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微量元素对木霉菌T23遗传稳定性及其生防效果的影响

作　者: 唐琳
导　师: 高增贵
学　校: 沈阳农业大学
专　业: 植物病理学
关键词: 微量元素木霉菌生长量酶随机扩增多态性尖孢镰孢菌
分类号: S476
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

木霉菌是目前应用最为普遍的生防菌，但也存在防治效果稳定性和持效性差等诸多问题。化学农药、化肥、重金属元素对木霉菌的影响以及木霉菌作为生防菌与化学农药和微肥协调应用提高防效等问题亟待解决。因此，本文系统研究了微量元素对木霉菌生理生化、遗传变异及防效等的影响，以期筛选出木霉菌制剂的增效因子，为木霉菌生物农药商品化生产以及田间大面积应用奠定理论基础。木霉菌对Mg²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ca²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺和Mo⁶⁺的利用率存在明显差异。在PD培养基和改良的组合培养基中，木霉菌T23均可以大量吸收Mg²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ca²⁺、Mn²⁺和Fe²⁺，基本不利用Mo⁶⁺元素。7种微量元素及其复配对木霉菌T23的生长量及β-1，3-葡聚糖酶、纤维素酶和几丁质酶等3种酶活性产生不同程度的影响。研究表明，Mn²⁺、Ca²⁺、Mg（2+）、Cu²⁺、Zn²⁺和Fe²⁺可明显促进菌丝生长，Mo⁶⁺的作用不明显。Ca²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Mg²⁺对产孢量具有不同程度的促进作用，Mo⁶⁺抑制产孢。Mn²⁺、Ca²⁺和Cu²⁺对β-1，3-葡聚糖酶具有明显的促进作用，Zn²⁺、Fe²⁺和Mo⁶⁺在一定浓度范围可激活其活性，Mg²⁺起抑制作用；Mg²⁺在低浓度下促进纤维素酶系的表达，Cu²⁺的激活作用随浓度的增加而增大，其它微量元素均起抑制作用；在产生几丁质酶方面，Zn²⁺起促进作用，Mn²⁺和Ca²⁺起抑制作用。7种微量元素复配可以显著影响生防木霉菌T23的各项生理生化指标。7种单一微量元素继代诱导对木霉菌T23生理生化和遗传变异产生明显影响。研究表明，在产孢量方面，木霉菌T23在高浓度Ca²⁺、Cu²⁺的继代培养下，其诱变株的产孢量明显下降；Mg²⁺和Zn²⁺起抑制作用；Mn²⁺起促进作用，但不宜进行继代培养；Mo⁶⁺可以在继代培养下起促进作用。在菌丝湿重方面，木霉菌T23在低浓度Ca²⁺、Fe²⁺和Mn²⁺的继代培养下，其诱变株的菌丝湿重明显增加；Mo⁶⁺和Cu²⁺起抑制作用；Mg²⁺起促进作用；Zn²⁺的作用不明显。在产β-1,3-葡聚糖酶的方面，Ca²⁺的作用不明显，Cu²⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺和Mo⁶⁺均可以不同程度起促进作用，但木霉菌T23经7种微量元素继代诱导，β-1，3-葡聚糖酶活性明显降低。在产纤维素酶方面，Ca²⁺起抑制作用；Cu²⁺起促进作用；Fe²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺和Mo⁶⁺对作用不明显。在产几丁质酶方面，Ca²⁺起促进作用；Mn²⁺、Fe²⁺和Mg²⁺均可以不同程度起促进作用；Cu²⁺、Mo⁶⁺和Zn²⁺作用不明显。本研究从70条RAPD引物中筛选了10个引物进行了遗传多样性分析，扩增片段的分子量为500～3000bp，共产生141个RAPD位点，有107个RAPD位点具有多态性，多态性位点频率为75．9％。其中引物S₆₅的多态性位点频率达到84．6％，说明供试菌株间存在高度的遗传分化。而引物S₁₂₁+S₁₂₄多态性位点频率只有57．1％，说明供试菌株存在明显的遗传稳定性。依据遗传距离，按UPGMA法进行聚类分析，根据聚类结果，将32个菌株在遗传距离0．77处可将供试菌株分成5组。不同微量元素诱导木霉菌T23发生遗传变异的诱导时间不同：由ZnSO₄、MgSO₄、CuSO₄诱导的菌株在第3代发生遗传变异；由MnSO₄、Ca（NO₃）₂诱导的菌株在第5代发生遗传变异；由（NH₄）₆Mo₇O₂₄·4H₂O、FeSO₄诱导的菌株在第7代发生遗传变异；出发菌株在第7代发生遗传变异。微量元素显著影响木霉菌T23的防治效果。研究表明，在经微量元素诱导的木霉菌T23均不产生抑菌圈。硝酸钙诱导菌株、配比4和配比8菌株生长速度极快，能迅速覆盖病原菌菌落，对枯萎病菌拮抗系数较高。配比4的相对防效达到86．05％。用7种微量元素复配比诱导的木霉菌T23与处理甜瓜后挑战接种镰孢菌，甜瓜根系苯丙氨酸裂解酶（PAL）、过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和β-1,3-葡聚糖酶（β-1,3-glucanase）活性有不同程度升高，表明了在有病原菌存在的情况下，微量元素复合诱导的木霉菌T23能明显诱导甜瓜对枯萎病的抗性，这种诱导作用优于单独接种木霉菌T23的处理。单一微量元素及其复配对影响木霉菌T23在甜瓜根部定殖方面存在明显差异。研究表明，MnSO₄、CuSO₄及7种微量元素复配促进木霉菌的定殖，FeSO₄、（NH₄）₆Mo₇O₂₄·4H₂O和Ca（NO₃）₂的作用不明显，ZnSO₄和MgSO₄抑制木霉菌的定殖。7种微量元素复配比均对木霉菌T23的定殖有促进作用，比单一微量元素定殖效果更好。

微量元素对木霉菌T23遗传稳定性及其生防效果的影响

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