枯草芽孢杆菌对小麦全蚀病的抑菌作用及防效

原丽,石明旺,杨运华,李冬敏,王兵兵

（河南科技学院,河南新乡453003）

小麦全蚀病是一种典型的小麦根部毁灭性病害[1-6].国内20个省市均有报道发生该病[4],且对各种小麦品种均能侵染,表现为分蘖减少,千粒重下降,后期形成枯白穗,造成严重的产量损失,目前生产上对其防治还没有好的抗病品种和特别有效的化学农药[2-3].随着荧光假单胞菌（Pseudomonas fluoresens）防治小麦全蚀病成功以来,生物防治小麦全蚀病已成为研究热点[3].枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）用于防治植物病害的作用国内外已有较多的研究[7-8],但是对于小麦全蚀病防治的报道并不多.本文以枯草芽孢杆菌为试验材料,研究其对小麦全蚀病的抑制效果,以期为小麦全蚀病的防治提供新的方向.

1 材料与方法

1.1 试验材料

小麦全蚀病菌菌种、枯草芽孢杆菌菌剂（约1010个芽孢/g）由河南科技学院病理实验室提供；小麦品种为“矮抗58”（未包衣）、“周麦22”（未包衣）,由河南科技学院生命科技学院提供.

1.2 室内抑菌试验

1.2.1 配制菌悬液取枯草芽孢杆菌0.2 g,加蒸馏水20 mL摇均；加热煮沸,保持20 min,配制活芽孢浓度分别为109个/mL、108个/mL、107个/mL的菌悬液.

1.2.2 抑菌试验采用菌丝生长抑制法.将融化的培养基倒入灭菌的培养皿中,凝固待用；加入0.5 mL的菌悬液涂抹均匀；然后放入直径为0.6 cm全蚀病菌菌饼,每皿接菌饼1个,每个处理重复3次,以不加菌悬液的培养基为空白对照,放入26.8℃恒温培养箱中培养,十字交叉法测定菌落生长半径大小,每2 d观察1次.

1.3 室内盆栽试验

1.3.1 菌悬液制备用血球计数板计数,将枯草芽孢杆菌配成菌悬液,分别配成孢子浓度为106个/mL、108个/mL、1010个/mL的菌悬液.将活化至长满全蚀病菌的培养基加无菌水震荡制成菌悬液.

1.3.2 盆栽小麦幼苗取灭菌土约350 g装入直径为18 cm小花盆中,每盆种植10粒小麦种子,25℃条件下进行培养.

1.3.3 播前浸种法将小麦种分别在3种不同枯草芽孢杆菌菌悬液浸种60 min后播种,出苗5 d后,每盆用20 mL全蚀病菌菌悬液灌根,以经无菌水浸种播种的处理做对照组,每处理3个重复.20 d后调查统计病株发病率、病情指数.

1.3.4 苗后灌根法不经芽孢杆菌菌悬液浸种播种,麦苗长出5 d后用20 mL全蚀病菌悬液灌根,24 h后再分别用106个/mL、108个/mL、1010个/mL枯草芽孢杆菌悬液进行浇灌,以苗后不进行枯草芽孢杆菌悬液灌根作为对照组,每个处理重复3次.20 d后调查统计病株发病率、病情指数.

1.3.5 分级标准0级：健根；1级：根坏死面积占总根面积的0.1%～10%；2级：根坏死面积占总根面积的11%～25%；3级：根坏死面积占总根面积的26%～50%；4级：根坏死面积占总根面积的51%～75%；5级：根坏死面积占总根面积的76%～100%.

2 结果与分析

2.1 枯草芽孢杆菌对小麦全蚀病菌菌丝生长的抑制效果

枯草芽孢杆菌对小麦全蚀病菌丝生长的抑制作用见表1.

表1 枯草芽孢杆菌对小麦全蚀病菌丝生长的抑制作用Tab.1 Inhibition of Bacillus subtilis on mycelial growth ofwheat take-all

由表1可知,不同浓度的枯草芽孢杆菌对小麦全蚀病的菌丝生长都表现出一定的抑制作用,且抑制效果随着菌悬液孢子浓度的增加而增加.107个/mL、108个/mL和109个/mL的枯草芽孢杆菌8 d后对小麦全蚀病菌丝生长的抑制率分别达59.36%、61.02%和75.60%,抑制效果明显.其对小麦全蚀病菌的抑制作用可能是通过产生或者分泌一些对病菌生长具有抑制作用的物质来实现的.

