解淀粉芽孢杆菌Lx—11对水稻细菌性条斑病的防治效果

张荣胜++戴秀华++陈志谊

摘要：在不同时期喷施解淀粉芽孢杆菌Lx-11，研究生防菌Lx-11对水稻细菌性条斑病的防治效果。试验结果表明，生防菌Lx-11具有一定的内吸作用，保护作用下对水稻细菌性条斑病的防效为62.7%，显著高于治疗作用下的防效；生防菌Lx-11防治水稻条斑病的最佳防治时期为初发病期。

关键词：解淀粉芽孢杆菌；水稻；细菌性条斑病；防治效果

中图分类号： S435.111.4+9文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）10-0115-02

收稿日期：2013-12-20

基金项目：公益性行业（农业）科研专项（编号：201303015、201103002-3）；江苏省自然科学基金（编号：BK20130713）；江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（12）3058]。

作者简介：张荣胜（ 1982—），男，江苏泗洪人，助理研究员，主要从事水稻细菌病害生物防治研究。E-mail：r_szhang@163.com。

通信作者：陈志谊，研究员，主要从事水稻病害生物防治研究。E-mail：chzy@jaas.ac.cn。水稻细菌性条斑病（bacterial leaf streak，BLS）由稻黄单胞菌稻生致病变种（Xanthomonas oryzae pv. oryzicola，Xooc）引起，在我国南方和东南亚稻区都有发生，气候适宜时可导致水稻减产15%～25%，严重时可达40%～60%，对水稻的安全生产造成严重威胁[1-2]。目前，生产上还未选育出对水稻细菌性条斑病具有抗性的品种，病害防治主要以噻唑类杀菌剂为主，对条斑病的防效仅为50%～60%[3]。

利用有益微生物防治植物病害具有广阔的应用前景，目前生防菌剂应用以活菌制剂为主，在使用过程中受环境因子和土居微生物等多因素制约，影响防治效果。生防菌在植株上定殖是直接影响生防菌防效的关键因子，人们通过调控寄主根围或叶围微生物的组成及数量变化，恶化病原菌的生存微环境，从而抑制或减轻病害，达到促进作物生长的目的[4-6]。B. subtilis SQR9和内生菌B3-7能分别在黄瓜和小麦根系定殖成为优势种，有效防治黄瓜枯萎病和小麦全蚀病[7-8]；通过采摘前和采摘后使用Bacillus spp.分别处理苹果叶片和果实，可以有效减少斑点病和炭疽病的发生[9]。解淀粉芽孢杆菌Lx-11对水稻细菌性条斑病具有良好的防效[10]。试验通过不同时期喷施解淀粉芽孢杆菌Lx-11，研究该生防菌对水稻细菌性条斑病的防治效果，并进一步探索生防菌Lx-11的使用适期，以为其田间高效应用提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试水稻品种为金刚30，为感病品种。供试菌株为生防菌Lx-11、Xooc b5-16，由江苏省农业科学院植物保护研究所生物防治研究室提供，Lx-11菌株用YPG培养基（胰蛋白胨5.0 g，葡萄糖5.0 g，酵母膏5.0 g，水1 000 mL，pH值7.0）或固体培养基YPGA（在YPG培养基基础上再加入20 g琼脂）培养，Xooc b5-16菌株用协本氏培养基[11]培养。供试药剂为20%噻枯唑可湿性粉剂，惠州市中迅化工有限公司生产。

1.2接种时间和接种方法

水稻移栽后60 d左右，采用针刺法接种病原菌。挑取1环新鲜活化的Xoocb5-16，转接到50 mL培养液中，28 ℃、150 r/min 振荡培养24 h，稀释100倍，孢子浓度约为 107 CFU/mL；蘸取稀释病原菌液的接种针穿刺水稻叶片中间部位，每处理接种6穴水稻24张叶片。

1.3生防菌Lx-11菌液制备

从保存菌株Lx-11的试管中挑取1环在YPGA斜面上活化，于28 ℃培养箱中培养24 h，即得到新鲜活化的Lx-11菌株；挑取1环转接到含有330 mL YPG培养基的1 L三角瓶中，28 ℃、150 r/min条件下培养48 h，此时菌含量为 109 CFU/mL。

1.4脂肽类粗提物的提取

将发酵液于10 000×g 冷冻离心15 min；取20 mL上清液置于离心管中，25 ℃真空浓缩干燥；在干燥样品中加入 2 mL 70%甲醇水溶液提取20 min，10 000×g冷冻离心 5 min 获得甲醇提取液；提取液经0.22 μm 尼龙树脂过滤，滤液即为脂肽类抗菌物质的粗提液，在4 ℃冰箱保存待用。

