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利用线虫相关真菌防治番茄根结线虫病害的研究

作　者: 魏本强
导　师: 郭坚华
学　校: 南京农业大学
专　业: 植物病理学
关键词: 根结线虫 真菌 筛选 防效 诱导抗性 培养特性
分类号: S436.412
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
下　载: 67次
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内容摘要


根结线虫是一种严重危害农业生产的植物寄生虫,严重威胁着农业生产,特别是随着保护地蔬菜种植面积的扩大,已成为大棚蔬菜生产中的最大障碍,其生物防治也越来越受到人们的广泛重视。本研究从根结线虫发生严重的蔬菜(黄瓜和番茄)地块采集40份样品。在根和根围土两个不同生境的根结线虫雌虫和卵中分离到537株真菌,测定菌株的产蛋白酶和几丁质酶的能力。结果表明,共有269株真菌能够产生蛋白酶,透明圈直径与菌落直径的比值为1.05-2.52；148株具有几丁质酶活,酶活为0.13-0.55 U/min ml,其中20株菌株蛋白酶活高于2.00和几丁质酶活性高于0.2 U/min ml.选取这20株高产蛋白酶和几丁质酶菌株进行温室试验,对主要由南方根结线虫(Meloidogyne incognita Kofoid & White)引起的番茄根结线虫病的相对防效为29.0%-58.4%,促生作用为0.4-25.6%。同时测定它们对南方根结线虫的二龄幼虫(J2)死亡率、卵寄生率和孵化率。我们通过相关性分析,研究发现,20株寄生菌株的温室防效与蛋白酶产量、几丁质酶活具有明显的相关性(r=0.82,0.80)；与J2死亡率也有较高的相关性(r=0.76),但是与寄生率和卵孵化率相关性较低(r=0.51,0.52)。由此推测真菌胞外蛋白酶或几丁质酶可作为筛选根结线虫根结线虫颉颃真菌的重要指标。选择淡紫拟青霉XT18、XCS46和厚垣孢轮枝菌XT124,研究它们在田间(江苏省宿迁)条件下对番茄根结线虫病的防病增产效果及其对根围生态的影响。2007年,它们的相对防效分别为60.7%、51.5%和48.1%；番茄相对增产率分别为62.0%、43.1%和40.4%。2008年的相对防效分别为67.8%、57.3%和53.2%；番茄相对增产率分别为72.1%、54.5%和51.9%。两年的试验结果均表明,不论在防效还是在增产方面,三株菌均优于阿维菌素。同时,两年的试验结果还显示,番茄移栽40 d后(第二次生防菌灌根处理10d后),采用平板检测法检测微生物的菌落数,三株生防菌施入土壤后能够显著地影响根围土壤中微生物的生存,成为优势种群,三个菌株的数量均能达到≥105 CFU/g根围样品,与对照相比,明显的降低根围其他真菌、细菌和放线菌存在的数量。为了解防御酶系是否与淡紫拟青霉XT18、XCS46和厚垣孢轮枝菌XT124的生防作用相关,本文将它们的孢子悬浮液处理番茄叶片,对照用灭菌水处理；移栽3d后,接种M. incognita,检测接种0、1、2、3、4、5、6、和7d后,植株体内苯丙氨酸解氨酶PAL (Phenylalanine Ammonia-Lyase)、多酚氧化酶PPO (polyphenoloxidase)、过氧化物酶POD (Peroxidase)、超氧化物歧化酶SOD (Superoxide Dismutase)的活性变化。结果表明,与单独用M. incognita处理的对照2和用无菌水处理的对照1相比,XT18、XCS46和XT124处理提高了番茄体内PAL、PPO、POD与SOD酶的活性。四种酶的活性高峰分别出现在生防菌处理后4、5、2、3d。该研究结果显示相关防御酶酶活性的增加与生防菌XT18、XCS46和XT124诱导植物抗病性有关。研究了淡紫拟青霉菌XT18在不同培养液、温度、离心率条件下的的生长特性(菌丝干重、孢子量)及其上清液对M. incognita的J2的相对致死率。结果表明,不同培养条件对该菌株的生长及其上清液对J2的致死作用都有明显影响。在玉米和马铃薯培养液中培养8d后,菌丝量分别达到672.5mg/100ml和635.4mg/100ml;该菌株在马铃薯和查氏培养液中产孢量较高,分别能够达到34.8×107spores/ml和34.6×107spores/ml;且在察氏培养液中的上清液对J2致死率较高,达到67.2%；25℃为菌体生长和孢子产生的最合适温度,而在29℃C培养时,上清液对J2的致死率最高；菌丝生长与孢子生成的最佳摇床离心率为13g,该条件下培养10 d的上清液对J2的相对致死率达到51.4%。

