柑橘溃疡病土壤拮抗菌的筛选、鉴定及防效测定

2012-09-25 03:22董玉兰唐前君易图永肖启明
湖南农业科学 2012年9期
关键词:溃疡病放线菌柑橘

董玉兰,唐前君,易图永,肖启明

(湖南农业大学生物安全科技学院,湖南 长沙 410128)

柑橘溃疡病是一种细菌性植物病害,因导致植株枝叶及果实产生溃疡性病斑而得名,公认为世界性的检疫病害,对农业生产造成巨大损失[1]。近年来,柑橘溃疡病的防治已经由最初的化学防治转向更具优势的生物防治[2]。生物防治的优势在于其防治剂只对有害病菌起作用,不仅可避免化学药物对农产品的污染,而且可保护生态环境免遭破坏[3]。而拮抗微生物的利用又是生物防治措施中的研究重点。有报道称可从柑橘叶片、果实及柑橘园土壤中分离出有拮抗作用的菌株[4-5],因此笔者采集了湖南不同地区的土壤,拟从中分离纯化出对柑橘溃疡病菌有拮抗作用的微生物,再通过筛选及室内防效测试,选取防效最好的菌株,为制备柑橘溃疡病生物防治剂做准备。

1 材料与方法

1.1 试验材料

通过5 点取样法分别于慈利、郴州、永州、长沙等地的水稻、烟草、柑橘产区采集了16 个土壤样品;供试病原菌和供试柑橘苗(脐橙)由国家柑橘改良中心长沙分中心提供;供试培养基有牛肉膏蛋白胨培养基、高氏一号培养基(放线菌)、PDA 培养基(真菌)。

1.2 试验方法

1.2.1 拮抗菌分离与纯化 取各种土样10 g,放入装有90 mL 无菌水(有玻璃珠)的三角瓶中,震荡1 h;将菌悬液依次稀释;细菌采用混匀法,真菌和放线菌采用涂沫法进行分离纯化[6-7]。从采集到的16个土样中,共分离出细菌167 株,放线菌92 株,真菌88 株,总计347 株,用于拮抗试验。

1.2.2 拮抗菌株筛选 采用平板对峙法进行初筛,选择初筛试验中有拮抗效果的菌株进行牛津杯法复筛[8-9]。

1.2.3 拮抗菌形态学观察 采用基础培养基表面划线的方法,观察菌落形态;用大肠杆菌和葡萄球菌分别作阴性和阳性对照,对拮抗效果最好的菌株做镜检,观察其显微结构。鉴定标准参照《常见细菌系统鉴定手册》[10]进行。

1.2.4 拮抗菌室内防效试验 选取复筛试验中拮抗效果明显的菌株进行活体防效试验。供试拮抗菌和供试柑橘溃疡病菌分别制备成浓度约为1×108cfu/mL 的菌悬液,采用双面喷施的方法做4 组处理:A 先喷施拮抗菌菌悬液(AM),2 d 后喷施柑橘溃疡病病原菌菌悬液(PC);B 同时喷施AM 和PC;C 先喷施PC,2 d 后喷施AM;D 同时喷施PC 和清水做对照,每个处理3 次重复,每个重复20 个叶片,接种后,保湿10 d,控制环境温度在28℃左右,每隔一个星期观察一次发病情况。抗溃疡病分级标准参照《农药田间药效试验准则》[11]进行。

发病率、病情指数和相对防效的计算公式如下:

2 结果与分析

2.1 拮抗菌筛选

平板对峙初筛后得到有拮抗作用的细菌21株,放线菌6 株,真菌4 株。牛津杯法复筛后得到3个拮抗效果最好的菌株CZR1、CLH2、CLT3,分别来自郴州仁义镇水稻土、张家界慈利乡柑橘园土和张家界慈利乡柑橘园土。从图1 可知:CZR1 号菌株的抑菌圈直径的平均值在43 mm 左右,抑菌圈边缘模糊;CLH2 菌株的抑菌圈直径的平均值在55 mm左右,抑菌圈边缘略微隆起;CLT3 的抑菌圈直径的平均值在45 mm 左右,抑菌圈边缘清晰。

图1 3 株拮抗菌的抑菌效果

2.2 拮抗菌形态学

从图2 可看出,CZR1 的菌落小而密集,圆滑不透明,不产色素;CLH2 的单菌落表面圆滑且体积大,直径可达5 mm 左右,不透明,菌体产绿色素,培养基呈绿色;CLT3 的单菌落大小较为均匀,质地紧密不易挑起,干燥多皱的表面产生一层白色绒毛状的菌丝,与放线菌的菌落形态相似,其培养基的颜色因菌体产黑色素而发黑。

图2 3 株拮抗菌菌落形态

通过革兰氏染色、芽孢染色、鞭毛染色及荚膜染色法对三株拮抗效果显著的菌株光学显微观察,其特征如下:CLT3 ,革兰氏染色阳性,无芽孢,无鞭毛,也无荚膜;CLH2,革兰氏染色阴性,无芽孢,有单鞭毛和荚膜;CZR1,革兰氏染色阴性,有芽孢和荚膜,无鞭毛。

