嗜铁真菌Z-7对几种病原真菌的抑制作用

赵荣艳,张希福,郎剑锋,霍云凤

嗜铁真菌Z-7对几种病原真菌的抑制作用

赵荣艳,张希福,郎剑锋,霍云凤

（河南科技学院新乡市农作物重大有害生物防控重点实验室,河南新乡453003）

采用发酵液抑菌法和抑制孢子萌发法测定嗜铁真菌Z-7对禾谷镰孢菌等7种病原菌的抑菌效果.结果表明：Z-7对7种病原菌均有不同程度的抑制作用.Z-7发酵液对禾谷镰孢菌、小麦根部病菌有很好的抑制效果,对禾谷镰孢菌的最高抑制率达98.8%；对玉米小斑病菌和小麦根腐病菌的孢子萌发也有较好的抑制作用.

嗜铁真菌；Z-7（黑曲霉）；抑制率；孢子萌发

曲霉（Aspergillus sp.）的许多菌种在酿造业和生物工程中被广泛应用,其中黑曲霉（Aspergillus niger）是公认安全的微生物,并具有多种活性强大的酶系[1-2].近年来,国内外有研究报道黑曲霉菌株对植物病原菌也有一定的抑制作用.李祝等[3]报道了黑曲霉菌株xj对引起果树根癌病的细菌性根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）有抑菌作用；文才艺等[4]报道了黑曲霉菌株Y-61发酵滤液对番茄根结线虫卵囊孵化的相对抑制率为98.5%,对2龄幼虫的校正死亡率为97.9%；朱晓峰等[5]报道了曲霉发酵液对南方根结线虫（Meloidogyne incognita）2龄幼虫的致死率在90%以上,对卵囊和散卵粒孵化的抑制率在95%以上；Zuckerman B M等[6]报道用曲霉菌株PD-42孢子悬浮液在温室处理番茄根部,使番茄受根结线虫危害率显著低于未施用孢子悬浮液处理,在大田试验中曲霉菌株PD-42培养滤液能降低Rotylenchulus reniformis的种群数量.

本试验使用的拮抗真菌是从葱兰根际土壤中分离得到的一株嗜铁真菌（后经鉴定为黑曲霉）.嗜铁菌的抑菌原理是：病原菌不产生嗜铁素或产生少量的嗜铁素,嗜铁菌产生大量的嗜铁素且嗜铁素具有特异性使病原菌周围环境中的铁元素浓度降低,环境中因缺少铁元素而致使病原真菌不能正常生长繁殖,从而起到了抑制植物病害的效果[7-10].本试验研究了嗜铁真菌对几种病原真菌的室内生物防治效果,探索其在生物防治中的发展前景,旨在为植物病害防治提供科学依据.

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 病原菌小麦根腐病菌（Bipolaris sorokiniana）、小麦纹枯病菌（Rhizoctonia cerealis）、小麦赤霉病菌（Fusarium gramineaanum）、链格孢菌（Alternaria sp.）、蒜薹炭疽病菌（Colletotrichum gloeosporioides）、玉米小斑病菌（Helminthosporium maydis）、禾谷镰孢菌（F.graminearum）,均由河南科技学院植物病理学实验室提供.

1.1.2 培养基马铃薯葡萄糖培养基（简称PDA培养基）：去皮马铃薯200 g,葡萄糖20 g,琼脂15～20 g,水1 000 mL,pH自然.PDB培养基为马铃薯葡萄糖培养基的液体状态,即PDA培养基配方中不加琼脂所得. 1.1.3拮抗菌Z-7（经鉴定为黑曲霉）,分离自河南科技学院内葱兰根际土壤,经CAS通用蓝色平板鉴定[11]为嗜铁真菌.

1.2 试验方法

1.2.1 Z-7发酵液对病原菌的抑制作用首先将Z-7在PDA培养基中培养7 d,用直径为6 mm的打孔器打取菌饼,接种至100 mLPDB培养基中,每瓶放一块菌饼,于28℃、150 r/min的恒温摇床中培养7 d.将发酵液置于4℃、10 000 r/min离心机中离心10 min,取上清液,将上清液再次置于离心机中离心30 min,获得含有嗜铁菌的上清液.将上清液与PDA培养基按体积比1∶3混合,制成含毒培养基,混匀后倒平板.在含毒平板上分别接种直径为6 mm的病原真菌,以不含嗜铁菌的PDA培养作为对照,3次重复.28℃恒温培养,逐日观察病原真菌生长情况,采用十字交叉法测病原菌直径,计算抑制率.

1.2.2 显微镜观察挑取菌丝做临时玻片,在显微镜下观察各处理的病原真菌菌丝的形态变化.

1.2.3 Z-7发酵液对病原真菌孢子萌发的抑制作用分别配制玉米小斑病菌、小麦根腐病菌、链格孢菌的分生孢子悬浮液（每mL含孢子大约为1×106个）.取25μL悬浮液滴于凹玻片中,室温下风干[12],在凹玻片中加入25μL Z-7发酵滤液（制法同含毒介质实验）.以滴加等量清水的风干玻片作对照,3次重复.取培养皿若干,在其内部铺上湿润的双层滤纸,滤纸上放置2节短木棒,将做好的凹玻片置于木棒上,盖上培养皿.28℃、无光培养24 h后镜检,计算孢子萌发率、萌发抑制率[13].