全文目录


摘要  9-11
ABSTRACT  11-14
上篇 文献综述  14-39
  第一章 植物根结线虫病害的生物防治研究进展  15-39
    1 植物根结线虫病害及防治现状  15-16
      1.1 植物根结线虫的危害  15-16
      1.2 植物根结线虫的防治现状  16
    2 植物根结线虫病害的生物防治研究进展  16-22
      2.1 利用真菌防治植物根结线虫  16-19
      2.2 防治根结线虫的细菌  19-20
      2.3 防治根结线虫的其它天敌  20-21
      2.4 防治根结线虫的生防制剂  21-22
      2.5 防治根结线虫的高等植物产生的代谢物  22
    3 生防菌防治根结线虫机制的研究进展  22-32
      3.1 捕食线虫  22-23
      3.2 寄生线虫  23
      3.3 改变根系分泌物  23
      3.4 营养和空间位点的竞争  23-24
      3.5 产生杀线虫活性物质:胞外酶和次生代谢毒素  24-29
        3.5.1 生防菌胞外酶研究进展  24-27
        3.5.2 次生代谢毒素的研究进展  27-29
      3.6 诱导植物系统抗性  29-32
        3.6.1 过氧化物酶和苯丙氨酸解氨酶(POD、PAL)与诱导抗性  30-31
        3.6.2 多酚氧化酶和超氧化物歧化酶(PPO、SOD)与诱导抗性的关系  31-32
    4 生防菌对寄主植物的影响  32-33
    5 对根际微生态的影响  33-34
    6 生防菌生物学特性的研究进展  34-35
    7 国内外防治线虫的生物源农药产品概况  35-37
    8 微生物生物防治存在的问题  37
      8.1 微生物制剂的稳定性有待提高  37
      8.2 建立优良菌株筛选模型和评价体系的工作需要进一步开展  37
    9 本研究的目的与意义  37-39
下篇 研究内容  39-93
  第二章 根结线虫颉颃真菌的筛选及生防效果评估  39-63
    1 材料与方法  40-48
      1.1 根结线虫颉颃真菌的分离  40-41
        1.1.1 样品的采集  40
        1.1.2 含抗生素平板的制备  40
        1.1.3 卵及雌虫寄生菌物的分离  40-41
      1.2 蛋白酶和几丁质酶的测定  41-42
      1.3 根结线虫颉颃真菌对线虫的离体试验  42
      1.4 根结线虫颉颃真菌对6种病原菌的颉颃试验  42-43
      1.5 番茄根结线虫病的温室防效和促生试验  43-45
        1.5.1 防效试验  43-44
        1.5.2 番茄促生效果试验  44-45
      1.6 根结线虫颉颃真菌的初步鉴定  45-48
        1.6.1 真菌基因组DNA的提取  45
        1.6.2 PCR扩增及产物纯化  45-46
        1.6.3 PCR产物与克隆载体的连接  46-47
        1.6.4 连接产物的转化  47-48
      1.7 数据分析  48
    2 结果与分析  48-59
      2.1 分离根结线虫颉颃真菌的统计  48
      2.2 测定蛋白酶和几丁质酶  48-51
      2.3 对南方根结线虫卵和J2幼虫离体试验  51
      2.4 根结线虫颉颃真菌对6种病原菌的颉颃试验结果  51-53
      2.5 番茄根结线虫病的温室防效和促生试验  53-57
        2.5.1 番茄根结线虫病的温室防效  53-56
        2.5.2 温室促生试验  56-57
      2.6 生防真菌各项筛选指标与温室防效之间的关系  57-58
      2.7 真菌rDNA-ITS鉴定  58-59
    3 讨论  59-63
  第三章 生防菌XT18,XCS46和XT124防治番茄根结线虫病害田间试验  63-71
    1 材料与方法  64-66
      1.1 供试番茄品种  64
      1.2 菌剂制备  64
      1.3 田间试验  64-66
        1.3.1 番茄根结线虫病的生防田间试验  64-65
        1.3.2 不同处理对番茄微生态的影响  65-66
      1.4 数据分析  66
    2 结果与分析  66-69
      2.1 番茄根结线虫病的生防田间试验  66-68
      2.2 不同处理对番茄根围微生态的影响  68-69
    3 讨论  69-71
  第四章 生防菌XT18、XCS46和XT124诱导番茄防御酶系活性变化的研究  71-79
    1 材料和方法  72-74
      1.1 植物与菌剂培养  72
      1.2 接种处理  72
      1.3 酶提取与活性测定  72-73
        1.3.1 酶提取方法  72-73
        1.3.2 酶活力测定  73
      1.4 数据分析  73-74
    2 结果与分析  74-76
      2.1 温室防效统计  74
      2.2 番茄根部PAL、PPO、POD和SOD酶活性分析  74-76
    3 讨论  76-79
  第五章 不同培养条件对XT18的生长特性的研究  79-93
    1 材料与方法  79-81
      1.1 菌株和M.incognita的J2的准备  79-80
      1.2 不同培养条件的设置  80
        1.2.1 培养液的准备  80
        1.2.2 不同温度和离心率的设置  80
      1.3 不同培养条件对淡紫拟青霉XT18的生长特性和J2相对致死率的测定  80-81
      1.4 数据分析  81
    2 结果与分析  81-89
      2.1 不同培养液对淡紫拟青霉X18生长和J2相对致死率的影响  81-84
        2.1.1 对产孢的影响  81-82
        2.1.2 对菌丝生长的影响  82-83
        2.1.3 对M.incognita的J2相对致死率的影响  83-84
      2.2 不同温度对淡紫拟青霉X18的生长和M.incognita的J2相对致死率的影响  84-86
        2.2.1 对产孢的影响  84-85
        2.2.2 对菌丝生长的影响  85-86
        2.2.3 对M.incognita的J2致死率的影响  86
      2.3 不同离心率对淡紫拟青霉X18生长和J2致死率的影响  86-89
        2.3.1 对产孢的影响  86-87
        2.3.2 对菌丝生长的影响  87-88
        2.3.3 对Mincognita的J2致死率的影响  88-89
    3 讨论  89-93
参考文献  93-111
全文小结  111-113
攻读博士期间完成的研究论文  113-115
致谢  115

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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 > 茄果类病虫害 > 番茄病虫害
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