1.5生防菌Lx-11和脂肽类粗提物不同喷施时期防效测定

分别于喷施生防菌Lx-11前2 d（水渍状病斑出现，治疗作用）、喷施生防菌0 d（喷施水稻中下部位，接种水稻上部叶片，内吸作用）和喷施生防菌后1 d（保护作用）接种病原菌Xooc b5-16。喷施Lx-11菌液的浓度为108 CFU/mL，每处理喷雾量40 mL菌液，以喷施空白培养液为对照。喷施生防菌 14 d 后测量条斑病病斑大小，计算防效，公式为：防效=（对照区病斑长度-处理区病斑长度）/对照区病斑长度×100%。

1.6生防菌Lx-11防治细菌性条斑病田间试验

田间小区试验于2013年分别在江苏省泗阳县高渡镇和三庄乡丰产试验田中进行，水稻品种分别为II优0293和Y两优808，均为感病品种。试验小区面积为20 m2，每处理重复3次，小区随机排列。Lx-11发酵液由江苏省苏科农化有限公司发酵制成，发酵液菌含量为6×109 CFU/mL；田间用量为7.5 L/hm2，使用浓度为6×107 CFU/mL。在水稻细菌性条斑病自然发病初期、田间零星发病时施药，间隔10 d左右进行第2次施药防治，施药前和初次施药后21 d，参考张荣胜等分级标准[12]，调查各处理叶片的病情指数，统计防效。每小区随机选取4点，每点5穴，调查水稻植株分蘖最上部3张叶片。病情指数和防效计算公式分别为：病情指数= （各级发病数×各级代表值）/（调查总叶片数×最高级代表值）×100%；防效=[1-（处理区药后病情指数×对照区药前病情指数）/（处理区药前病情指数×对照区药后病情指数）]×100%。

1.7数据分析

利用DPS 7.05软件Duncans新复极差法进行统计分析。

2结果与分析

2.1生防菌Lx-11对水稻细菌性条斑病的防效

由表1可见，生防菌Lx-11、脂肽类粗提物在保护作用下，对水稻细菌性条斑病的防效分别为62.7%、47.8%，显著高于治疗作用下的防效，生防菌Lx-11和脂肽类粗提物对水稻细菌性条斑病的防治以保护作用为主，兼顾治疗作用；生防菌Lx-11和脂肽类粗提物具有一定的内吸作用，对水稻细菌性条斑病的防效分别为37.8%、36.4%，均低于保护作用和治疗作用下的防效。

表1生防菌Lx 11 和脂肽类粗提物对水稻细菌性条斑病的防效

处理防效（%）Lx-11脂肽类粗提物喷施生防菌Lx-11后1 d（保护作用）62.7a47.8a喷施生防菌Lx-11前2 d（治疗作用）45.1b44.7b喷施生防菌Lx-11前0 d（内吸作用）37.8b36.4b注：同列数据后不同小写字母表示差异显著（P<005）。表2同。

2.2生防菌Lx-11防治水稻细菌性条斑病的田间试验

由表2可见，2013年在泗阳县2个乡镇使用生防菌 Lx-11 防治水稻细菌性条斑病的田间防效分别为600%、619%，显著高于20%噻枯唑可湿性粉剂对水稻细菌性条斑病的防效。可见生防菌Lx-11在生产中可以替代或部分替代化学农药来防治水稻细菌性条斑病。

表2生防菌Lx-11防治水稻细菌性条斑病的田间防效

处理泗阳县不同地区的田间防效 （%）高渡镇三庄乡生防菌Lx-1161.9a60.0a20%噻枯唑可湿性粉剂55.7b47.2b

3结论

试验结果表明，接种病原菌前1 d喷施生防菌Lx-11对水稻细菌性条斑病的防治效果最好，防效为62.7%；当病斑初现时即接种病原菌后2 d再喷施生防菌，防效为45.1%。推测这与水稻细菌性条斑病病菌侵染特性有关，该病菌侵染水稻叶片主要通过气孔和伤口侵入，在水稻薄壁组织细胞间隙繁殖扩展[1]，引起病害迅速蔓延，接种病原菌后2 d再喷施生防菌，由于病原菌进入植株体内并扩展，很难起到较好的防治效果。因此，田间应用生防菌Lx-11防治水稻细菌性条斑病，最适喷施期应在田间零星发病时，及时大量喷施生防菌Lx-11，利用生防菌占领侵染位点、分泌抗菌物质、抑制病原菌生长繁殖、诱导寄主植株产生抗病性[12-13]等来减轻病原菌为害。Jourdan等研究表明，根围促生菌和产生的脂肽类物质能诱导寄主植株产生ISR抵御病原菌入侵[14-15]。本试验研究表明，生防菌Lx-11能够诱导水稻植株产生系统抗病性，生防菌和脂肽类粗提物都具有一定的内吸作用，脂肽类物质能通过诱导水稻防卫反应基因表达，表现出对水稻细菌性条斑病有一定的防治效果，防效低于40%。田间试验显示，在病害初现期使用生防菌Lx-11，能够有效地防治水稻细菌性条斑病，防效显著高于常用化学药剂噻枯唑。

参考文献：

[1]Nio-Liu D，Ronald P C，Bogdanove A J.Xanthomonas oryzae pathovars：model pathogens of a model crop[J]. Molecular Plant Pathology，2006，7（5）：303-324.

