一株能促进辣椒生长的生防芽孢杆菌

张梦君，谭石勇，薛召东，谈泰猛，孙向平，严准，曾粮斌

（1.中国农业科学院麻类研究所，长沙，410205；2.中南林业科技大学生命科学与技术学院；3.湖南泰谷生物科技股份有限公司；4.农业部植物营养与生物肥料重点实验室）

辣椒（Capsicum annuumL.），又名番椒、秦椒、辣角等，茄科、辣椒属，为一年或有限多年生草本植物。辣椒果实通常呈圆锥形或长圆形，未成熟时呈绿色，成熟后变成鲜红色、绿色或紫色，以红色最为常见[1]。辣椒用途很广，不仅可鲜食、加工成食品、还可作为调料品和医药、化工、军工等方面的原料。其独特的辛辣芳香的诱人剌激和对人体的营养保健功能，吸引了世界上越来越多的人们，比如吃腻了酸甜味的西方人，为了寻求刺激越来越喜欢辣椒美食。辣椒在东南亚、南亚、朝鲜半岛和拉丁美洲等许多国家均有种植，已经成为世界上仅次于豆类、番茄的第三大蔬菜作物[2]。辣椒疫病俗称“死秧病”，是由辣椒疫霉引起的一种土传病害，大水漫灌和高温高湿条件下容易大面积流行，常造成辣椒减产，甚至绝收，已成为世界范围内辣椒的毁灭性病害。化学防治不能从根本上解决辣椒疫病，当辣椒疫病大面积暴发时，农药无法对其有效控制。因此，越来越多的研究人员将目光投向病原菌的拮抗菌，希望通过拮抗菌的生物防治控制辣椒疫病[3]。

芽孢杆菌（Bacillusspp.）是一类好氧兼厌氧、产生抗逆性内生孢子的杆状细菌，可忍受各种不良的环境条件， 是一种常见的根际促生细菌（Plant Growth-promoting Rhizobacteria，简称PGPR）[4]。 芽孢杆菌的促生机制主要包括：一是提高植物根际养分的可利用性，如促进难溶性磷、铁和微量元素的吸收[5]；二是产生植物激素类物质，如吲哚乙酸（IAA）、细胞分裂素（cytokinins）和赤霉素（GAs）等[6～8]；三是产生挥发性化合物（volatiles）[9]。此外，还可以通过抑制病原物和诱导抗性来间接地促进植物生长[10]。本试验采用盆栽的方法，研究一株芽孢杆菌PBS-14 对辣椒生长和疫病发生的影响，为后续生物菌肥的开发应用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

①供试菌及培养基 芽孢杆菌PBS-14 和辣椒疫酶病原真菌都为本实验室前期分离并保存。芽孢杆菌培养采用牛肉膏蛋白胨液体培养基 （NB）：蛋白胨10 g、牛肉膏5 g、NaCl 5 g，去离子水定容至1 000 mL，pH 值7.2～7.4，1×105Pa 灭菌30 min。辣椒疫酶病原真菌培养采用PDA 液体培养基：去皮马铃薯200 g、 葡萄糖20 g、 水1 000 mL，pH 值7.2～7.4，1×105Pa 灭菌30 min。

②供试辣椒品种及育苗基质 选用湖南省农业科学院蔬菜研究所提供的甜椒品种茄门。种子用10%双氧水表面消毒20 min，无菌水冲淋3 遍，置于直径9 cm 的培养皿中，30℃下恒温暗光催芽。选取芽长一致（0.5 cm）的种子播于9 孔钵中，基质为市售营养土，辣椒置于 （30±1）℃人工气候箱下生长，光强12 000 lx，光周期L∶D=14∶10，RH=80%±10%。

1.2 试验方法

①试验设计 试验设3 个处理， 分别为清水（CK1）、NB 培养基 （CK2）、 芽孢杆菌PBS-14 菌液（T）。芽孢杆菌PBS-14 在30℃，180 r/min 条件下培养48 h，用无菌水将菌液稀释至1×105cfu/mL。辣椒疫酶病原菌在30℃，180 r/min 条件下培养7 d，用无菌水将菌液稀释至1×108cfu/mL。9 孔钵中每孔播2 粒，保证每个处理18 株苗，待辣椒3～4 叶时根际施加辣椒疫酶病原菌菌液2.5 mL，然后3 个处理各自施加相应处理液2.5 mL。 每隔2 d 每孔施加5 mL 营养液，以保证基质较为湿润，辣椒正常生长。观察辣椒生长态势，40 d 后测定辣椒株高、茎粗、节间距、上半部分鲜（干）质量及根系鲜（干）质量等生长指标，统计每组辣椒疫病发病株数。发病株率（%）=（发病株数/调查总株数）×100%；防治效果 （%）=[1-处理组发病株率/清水对照发病株率]×100%。

