解淀粉芽胞桿菌Lx-11防治水稻細(xì)菌性條斑病的促生、控病機(jī)理研究.pdf

1、水稻細(xì)菌性條斑病由稻黃單孢菌稻生致病變種（Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xooc）引起的，在水稻生產(chǎn)過程中是一種重要的檢疫性病害。水稻細(xì)菌性條斑病是我國4大水稻病害之一，一般導(dǎo)致水稻損失15％～25％，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)40％～60％，嚴(yán)重威脅水稻的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。防治水稻細(xì)菌條斑病以噻唑類殺菌劑為主，防效僅為50％左右。利用生防微生物防治植物病害是極具有應(yīng)用前景的防治途徑，是世界各國植病專家的研究熱點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)室前期

2、探究篩選得到的生防微生物解淀粉芽孢桿菌Lx-11（Bacillusamyloliquefaciens Lx-11）對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病具有良好防治效果，其盆栽防病效果達(dá)62.5％，大田示范試驗(yàn)防效達(dá)60.2％，顯著高于化學(xué)藥劑20％葉枯唑的防效（盆栽防效51.2％和大田防效45.8％）。為了更深入的了解生防菌Lx-11對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病的控病機(jī)理，本論文從如下方面進(jìn)行了主要研究:
　　本文從分泌代謝產(chǎn)物種類、最佳碳源、氮源、無機(jī)鹽、

3、微量元素、pH和溫度方面研究了生防菌Lx-11的生物學(xué)特性，為今后深入研究生防菌Lx-11的防病機(jī)理、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及其提高防治效果提供科學(xué)依據(jù)。研究結(jié)果表明，解淀粉芽孢桿菌Lx-11可產(chǎn)生蛋白酶、纖維素酶和嗜鐵素;最適生長(zhǎng)溫度為28℃、最適pH為7.0、最佳碳源為蔗糖、最佳氮源為胰蛋白胨，微量元素甘氨酸(Gly)、谷氨酸(Glu)、VB2、VB6和肌醇均能促進(jìn)Lx-11的生長(zhǎng)，其中Gly促進(jìn)作用明顯;無機(jī)鹽KH2PO3和NaCl能促進(jìn)Lx

4、-11的生長(zhǎng);生防菌Lx-11在32h前處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，32h之后，菌體生長(zhǎng)基本達(dá)到穩(wěn)定。正交試驗(yàn)所得最優(yōu)培養(yǎng)基組合為酵母膏1g.L-1、蔗糖5g.L-1、胰蛋白胨6g.L-1、甘氨酸0.01g.L-1和氯化鈉0.15g.L-1。
　　其次，生防微生物能通過促進(jìn)植株的生長(zhǎng)來抵御病原菌的侵襲及蔓延。在推廣應(yīng)用過程中，發(fā)現(xiàn)噴施Lx-11發(fā)酵菌液后，水稻葉片綠色加深，生長(zhǎng)勢(shì)良好。為了明確該菌株是否對(duì)水稻生長(zhǎng)具有促生作用，本文從生防菌株L

5、x-11對(duì)水稻的促生效果和分泌產(chǎn)生的促生物質(zhì)兩個(gè)方面開展了研究，結(jié)果表明，生防菌Lx-11菌液濾液稀釋后對(duì)水稻種子和幼苗均有一定的促生作用，且隨著菌液稀釋倍數(shù)的增加，促生作用增加，稀釋倍數(shù)為100倍時(shí)，對(duì)水稻種子和幼苗的形態(tài)和生理指標(biāo)均有最明顯促生效果，當(dāng)稀釋倍數(shù)達(dá)到200之后，其對(duì)水稻的促生效果下降;用原無菌上清處理水稻時(shí)，其對(duì)水稻葉綠素含量的積累和根系活力有一定得抑制作用。高相液相色譜測(cè)定了上清液中含有與促生相關(guān)的物質(zhì)赤霉素(GA3

6、)、脫落酸(ABA)、生長(zhǎng)素(IAA)、細(xì)孢分裂素(Cytokinins)和亞精胺(Sperdimine)，且含量分別為75.5ng.mL-1(GA3)、3130ng.mL-1(ABA)、1200ng.mL-1(IAA)、1510ng.mL-1(Cytokinins)。811ng.mL-1(Sperdimine)。
　　前人研究表明生防菌能激發(fā)植物的誘導(dǎo)抗病性信號(hào)通路，提高植株的抗病能力，誘導(dǎo)抗病性也是主要的植物抗病機(jī)制之一。本文

7、以Lx-11菌液、b5-16菌液?jiǎn)为?dú)以及同時(shí)處理水稻葉片，檢測(cè)了不同處理在0h、12h、24h、48h和72h時(shí)，水稻葉片中防衛(wèi)反應(yīng)基因PR4、PR10a、PAL、LOX和POX的相對(duì)表達(dá)量，以及抗氧化酶系POD、SOD、CAT、H2O2的活性。試驗(yàn)表明生防菌Lx-11、病原菌b5-16單獨(dú)或同時(shí)處理時(shí)，水稻葉片中防衛(wèi)反應(yīng)基因PR4、PR10a、PAL、LOX和POX的相對(duì)表達(dá)量均有變化，且生防菌Lx-11單獨(dú)處理或生防菌Lx-11和病

8、原菌b5-16同時(shí)處理時(shí)，防衛(wèi)反應(yīng)基因的相對(duì)表達(dá)量高于病原菌b5-16單獨(dú)處理。生防菌Lx-11和病原菌b5-16同時(shí)處理水稻時(shí)，抗氧化酶系POD、SOD、CAT、H2O2與CK相比顯著提高，生防菌Lx-11或b5-16單獨(dú)處理水稻時(shí)，與CK相比抗氧化酶系均無明顯變化。研究結(jié)果表明解淀粉芽孢桿菌Lx-11能夠誘導(dǎo)水稻植株防衛(wèi)反應(yīng)基因(PR4、PR10a、PAL、LOX、POX)的表達(dá)以及抗氧化酶(POD、SOD、CAT、H2O2)活性的