[2]郑景生，李义珍，方宣钧. 水稻第2染色体上细菌性条斑病抗性QTL的检测[J]. 中国农业科学，2005，38（9）：1923-1925.

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[4]李湘民，许志刚，Mew T W. 稻株上拮抗细菌的定殖及其对土著细菌的影响[J]. 生态学报，2008，28（8）：3868-3874.

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[9]Poleatewich A M，Ngugi H K，Backman P A. Assessment of application timing of Bacillus spp.to suppress pre-and post-harvest diseases of apple[J]. Plant Disease，2012，96（2）：211-220.

[10]张荣胜，刘永锋，陈志谊. 水稻细菌性条斑病菌拮抗细菌的筛选、评价与应用研究[J]. 中国生物防治学报，2011，27（4）：510-514.

[11]沈素文，刘永锋，周苏津，等. 4株拮抗细菌与链霉素、叶枯唑协同控制水稻细菌性条斑病研究[J]. 江苏农业科学，2010（4）：98-100.

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[13]张荣胜，王晓宇，罗楚平，等. 解淀粉芽孢杆菌Lx-11产脂肽类物质鉴定及表面活性素对水稻细菌性条斑病的防治作用[J]. 中国农业科学，2013，46（10）：2014-2021.

[14]Jourdan E，Henry G，Duby F，et al. Insights into the defense-related events occurring in plant cells following perception of surfactin-type lipopeptide from Bacillus subtilis[J]. Molecular Plant-Microbe Interactions，2009，22（4）：456-468.

[15]Henry G，Deleu M，Jourdan E，et al. The bacterial lipopeptide surfactin targets the lipid fraction of the plant plasma membrane to trigger immune-related defence responses[J]. Cellular Microbiology，2011，13（11）：1824-1837.

1.7数据分析

利用DPS 7.05软件Duncans新复极差法进行统计分析。

2结果与分析

2.1生防菌Lx-11对水稻细菌性条斑病的防效

由表1可见，生防菌Lx-11、脂肽类粗提物在保护作用下，对水稻细菌性条斑病的防效分别为62.7%、47.8%，显著高于治疗作用下的防效，生防菌Lx-11和脂肽类粗提物对水稻细菌性条斑病的防治以保护作用为主，兼顾治疗作用；生防菌Lx-11和脂肽类粗提物具有一定的内吸作用，对水稻细菌性条斑病的防效分别为37.8%、36.4%，均低于保护作用和治疗作用下的防效。

表1生防菌Lx 11 和脂肽类粗提物对水稻细菌性条斑病的防效

处理防效（%）Lx-11脂肽类粗提物喷施生防菌Lx-11后1 d（保护作用）62.7a47.8a喷施生防菌Lx-11前2 d（治疗作用）45.1b44.7b喷施生防菌Lx-11前0 d（内吸作用）37.8b36.4b注：同列数据后不同小写字母表示差异显著（P<005）。表2同。

2.2生防菌Lx-11防治水稻细菌性条斑病的田间试验

由表2可见，2013年在泗阳县2个乡镇使用生防菌 Lx-11 防治水稻细菌性条斑病的田间防效分别为600%、619%，显著高于20%噻枯唑可湿性粉剂对水稻细菌性条斑病的防效。可见生防菌Lx-11在生产中可以替代或部分替代化学农药来防治水稻细菌性条斑病。