②测定方法 测量从辣椒植株基部至主茎顶部即主茎生长点之间的距离为株高、植株近根结的第一节茎的直径为茎粗。植株每小节茎的长度为节间距，选取近根结的前2 节。将辣椒植株从近根结的第一个节点剪断，分别称取上半部分和根系部分质量，记为鲜质量，然后放于85℃烘箱中烘干至恒重，再次分别称量，记为干质量。

③数据处理 数据统计和分析采用 Excel 2007 和SPSS 17.0 软件完成。

图1 不同处理下辣椒的生长态势

2 结果与分析

2.1 不同处理对辣椒生长的影响

从图1 可以看出，施加芽孢杆菌PBS-14 加辣椒疫酶病原菌菌液的辣椒生长态势明显好于两对照组。对照组间，CK2辣椒生长态势明显优于CK1。

由表1 可以看出，在施加芽孢杆菌PBS-14 菌液的情况下，辣椒株高，茎粗，节间距，上半部分鲜、干质量及根系鲜、 干质量均不同程度高于CK1和CK2，CK2各项生长指标较CK1也明显提高。株高方面，与CK1和CK2相比，T 处理分别提高25.3%和15.0%，CK2较CK1提高8.9%。茎粗方面，与CK1和CK2相比，T 处理分别提高20.4%和6.0%，CK2较CK1提高13.6%。第一节节距，与CK1和CK2相比，T处理分别提高18.1%和21.8%，CK2较CK1降了3.1%。第二节节距，与CK1和CK2相比，T 处理分别提高52.5%和10.3%，CK2较CK1提高38.3%。上半部分鲜质量，与CK1和CK2相比，T 处理分别提高43.4%和23.6%，CK2较CK1提高16.0%。上半部分干质量， 与CK1和CK2相比，T 处理分别提高58.3%和18.8%，CK2较CK1提高33.3%。根系鲜质量，与CK1和CK2相比，T 处理分别提高72.3%和3.8%，CK2较CK1提高66.0%。根系干质量，与CK1和CK2相比，T 处理分别提高83.3%和22.2%，CK2较CK1提高50%。

表1 3 个不同处理对辣椒生长的影响

表2 不同处理的辣椒疫病发生情况

2.2 不同处理对辣椒疫病的防治效果

由表2 可知，不同处理之间辣椒疫病发生情况差异较大，T 处理发病株数显著低于CK1和CK2，而加有NB 培养基的CK2发病率也显著低于清水的CK1，说明芽孢杆菌PBS-14 能有效控制辣椒疫病的发生，防治效果可达77.27%，同时，NB 培养基可以通过提高辣椒营养状况来提高辣椒抗疫病能力。

3 讨论与结论

通过盆栽试验可知，芽孢杆菌PBS-14 能促进辣椒生长，同时对辣椒疫病有较好的防治效果。

Rodriguez 等[11]研究发现，Bacillus 属的许多菌株都具有很强的磷溶解能力，并认为这是靠分泌有机酸来降解无机磷的；Idris 等[12]首次证明了B.amyloliquefaciens 菌群可以通过分泌生长素类似物（IAA）来促进植物的生长；张霞等[13]在试验中发现，添加枯草芽孢杆菌B931 后，甘薯苗的发根数和根长均显著增加；蔡学清等[14]对辣椒内生枯草芽孢杆菌BS-2 的研究证明，BS-2 对辣椒苗有明显的促生作用，而且可诱导辣椒体内吲哚乙酸等促生长激素的生成，并可降低脱落酸等抑制植物生长激素的含量。此外，芽孢杆菌作为生防菌防治土传病害的试用已十分广泛。郭坚华等[15]采用芽孢杆菌B13 制成的泥炭制剂防治生姜青枯病在小区试验中防效达100%，增产34.87%～48.15%。Silveria 等[16]发现凝结芽孢杆菌 （Bacillus coagulans）、 巨大芽孢杆菌（B.megaterium）和蜡状芽孢杆菌（B.cereus）3 种芽孢杆菌对番茄青枯病具有防病作用，同时还可以提高种子的发芽率。本试验中，实验组即施加芽孢杆菌PBS-14 加辣椒疫酶病原菌菌液的辣椒株高、茎粗、节间距、上半部分鲜、干质量和根系鲜、干质量等生长指标均明显高于对照组CK1和CK2。由此，可以得出芽孢杆菌PBS-14 对辣椒具有显著的促生效果。

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