棉花根系分泌物對枯草芽胞桿菌NCD-2菌株生物膜形成的影響.pdf

1、由大麗輪枝菌引起的棉花黃萎病是棉花生產(chǎn)上危害較為嚴(yán)重且難以防治的土傳病害之一?；铙w微生物農(nóng)藥是防治作物土傳病害行之有效的措施。以枯草芽胞桿菌NCD-2菌株為主要活性成份的微生物農(nóng)藥能有效防治棉花黃萎病，有效的根際定殖是其發(fā)揮生防效果的前提，而細(xì)菌根際定殖能力與其生物膜形成能力相關(guān)。
　　為明確棉花根系分泌物對NCD-2菌株生物膜形成的影響，本研究首先比較了NCD-2菌株在不同棉花品種(冀棉11、中棉所41、中植棉2號、魯棉29和海

2、島棉Pima90)根際的定殖能力，結(jié)果表明，NCD-2菌株在Pima90的根際定殖能力最強(qiáng)，播種35 d后在根際的群體數(shù)量達(dá)到7.63×105 CFU/g根重;而在中植棉2號的根際定殖能力最弱，播種35 d后根際NCD-2菌株的群體數(shù)量為6.51×104 CFU/g根重。
　　通過再循環(huán)水培系統(tǒng)收集根系分泌物的方法獲得了不同棉花品種的根系分泌物，利用高效液相色譜儀(HPLC)分析了不同棉花品種的根系分泌物中氨基酸的成分及含量，結(jié)果

3、發(fā)現(xiàn)在所測試的5個棉花品種中，氨基酸的種類基本相同，而分泌物中氨基酸的相對含量存在差異，精氨酸、酪氨酸、纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸在冀棉11的根系分泌物中相對含量較高。蘇氨酸、脯氨酸、半胱氨酸在Pima90的根系分泌物中相對含量較高。而丙氨酸和亮氨酸在魯棉29的根系分泌物中相對含量較高。甲硫氨酸在中植棉2號的根系分泌物中相對含量較高。
　　不同棉花品種根系分泌物對NCD-2菌株生物膜形成影響的測定結(jié)果表明，Pima90的根

4、系分泌物對該菌株生物膜形成的促進(jìn)作用最強(qiáng)，而中植棉2號的根系分泌物對NCD-2菌株生物膜形成影響最弱。進(jìn)一步分析了棉花根系分泌物中6種糖分、13種氨基酸和3種有機(jī)酸對NCD-2菌株生物膜形成的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，葡聚糖、脯氨酸和蘋果酸顯著促進(jìn)了該菌株的生物膜形成。
　　NCD-2菌株對不同品種的棉花根系分泌物的趨化性測定結(jié)果表明，NCD-2菌株對冀棉11根系分泌物的趨化作用最強(qiáng)，趨化距離達(dá)到2.10 cm，NCD-2菌株對中棉所41根

5、系分泌物的趨化作用最弱，趨化距離達(dá)到0.04 cm。進(jìn)一步測定發(fā)現(xiàn)，NCD-2菌株對3種有機(jī)酸中蘋果酸的趨化作用最強(qiáng)，趨化距離達(dá)到3.67 cm;NCD-2菌株對15種氨基酸中的精氨酸、丙氨酸和賴氨酸趨化作用明顯，趨化距離分別為3.20、3.00和3.00 cm;同時發(fā)現(xiàn)該菌株對甘氨酸和色氨酸有負(fù)趨化性。NCD-2菌株對7種糖分的趨化性相對較弱。
　　比較了不同的化合物（氨基酸，糖分，有機(jī)酸）對NCD-2菌株的游動性和蹭動性，結(jié)果

6、表明，脯氨酸、蘋果酸和葡萄糖對NCD-2菌株的游動性有明顯的促進(jìn)作用，菌落直徑分別達(dá)到8.00 cm、8.00 cm和7.63 cm。纈氨酸、果糖和蘋果酸對NCD-2菌株的蹭動性有明顯的促進(jìn)作用，菌落直徑分別達(dá)到8.00 cm、5.53cm和5.50 cm，并且發(fā)現(xiàn)谷氨酸對NCD-2菌株的生長具有抑制作用。
　　本研究通過比較NCD-2菌株對不同品種的棉花黃萎病的防治效果發(fā)現(xiàn)，NCD-2菌株對感病品種冀棉11的黃萎病防治效果最好，

7、接種黃萎菌30天后，防治效果達(dá)到66.68％。NCD-2菌株對抗病品種Pima90的防效較差，接菌30天后防效為20.69％。同時發(fā)現(xiàn)NCD-2菌株對中棉所41和中植棉2號的防效較為穩(wěn)定。
　　綜合以上結(jié)果，NCD-2菌株在海島棉Pima90和陸地棉冀棉11上的定殖能力較好。冀棉11的根系分泌物可促進(jìn)NCD-2菌株生物膜的形成，NCD-2菌株對冀棉11的黃萎病的防效最高。脯氨酸、精氨酸和蘋果酸對NCD-2菌株的趨化性、游動性和蹭動