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Bacillus subtilis SQR9的黄瓜促生和枯萎病生防效果及其作用机制研究

作　者: 袁玉娟
导　师: 沈其荣；胡江
学　校: 南京农业大学
专　业: 植物营养学
关键词: 黄瓜枯萎病 哈茨木霉 枯草芽孢杆菌 定殖 HPLC-ESI-MS 脂肽
分类号: S436.421
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


黄瓜是世界重要蔬菜之一,具有极高的经济价值,但是由于长期连作,黄瓜产生严重的连作障碍问题。特别是黄瓜枯萎病,已严重威胁到黄瓜生产。然而,对黄瓜枯萎病的防治目前尚无理想的化学药剂和抗病品种,一些栽培管理措施也只能起到局部的控制作用,因此加强该病的防治迫在眉睫,生物防治作为综合防治黄瓜枯萎病的措施之一,对生态平衡和可持续农业的发展具有特别重要的意义。基于本实验室已经筛选出的2株高效拮抗菌株,哈茨木霉T37和枯草芽孢杆菌SQR9,将其接种于合适的有机肥(organic fertilizer, OF)载体中进行二次固体发酵,获得新型微生物有机肥(bio-organic fertilizer, BIO)。本试验研究结果如下：(1)盆栽试验研究了以这两株拮抗菌制成的三种BIO对黄瓜生长以及对枯萎病防治的影响。结果表明：施用BIO处理均不同程度地降低了黄瓜枯萎病的发病率,施用BIOⅢ后发病率降至13.73%,而对照发病率为100%。BIOⅠ、BIOⅡ和BIOⅢ处理均能显著提高黄瓜生物量,分别是对照的2.55、2.46和2.58倍。荧光定量PCR(real-time PCR)测定黄瓜根际尖孢镰刀菌数量的结果表明,施用BIOⅡ和BIOⅢ能够将病原菌数量控制在103 copies g-1土,而对照土壤高达107 copies g-1土。定殖实验结果也显示菌株SQR9和T37均能在黄瓜根系表面很好定殖,抢占生态位点,保证其拮抗功能的实现。(2)通过促生盆栽试验,研究了SQR9对植株生长情况的影响。试验结果表明：加入SQR9菌液能够有效地促进黄瓜生长；处理1、2、3的地上部株高分别为CK的1.46、2.21和2.30倍,根系长度分别比CK增加了26%、54%、77%。(3)菌株SQR9发酵液经过酸沉淀、甲醇浸提等步骤得到脂肽化合物的粗提物,通过平板对峙实验发现粗提物对病原菌菌落生长的抑制率为68.2%；用高效液相色谱(HPLC)从粗提物中分离出五种脂肽类物质,发现这五种物质都有拮抗活性；利用液质联用仪测定菌株SQR9部分抗菌物质的分子量,推测SQR9的抗菌物质中含有Fengycin和Bacillomycin D这两种脂肽类物质；通过PCR检测发现SQR9基因组中含有Fengycin和Bacillomycin D这两种物质的部分基因片段。用高效液相色谱从SQR9发酵液中分离到植物激素IAA和赤霉素,其中IAA的产量为52.03 mg/L；通过分隔平板培养法,发现SQR9能产生挥发性物质,促进拟南芥生长。综上所述,施用BIO在降低黄瓜枯萎病发病率、控制尖孢镰刀菌的数量和促进黄瓜生长等方面都具有显著效果。SQR9和T37均能在黄瓜根表很好定殖并形成生物膜,保证其拮抗功能的实现。

全文目录


摘要  8-10ABSTRACT  10-12缩略语及专有词汇检索表  12-13第一章 文献综述  13-35  1 黄瓜枯萎病及防治研究概况  13-14    1.1 黄瓜枯萎病及发病症状  13    1.2 黄瓜枯萎病的病原菌  13-14  2 黄瓜枯萎病的防治  14    2.1 黄瓜枯萎病的综合防治  14    2.2 黄瓜枯萎病的生物防治  14  3 枯草芽孢杆菌的研究应用  14-17    3.1 生防机制  15-17    3.2 枯草芽孢杆菌的应用现状  17  4 木霉的应用研究  17-20    4.1 竞争作用  18    4.2 重寄生作用  18-19    4.3 抗生作用  19-20    4.4 木霉菌当前的应用状况  20  5 微生物肥料  20-22    5.1 微生物肥料定义  20-21    5.2 微生物肥料分类和功效  21-22    5.3 微生物肥料研发的意义  22  6 脂肽抗生素的研究概况  22-32    6.1 脂肽抗生素的种类及结构特性  23-26    6.2 脂肽抗生素的合成机理  26-28    6.3 脂肽抗生素的应用  28-29    6.4 脂肽抗生素的分离和鉴定  29-32  7 微生物产生植物类激素的研究概况  32-33  8 研究背景、目的与意义  33-35第二章 施用不同生物有机肥对连作黄瓜土传枯萎病防治效果及机理研究  35-43  1 材料和方法  35-37    1.1 试验材料  35-36    1.2 试验方法  36-37  2 结果与分析  37-41    2.1 不同处理黄瓜生长状况比较  37-38    2.2 不同处理对黄瓜枯萎病发病率的影响  38-39    2.3 不同处理对黄瓜干重的影响  39    2.4 不同的处理对植株的高度的影响  39-40    2.5 不同处理对尖孢镰刀菌数量的影响  40-41  3 讨论  41-43第三章 SQR9促生效果研究  43-51  1 材料和方法  43-45    1.1 试验材料  43    1.2 试验方法  43-45  2 结果与分析  45-48    2.1 不同处理根际颜色变化  45    2.2 不同的处理对植株地上部高度的影响  45-46    2.3 不同处理对植株根系长度的影响  46    2.4 不同处理对黄瓜干重的影响  46-47    2.5 不同的处理对黄瓜叶绿素含量的影响  47-48    2.6 不同的处理对光合速率的影响  48  3 讨论  48-51第四章 微生物有机肥中功能菌作用机制研究  51-73  第一节 SQR9与T37在黄瓜根际的定殖  51-56    1 材料和方法  51-53      1.1 试验材料  51-52      1.2 试验方法  52-53    2 结果与分析  53-54      2.1 菌株SQR9根际定殖  53-54      2.2 生防木霉T37根际定殖  54    3 讨论  54-56  第二节 SQR9产抗生素研究  56-66    1 材料和方法  56-60      1.1 试验材料  56      1.2 试验方法  56-60    2 结果与分析  60-64      2.1 SQR9产抗生素基因的检测  60      2.2 SQR9抗菌物质的富集制备和抗菌活性的检测  60-61      2.3 SQR9脂肽类抗菌物质的分子量及结构的分析  61-64    3 讨论  64-66  第三节 SQR9产促生物质研究  66-73    1 材料和方法  66-67      1.1 试验材料  66      1.2 试验方法  66-67    2 结果与分析  67-72      2.1 SQR9发酵液中IAA和GA_3的测定  67-71      2.2 SQR9代谢的挥发性物质的促生作用  71-72    3 讨论  72-73第五章 全文结论  73-75参考文献  75-87附录  87-89作者简介  89-91硕士在读期间发表的论文  91-93致谢  93

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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 病虫害及其防治 > 园艺作物病虫害及其防治 > 蔬菜病虫害 > 瓜类病虫害 > 黄瓜病虫害
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