，当前梨火疫病在新疆各地逐步扩散，给香梨生产带来重创以及不可估量的经济损失［3-4］。因此，科学有效的防治该梨火疫病对新疆果业发展具有重要意义。

目前国内对梨火疫病的防治大多采用农用抗生素化学药剂［5］，但许多药剂的药害副作用很大，对生态环境影响以及香梨的生长发育带来了诸多不良影响。前人对多种抑制药剂做出研究与测评，刘朋飞等［6］采用比浊法对梨火疫病菌6种杀菌剂毒力进行测定，发现6种杀菌在对抗梨火疫病菌均有很强的毒力作用。吕振豪等［7］为筛选出防治梨火疫病高效低毒药剂，选用等10种药剂进行田间实验，发现4%春雷霉素对梨火疫病的防治效果最优。Georg等［8］对29种药剂的进行有筛选，并未筛选出比链霉素更有效的防治药剂。出于对环境和人类健康的考虑，一些国家对部分药剂做出禁止规定［9］。因此选取低毒且有效的防治药剂十分必要。中生菌素是中国农业科学院研究所创制的生物农药品种［10］，作为一种广谱的抗生素，对农作物细菌性病害及某些真菌性病害具有良好的防治效果，能够有效地控制库尔勒香梨梨火疫病害的发生。鉴于此，本文探讨了不同浓度梯度下中生菌素对梨火疫病的抑制效果，以及在库尔勒香梨发育过程中不同时期是否产生药害，旨在评价中生菌素对梨火疫病菌的抑菌效果及其对库尔勒香梨生长的安全性影响，为中生菌素在果树病害防治中的应用提供科学依据。

1" 材料与方法

1.1" 试验材料

1.1.1" 供试菌株

梨火疫病原菌（Erwinia amylovora）由中国检验检疫研究院提供。试验前先将梨火疫病菌（4 ℃冰箱保存）在LB固体培养基上复壮，经纯化后接种到LB液体培养基中，最后在220 r/min、28 ℃的恒温摇床上培养48 h备用。

1.1.2" 试验药剂

42.62%中生菌素原药，陕西麦可罗生物科技有限公司，100 g，粉剂。

1.1.3" 培养基

1）Luria-Bertani固体培养基：胰蛋白胨10 g，酵母提取物5 g，氯化钠10 g，琼脂粉15 g，加无菌水至1 L，调pH值至7.0左右，121 ℃高温灭菌20 min。

2）Luria-Bertani液体培养基：胰蛋白胨10 g，酵母提取物5 g，氯化钠10 g，加无菌水至1 L，将pH值调至7.0，最后在121 ℃高温条件下灭菌20 min。

1.1.4" 菌悬液

用移液枪枪头刮取菌种至装有Luria-Bertani液体培养基的锥形瓶中，设置摇床温度为28 ℃，转速为220 r/min培养48 h，摇好的菌液倒入50 mL离心管中用冷冻离心机5 000 r/min离心10 min，倒出上清液，加入无菌水，配成菌悬液，以无菌水为对照，分光光度仪固定波长600 nm，测得OD值为0.3～0.4。

1.2" 试验方法

1.2.1" 试验设计

1）室内毒力测定试验。试验采用抑菌圈法，根据前期试验确定中生菌素对梨火疫病菌的有效抑制浓度范围，将42.62%中生菌素原药在有效抑制浓度范围稀释到625、1 250、2 500、5 000和10 000 mg/L5个不同浓度处理，并以无菌水作为对照处理。将Luria-Bertani固体培养基融化后冷却至45 ℃，后与菌悬液以10∶1的体积比混合并充分震荡摇匀制成带菌的Luria-Bertani固体培养基，后倒入平板培养皿并用0.6 cm打孔器在培养皿中心打孔，用移液枪吸取10 ul的供试药剂打在孔洞中，置于28 ℃的培养箱中培养48 h后用十字测量法测量抑菌圈大小，每个处理重复4次。

2）药剂对库尔勒香梨生长期安全性评价试验。试验在塔里木大学园艺试验站（40°32′ N，81°17′ E）梨树园进行。该梨园面积约2 500 m2，主栽品种库尔勒香梨，株行距1.5 m×4.5 m，树形为主干型，多年生，在树行距种植豆科植物长毛野豌豆和三叶草。该地区属于暖温带大陆性干旱气候区，海拔为1 012 m，年平均气温为11.72 ℃，年平均无霜期为213 d，年降水量为25.30" mm。

根据室内毒力测定结果确定药剂浓度梯度，将42.62%中生菌素原药在有效区间内按照其有效浓度分别稀释至6个不同浓度，药剂有效成分浓度由高到低分别为66 666、22 222、7 407、2 469、823、400 mg/L，以清水作为对照，不同浓度药剂装入喷壶中备用。

采用单对角线取样法选择试验梨树，将梨园均匀地划成数个小区，然后在小区的一条对角线上均匀选择2～3株果树。在果树的花芽萌动期（3月27日）、花期（3月30日）、幼果期（4月19日）分别进行喷药。每株库尔勒香梨树东西南北4个方位选择数量均匀的花簇进行喷药，每个浓度药剂喷洒10簇花序为一组，每组重复3次并挂牌标记，每次施药保证施药部位出现薄薄的水膜，尽量避免施药部位大量药水堆积，水分蒸发后局部区域药剂浓度升高产生药害，使用统一规格喷瓶，每次喷药量为0.1 mL，花芽萌动期因为花芽较小，每个花芽喷洒0.1 mL即可形成水膜，花期花簇面积较大喷洒0.5 mL即可形成水膜，幼果期每个幼果喷洒0.2 mL即可形成水膜。每次喷药后24 h、48 h和120 h进行调查。