2.2 枯草芽孢杆菌对苗期小麦全蚀病发生的控制效果

枯草芽孢杆菌对“矮抗58”苗期全蚀病发生的控制效果见表2.

表2 枯草芽孢杆菌对“矮抗58”苗期全蚀病的防治效果Tab.2 The control effect ofseedlingtake-all diseaset on“Aikang58”by Bacillus subtilis

由表2可知,不同浓度的枯草芽孢杆菌菌悬液采用苗后灌根和播前浸种2种处理方式对“矮抗58”苗期全蚀病均有一定的防治效果,小麦苗期全蚀病的发病率及病情指数均比对照组低,且随枯草芽孢杆菌菌悬液浓度的增大防治效果越好,即在孢子浓度为1010个/mL时,无论播前浸种还是苗后灌根,2种处理方式下“矮抗58”苗期全蚀病的病情指数均较其他浓度低,苗后灌根处理的防治效果为31.33%,略高于播前浸种处理的28.34%.

枯草芽孢杆菌对“周麦22”苗期全蚀病发生的控制效果见表3.

表3 枯草芽孢杆菌对“周麦22”苗期全蚀病的防治效果Tab.3 The control effect of seedlingtake-all disease on“Zhoumai22”by Bacillus subtilis

由表3可知,不同浓度的枯草芽孢杆菌菌悬液采用苗后灌根和播前浸种2种处理方式对“周麦22”苗期全蚀病均有一定的防治效果,小麦苗期全蚀病的发病率及病情指数均低于对照组,且防治效果随枯草芽孢杆菌菌悬液浓度的增大而增加,在孢子浓度为1010个/mL时,苗后灌根处理的防治效果为35.85%,高于播前浸种处理的29.05%.无论播前浸种还是苗后灌根,2种处理方式下“周麦22”苗期全蚀病的病情指数均较其他浓度低.

苗后灌根和播前浸种2种处理方式下枯草芽孢杆菌对“矮抗58”和“周麦22”苗期全蚀病防治效果的方差分析结果见表4.

表4 枯草芽孢杆菌对小麦苗期全蚀病防治效果的方差分析Tab.4 Variance analysis of the control effect ofBacillus subtilis on the seedlingtake-all disease of the wheat

由表4可知,采用播前浸种和苗后灌根2种处理后,“矮抗58”的发病率和病情指数均高于“周麦22”且差异显著,2种处理方式对同一品种的发病率影响不显著.无论是苗后灌根还是播前浸种,枯草芽孢杆菌对“周麦22”全蚀病的防治效果都显著好于“矮抗58”好.无论是“矮抗58”还是“周麦22”,苗后灌根处理对小麦全蚀病的防治效果均显著好于播前浸种处理.

3 小结与讨论

通过枯草芽孢杆菌对小麦全蚀病菌菌丝生长抑制试验,结果表明：枯草芽孢杆菌对小麦全蚀病菌菌丝生长表现出较好的抑制效果,其抑制效果与枯草芽孢杆菌浓度成正比,109个/mL浓度下第8 d抑制率达75.60%.小麦苗期盆栽试验表明：播前浸种和苗后灌根2种处理方式对小麦全蚀病均有一定的防治效果,且差异显著,苗后灌根对小麦全蚀病的防效优于播前浸种,因此苗后灌根处理对防治小麦苗期全蚀病的发生是较好的防治措施.品种内2种处理方式之间的发病率差异不明显,但防治效果和病情指数多重比较达显著水平,可能与品种的特性有关.

本试验从菌丝生长抑制和苗期盆栽试验两个方面证明枯草芽孢杆菌对小麦全蚀病均有抑制效果,与张颖等[9]发现枯草芽孢杆菌对小麦全蚀病有抑制效果相一致,表现为抑制病菌菌丝生长,降低病害发病程度.但枯草芽孢杆菌不能有效降低小麦全蚀病的发病率,表明其对全蚀病菌侵入小麦可能没有抑制作用,因此有待进一步研究其对小麦全蚀病菌的抑菌作用及防治机理,对枯草芽孢杆菌扩大培养作为生防制剂及发酵产物的防效也有待深入研究.小麦全蚀病的发生受到栽培管理、土壤肥力、耕作方式、小麦播期及品种等很多因素的影响[4],不同条件下其防治效果存在差异.本试验仅在室内测定了枯草芽孢杆菌对小麦全蚀病的防效,其田间防效仍需进一步验证.

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[2] 王刚,刘凤英,王淼,等.内生细菌B3-7的运动性参与其在小麦根系的内生定殖和对小麦全蚀病的生物防治[J].植物病理学报,2011,41（5）：526-533.

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