显微结构显示:CLT3 呈分枝丝状,气生菌丝白色,基内菌丝深灰色,孢子卵圆形,具典型的放线菌特征;CLH2 为两端钝圆的杆状,有的排成线状,有的排成短链状;CZR1 为棒状,同CLH2 一样表现出细菌的特征。

表1 3 株拮抗菌生理生化反应

2.3 拮抗菌生理生化反应

3 株拮抗菌的生理生化测定结果显示(表1),3株菌株在氧化酶、接触酶、葡萄糖氧化发酵等多项生化测试中呈现明显差异。在15 项检测中,CLT3与CLH2 有8 项结果相同,与CZR1 有10 项结果相同,而CLH2 和CZR1 的测试结果有11 项相同,CLH2 和CZR1 的亲缘关系较之CLT3 和CZR1、CLT3 和CLH2 较为亲近。根据生理生化测定结果和《常见细菌系统鉴定手册》初步判断,CLT3 为链霉菌属,CLH2 为假单胞菌属,CZR1 为伯克氏菌属。

2.4 拮抗菌温室防效

不同处理方式的防效结果显示(表2),B 处理的发病率与病情指数明显低于A 和C 处理,防效较之A、C 更为明显。综合三株拮抗菌看,CLT3 的防效最为突出,尤其是B 处理防效达到83.85%。统计分析结果表明,试验组的柑橘溃疡病的发病率和病情指数均比对照组低,三株拮抗菌的防效基本都在50%以上。这说明在温室环境下(28~30℃,湿度40%),以上三株拮抗菌皆表现出较好的防效。

表2 3 株拮抗菌温室防治效果

3 结 论

试验从水稻田区,烟草轮作区,荒废的柑橘园区及无病的园区采集了16 种土壤样品,分离纯化出31 株拮抗菌株,占总菌数的8.93%。其中,来自无病柑橘园区的菌株占所有拮抗菌总数的74.19%,可见无病的柑橘园区是分离柑橘溃疡病菌的主要来源。杯碟法试验结果显示,31 株拮抗菌株中CZR1、CLH2 和CLT3 三株菌株的抑菌活性最强,对供试柑橘溃疡病菌的抑菌圈直径均大于40 mm。室内防效以CLT3 菌株的拮抗效果最突出,相对防效可达83.85%。

经形态学研究,CLT3 与放线菌的形态特征相似,CZR1 和CLH2 两株菌株的形态特征与细菌的较为相符;采用传统的生理生化测定结合形态特征观察,对三株拮抗菌进行了初步分类,结果表明CLT3 为链霉菌属,CLH2 为假单胞菌属,CZR1 为伯克氏菌属。

该研究结果说明,从土壤中可以筛选出对柑橘溃疡病有明显拮抗作用的菌株,丰富了拮抗菌资源库。三株菌株所属的具体种属、分子生物学特性、杀菌作用机理,以及在自然环境中的田间防效有待进一步研究。

[1]Lan B T N,Christian V,Philippe J,et al.From Local Surveys to Global Surveillance:Three High-Throughput Genotyping Methods for Epidemiological Monitoring of Xanthomonas citri pv.citri Pathotypes[J].Applied and Environmental Microbiology,2009,75(4):1173-1184.

[2]史学群,宋海超,何秋香,等.海南省土壤拮抗放线菌的分离筛选及发酵液抑菌作用测定[J].中国农学通报,2008,24(4):332-336.

[3]吴连举,关一鸣,逄世峰,等.利用拮抗微生物防治人参、西洋参土传病害研究进展[J].安徽农业科学,2010,38(28):15630-15631,15657.

[4]陈 力,王中康,黄冠军,等.柑橘溃疡病生防菌株CQBSO3 的鉴定及其培养特性研究[J].中国农业科学,2008,41(8):2537-2545.

[5]张洪波,巢 进,王跃强,等.柑橘溃疡病拮抗菌的分离筛选及其田间防效[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2007,33(5):605-607.

[6]丁爱云,郑继法,时呈奎,等.烟草几种重要病害拮抗细菌的筛选[J].中国烟草科学,1999,(1):10-11.

[7]钱 恒,段淑蓉.放线菌选择性分离方法综述[J].安徽农学通报,2011,17(15):60-61.

[8]陈 亮,周晓见,董昆明,等.1 株烟草青枯病生防细菌的分离与鉴定[J].江苏农业科学,2012,40(1):104-107.

[9]关丽杰,杨 迪,谭国梁.黄瓜灰霉病拮抗放线菌的筛选[J].沈阳化工大学学报,2010,24(3):219-221.

[10]东秀珠,蔡妙英.常见细菌系统鉴定手册[M].北京:中国科学出版社,2001.

[11]姜 辉,曾 伶,王晓军,等.农药田间药效试验准则(二)[M].北京:中国标准出版社,2004.

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