1.2.2" 调查方法

1）根据调查结果，记录各处理浓度的抑菌圈直径（cm），以0.6 cm作为基准，结果保留小数点后两位。

抑菌率/%=（药剂处理组抑菌圈直径-对照组抑菌圈直径）/药剂处理组抑菌圈直径×100

2）按植物器官药害分级对药害情况进行记录，并且使用Excel软件整理数据计算药害指数，使用Origin软件进行作图，观察分析药害指数随药剂稀释倍数变化情况（见表1）。

药害指数=［∑（药害器官数×相应药害级数）/（调查总器官数×最高药害级数）］×100

1.3" 数据处理

使用Excel、SPSS软件整理数据计算抑菌率，根据药剂浓度和抑菌率作回归分析，计算出每种药剂的毒力回归方程、相关系数r、决定系数R2和EC50值。

2" 结果与分析

2.1" 中生菌素对梨火疫病菌的抑菌效果

由表2可知，从相关系数r可以看出，中生菌素对梨火疫病菌具有显著抑制作用，稀释倍数100～1 600倍范围内相关系数达0.921～0.946，具有显著正相关关系。随着中生菌素原药随着稀释倍数的增加其有效成分浓度呈现下降变化，抑制圈平均直径和抑菌率也随之呈现降低变化。不同稀释倍数条件下抑制圈平均直径和抑菌率变化幅度不同，在100～400倍稀释条件下抑菌圈平均直径变化不显著，抑菌率仅下降2.67%，在800～1 600稀释条件下抑菌圈平均直径则会显著或极显著下降，且抑菌率降幅较400倍稀释条件下增加了3.74%～9.66%。

2.2" 中生菌素对梨火疫病菌的毒力比较

通过对试验数据分析发现，在喷药结束后的第120 h时中生菌素药害趋于稳定（见表3），中生菌素毒力回归方程的决定系数R2达到0.910，这说明试验数据与毒力回归方程的拟合度高，毒力回归方程具有较高的可信度。同时结果还显示42.62%中生菌素的EC50值为23.021 mg/L，即中生菌素对梨火疫病菌具有较好的防治效果，因此，结合中生菌素对梨火疫病菌的抑菌效果可以看出，中生菌素对梨火疫病菌具有较好的的抑制作用，100～400倍稀释倍数下抑抑菌效果不存在显著性差异。

2.3" 中生菌素制剂对库尔勒香梨生长期安全性评价

为进一步评价中生菌素制剂对库尔勒香梨不同生长期的安全性，对数据进行了药害指数分析，结果如图1所示，随着稀释倍数的不断增加，药害指数在库尔勒香梨花芽萌动期、花期和幼果期均表现为下降变化。药害指数在0～200倍稀释范围内（药害指数为9.5%～100%）的下降速率显著高于200～1 200倍稀释范围（药害指数为0%～24.0%），0～200倍稀释范围内花芽萌动期的药害最严重，其次是花期，幼果期最弱。200～1 200倍稀释范围幼果期的药害最严重，其次是花芽萌动期，花期最弱。因此，结合中生菌素对梨火疫病菌的抑菌效果和中生菌素对梨火疫病菌的毒力比较知道，在200～400倍稀释范围内使用中生菌素对库尔勒香梨火疫病菌防治效果最佳。

3" 讨论与结论

李东旭等［11］对中生菌素等4种药剂进行田间实验，发现中生菌素对梨火疫病菌的抑制效果最好。白鹏华等［12］利用2种生物杀菌剂对苹果病害的防治进行评价，结果表明3%中生菌素可湿性粉剂对干腐病菌和腐烂病菌有较强的抑菌活性。王佼［13］对苹果疫腐病防治进行药剂筛选，并对果实的生长情况进行了田间跟踪调查，使用中生菌素类的农用抗生素，未发现药害及果实发育和叶片生长的不良现象，并且成熟果实的风味品质也未受影响。本研究结果显示，42.62%中生菌素原药稀释倍数在100～1 600倍范围内其对梨火疫病菌均具有显著抑菌效果（抑菌率65.34%～77.67%），在200～400倍稀释范围内使用中生菌素对库尔勒香梨火疫病菌防治效果最佳，此时对花芽萌动期、花期和幼果期的药害均低于24%，这表明中生菌素对库尔勒香梨的生长和发育没有明显的不良影响。孟威［14］通过对中生菌素的有效组分、作用机理及安全性分析也证实了中生菌素对作物的安全性，是生产绿色食品较好的药剂，这与本试验结果基本一致。综上所述，中生菌素对梨火疫病菌具有显著的抑菌效果，且在适宜使用浓度下对库尔勒香梨的生长是安全的。在实际生产中，若只考虑抑菌效果，可选择200～400倍稀释范围喷施，若要考虑药害程度则可使稀释倍数高于1 000倍，并进行多次喷施。另，本研究仅在室内和田间进行了中生菌素对梨火疫病菌的抑菌效果和库尔勒香梨生长安全性的评价，实际应用中的效果可能会受到环境因素和其他微生物的影响，其次我们仅评估了中生菌素的短期影响，对于其长期使用可能带来的生态风险还需要进一步研究。为了更好地评估中生菌素的应用效果和安全性［15］，还需开展长期的田间试验和生态风险评估。

中文致谢

参考文献

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