1.3 数据处理

所得数据采用Excel2003软件进行统计分析.

2 结果与分析

2.1 Z-7发酵液对7种病原菌的抑制作用

Z-7发酵液对禾谷镰孢病菌等7种病原菌的抑制作用见表1.

表1 Z-7发酵液对7种病原菌的抑制作用Tab.1 The inhibition effectofZ-7 fermentation liquor againstdifferentpathogenic fungi

由表1可以知,Z-7发酵液对7种病原菌均有一定的抑制作用.其中对小麦纹枯病菌的抑制效果最差,前期为负抑制率,后期虽有一定效果,但最高抑制率也只有10.4%；Z-7发酵液对蒜薹炭疽病菌最高抑制率为6.9%.因此Z-7发酵液对这两种真菌无明显抑菌效果.Z-7发酵液对其余5种病原菌的抑制作用均维持在20%以上.其中,对禾谷镰孢菌和小麦根腐病菌的抑制效果最好,在第3天时,对禾谷镰孢菌的抑制率达到了75.7%,对小麦根腐病菌的抑制率为73.7%；对小麦赤霉病菌的抑制率则随时间的推移逐渐增加,第6天时抑制率已达56.5%；对链格孢菌的抑制率随时间的推移逐渐下降,说明对其效力时间短；对玉米小斑病菌的抑制率低于30%,实际应用价值不大.方差分析结果显示,Z-7发酵液对各种病原菌的抑制作用有很大差异.以第3天的抑制作用为例,Z-7发酵液对禾谷镰孢病菌、小麦根腐病菌的抑制率与对小麦赤霉病、玉米小斑病、蒜薹炭疽病3种病原菌的抑制率差异极显著,对禾谷镰孢病菌的抑制率与对小麦根腐病菌的抑制率差异不显著,对小麦赤霉病、玉米小斑病、蒜薹炭疽病3种病原菌的抑制率之间差异也不显著.镜检结果表明,在混有Z-7发酵液的病原菌培养基上,有的菌落颜色变浅,菌丝稀疏,且菌丝出现畸形.

2.2 Z-7发酵液对病原菌孢子萌发的抑制作用

Z-7发酵液对链格孢病菌等病原菌孢子萌发的抑制作用见图1.

图1 Z-7发酵液对几种病原菌孢子萌发的抑制作用Fig.1 The inhibition effectoffermented liquid ofZ-7 to some pathogenic fungi

由图1可知,Z-7发酵液对链格孢病菌、玉米小斑病菌和小麦根腐病菌3种病原菌孢子萌发的抑制作用差别很大：对链格孢病菌不但没有抑制作用,反而可以促进孢子的萌发；对玉米小斑病菌的孢子萌发的抑制率（56.7%）与对小麦根腐病菌孢子萌发的抑制率（85.4%）差异显著.

3 结论与讨论

本试验结果表明：Z-7发酵液对禾谷镰孢菌、小麦根腐病菌菌丝生长有很好的抑制效果；对孢子萌发的抑制作用方面,Z-7发酵液对小麦根腐病菌孢子萌发的抑制率达到85.4%.综合而言,Z-7发酵液对小麦根腐病菌的抑制作用较佳.有研究表明,黑曲霉能产生对植物病原线虫有活性的物质,如草酸和柠檬酸及一些未确定的物质[6].本试验所用的从葱兰根际土壤分离到的嗜铁真菌Z-7是否对植物病原线虫有活性尚待进一步研究.试验中还发现Z-7对链格孢病菌孢子的萌发反而有促进作用,是否是发酵液中的某种物质在起作用,尚需进一步探究.

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（责任编辑：邓天福）

Inhibition effect of Aspergillus niger Z-7 against several pathogenic fungi

ZHAO Rongyan,ZHANG Xifu,LANG Jianfeng,HUO Yunfeng
（Key Laboratory for Crops Pest ManagementofXinxiang,Henan Institute ofScience and Technology, Xinxiang 453003,China）

The influence of siderophilic producing fungi Z-7（Aspergillus niger）to 7 pathogenic fungi was determined using fermented liquid fungistasis method and inhibiting spore germination method.The results showed that the inhibitory effect of Z-7 to 7 kinds of pathogenic fungi had different degree.The fermented liquid had a significant effect on the growth inhibition of Fusarium graminearum,Bipolaris sorokiniana,and the inhibition rate to F. graminearum was up to 98.8%；And it’s also efficient to inhibit the spore germination of B.sorokiniana and Helminthosporium maydis.

siderophore producing fungi；Z-7（Aspergillus niger）；inhibition rate；spore germination

S476.1

A

1008-7516（2017）02-0019-04

10.3969/j.issn.1008-7516.2017.02.005

2017-02-20

“十二五”国家科技支撑计划项目（2015BAD26B01）；河南科技学院大学生创新项目（20100526）

赵荣艳（1972―）,女,河南延津人,硕士,讲师.主要从事植物病害防治研究.

霍云凤（1975―）,女,内蒙古根河人,硕士,讲师.主要从事分子植物病理研究.