表2生防菌Lx-11防治水稻细菌性条斑病的田间防效

处理泗阳县不同地区的田间防效 （%）高渡镇三庄乡生防菌Lx-1161.9a60.0a20%噻枯唑可湿性粉剂55.7b47.2b

3结论

试验结果表明，接种病原菌前1 d喷施生防菌Lx-11对水稻细菌性条斑病的防治效果最好，防效为62.7%；当病斑初现时即接种病原菌后2 d再喷施生防菌，防效为45.1%。推测这与水稻细菌性条斑病病菌侵染特性有关，该病菌侵染水稻叶片主要通过气孔和伤口侵入，在水稻薄壁组织细胞间隙繁殖扩展[1]，引起病害迅速蔓延，接种病原菌后2 d再喷施生防菌，由于病原菌进入植株体内并扩展，很难起到较好的防治效果。因此，田间应用生防菌Lx-11防治水稻细菌性条斑病，最适喷施期应在田间零星发病时，及时大量喷施生防菌Lx-11，利用生防菌占领侵染位点、分泌抗菌物质、抑制病原菌生长繁殖、诱导寄主植株产生抗病性[12-13]等来减轻病原菌为害。Jourdan等研究表明，根围促生菌和产生的脂肽类物质能诱导寄主植株产生ISR抵御病原菌入侵[14-15]。本试验研究表明，生防菌Lx-11能够诱导水稻植株产生系统抗病性，生防菌和脂肽类粗提物都具有一定的内吸作用，脂肽类物质能通过诱导水稻防卫反应基因表达，表现出对水稻细菌性条斑病有一定的防治效果，防效低于40%。田间试验显示，在病害初现期使用生防菌Lx-11，能够有效地防治水稻细菌性条斑病，防效显著高于常用化学药剂噻枯唑。

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[13]张荣胜，王晓宇，罗楚平，等. 解淀粉芽孢杆菌Lx-11产脂肽类物质鉴定及表面活性素对水稻细菌性条斑病的防治作用[J]. 中国农业科学，2013，46（10）：2014-2021.

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[15]Henry G，Deleu M，Jourdan E，et al. The bacterial lipopeptide surfactin targets the lipid fraction of the plant plasma membrane to trigger immune-related defence responses[J]. Cellular Microbiology，2011，13（11）：1824-1837.

1.7数据分析

利用DPS 7.05软件Duncans新复极差法进行统计分析。

2结果与分析

2.1生防菌Lx-11对水稻细菌性条斑病的防效

由表1可见，生防菌Lx-11、脂肽类粗提物在保护作用下，对水稻细菌性条斑病的防效分别为62.7%、47.8%，显著高于治疗作用下的防效，生防菌Lx-11和脂肽类粗提物对水稻细菌性条斑病的防治以保护作用为主，兼顾治疗作用；生防菌Lx-11和脂肽类粗提物具有一定的内吸作用，对水稻细菌性条斑病的防效分别为37.8%、36.4%，均低于保护作用和治疗作用下的防效。

表1生防菌Lx 11 和脂肽类粗提物对水稻细菌性条斑病的防效

处理防效（%）Lx-11脂肽类粗提物喷施生防菌Lx-11后1 d（保护作用）62.7a47.8a喷施生防菌Lx-11前2 d（治疗作用）45.1b44.7b喷施生防菌Lx-11前0 d（内吸作用）37.8b36.4b注：同列数据后不同小写字母表示差异显著（P<005）。表2同。

2.2生防菌Lx-11防治水稻细菌性条斑病的田间试验

由表2可见，2013年在泗阳县2个乡镇使用生防菌 Lx-11 防治水稻细菌性条斑病的田间防效分别为600%、619%，显著高于20%噻枯唑可湿性粉剂对水稻细菌性条斑病的防效。可见生防菌Lx-11在生产中可以替代或部分替代化学农药来防治水稻细菌性条斑病。

表2生防菌Lx-11防治水稻细菌性条斑病的田间防效

处理泗阳县不同地区的田间防效 （%）高渡镇三庄乡生防菌Lx-1161.9a60.0a20%噻枯唑可湿性粉剂55.7b47.2b

3结论

试验结果表明，接种病原菌前1 d喷施生防菌Lx-11对水稻细菌性条斑病的防治效果最好，防效为62.7%；当病斑初现时即接种病原菌后2 d再喷施生防菌，防效为45.1%。推测这与水稻细菌性条斑病病菌侵染特性有关，该病菌侵染水稻叶片主要通过气孔和伤口侵入，在水稻薄壁组织细胞间隙繁殖扩展[1]，引起病害迅速蔓延，接种病原菌后2 d再喷施生防菌，由于病原菌进入植株体内并扩展，很难起到较好的防治效果。因此，田间应用生防菌Lx-11防治水稻细菌性条斑病，最适喷施期应在田间零星发病时，及时大量喷施生防菌Lx-11，利用生防菌占领侵染位点、分泌抗菌物质、抑制病原菌生长繁殖、诱导寄主植株产生抗病性[12-13]等来减轻病原菌为害。Jourdan等研究表明，根围促生菌和产生的脂肽类物质能诱导寄主植株产生ISR抵御病原菌入侵[14-15]。本试验研究表明，生防菌Lx-11能够诱导水稻植株产生系统抗病性，生防菌和脂肽类粗提物都具有一定的内吸作用，脂肽类物质能通过诱导水稻防卫反应基因表达，表现出对水稻细菌性条斑病有一定的防治效果，防效低于40%。田间试验显示，在病害初现期使用生防菌Lx-11，能够有效地防治水稻细菌性条斑病，防效显著高于常用化学药剂噻枯唑。

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