拮抗微生物對(duì)列當(dāng)?shù)姆莱饔眉皺C(jī)理.pdf

1、根寄生雜草列當(dāng)對(duì)全球許多地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重危害。目前，有效防除列當(dāng)仍是一個(gè)世界性難題。微生物防治是防除列當(dāng)?shù)挠行緩街?，但關(guān)于列當(dāng)生防微生物的研究目前多集中于列當(dāng)病原菌上。本研究以篩選自來(lái)源于健康土壤的上萬(wàn)株微生物資源庫(kù)中對(duì)多種作物病害病原菌有拮抗作用的放線菌和真菌為試驗(yàn)材料，通過(guò)培養(yǎng)皿內(nèi)種子萌發(fā)抑制試驗(yàn)篩選向日葵列當(dāng)和瓜列當(dāng)?shù)纳谰?通過(guò)皿內(nèi)共培養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)合盆栽及田間試驗(yàn)對(duì)篩選出的生防菌株防除列當(dāng)?shù)男ЧM(jìn)行了驗(yàn)證并對(duì)生防菌株防除列

2、當(dāng)?shù)臋C(jī)理進(jìn)行了研究;通過(guò)盆栽試驗(yàn)研究了列當(dāng)生防菌株對(duì)寄主作物生長(zhǎng)的影響。此外，本研究還通過(guò)皿內(nèi)種子萌發(fā)試驗(yàn)從供試拮抗微生物中篩選具有誘導(dǎo)列當(dāng)種子萌發(fā)潛能的菌株。本研究所得主要結(jié)論如下:
　　(1)向日葵列當(dāng)和瓜列當(dāng)拮抗微生物的篩選。本研究篩選出強(qiáng)烈抑制向日葵列當(dāng)種子萌發(fā)的放線菌和真菌各1株，分別為淡紫褐鏈霉菌（Streptomyces enissocaesilis，509）和灰黃青霉（Penicillium griseofulvu

3、m，CF3）;同時(shí)還篩選出強(qiáng)烈抑制瓜列當(dāng)種子萌發(fā)的放線菌2株（密旋鏈霉菌S.pactum，12＃;黃白鏈霉菌S.albidoflavus，T4）和真菌1株，CF3。在3.5mg ml-1濃度下，509和CF3的無(wú)細(xì)胞發(fā)酵濾液對(duì)向日葵列當(dāng)及12#、T4和CF3的無(wú)細(xì)胞發(fā)酵濾液對(duì)瓜列當(dāng)種子萌發(fā)的抑制率均達(dá)到75％以上。在50.0mg ml-1濃度下，509和CF3的菌體甲醇浸提液對(duì)向日葵列當(dāng)種子萌發(fā)的抑制率分別為14.8％和100.0％;而

4、12#、T4和CF3的菌體甲醇浸提液對(duì)瓜列當(dāng)種子萌發(fā)的抑制率為50.7％～100.0％。在皿內(nèi)共培養(yǎng)試驗(yàn)中，509和CF3的無(wú)細(xì)胞發(fā)酵濾液均能夠顯著抑制向日葵列當(dāng)種子的萌發(fā)。CF3的無(wú)細(xì)胞發(fā)酵濾液在皿內(nèi)共培養(yǎng)8天后對(duì)瓜列當(dāng)種子萌發(fā)的抑制率仍高達(dá)47.5％～80.3％。
　　(2)放線菌防除列當(dāng)作用研究。盆栽試驗(yàn)中，施加1.0g kg-1的509菌劑使收獲期向日葵列當(dāng)?shù)某鐾翑?shù)量和寄生總數(shù)較對(duì)照分別降低了39.2％～47.5％和39.

5、3％～62.4％。在楊凌盆栽試驗(yàn)中，施加1.0g kg-1的509菌劑使生長(zhǎng)中期和收獲期向日葵列當(dāng)?shù)目偢芍嘏c對(duì)照相比分別降低了46.9％和36.7％。施加12#菌劑使盆栽試驗(yàn)收獲期瓜列當(dāng)?shù)某鐾翑?shù)量、出土率和總干重較對(duì)照分別降低了85.7％、75.7％和55.4％。
　　(3)真菌防除列當(dāng)作用研究。楊凌盆栽試驗(yàn)中，施加1.0g kg-1的CF3菌劑使收獲期向日葵列當(dāng)?shù)募纳倲?shù)和總干重較對(duì)照分別降低了25.2％和46.0％。施加CF3

6、菌劑使盆栽試驗(yàn)收獲期瓜列當(dāng)?shù)某鐾翑?shù)量和出土率較對(duì)照分別降低了76.2％和85.3％。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)展青霉素是CF3抑制列當(dāng)種子萌發(fā)的主要活性物質(zhì)。展青霉素和CF3無(wú)細(xì)胞發(fā)酵濾液的乙酸乙酯萃取物在1.0mg ml-1濃度下均能夠完全抑制向日葵列當(dāng)和瓜列當(dāng)種子的萌發(fā)。
　　(4)拮抗微生物對(duì)列當(dāng)寄主的促生作用研究。在有列當(dāng)寄生的條件下，施加509和CF3菌劑顯著促進(jìn)了盆栽向日葵的生長(zhǎng)，增加了向日葵的生物量及籽粒干重。其中，拌土施加50

7、9和CF3菌劑使楊凌盆栽試驗(yàn)收獲期向日葵的株高增加了39.1％～63.4％，地上千重增加了114.7％～179.0％。施加12#和CF3菌劑使盆栽試驗(yàn)收獲期番茄產(chǎn)量與對(duì)照相比分別增加了51.6％和84.9％。在無(wú)列當(dāng)寄生條件下，施加1.0g kg-1的509和CF3菌劑使盆栽試驗(yàn)收獲期向日葵的產(chǎn)量較對(duì)照分別增加了79.2％和46.6％，而施加12#菌劑使收獲期番茄產(chǎn)量增加了57.3％。
　　(5)拮抗微生物誘導(dǎo)列當(dāng)種子萌發(fā)研究。從

8、供試拮抗微生物中分別篩選出能夠誘導(dǎo)瓜列當(dāng)種子萌發(fā)的放線菌（鏈霉菌Streptomyces sp.，Act13;球孢鏈霉菌球孢亞種S.globisporus subsp.globisporus，D141;加利利鏈霉菌S.galilaeus，G37）3株，能夠誘導(dǎo)向日葵列當(dāng)種子萌發(fā)的放線菌(球孢鏈霉菌S.globisporus，C28和鏈霉菌Streptomyces sp.，S8)和真菌（木霉Trichoderma spp.;M1，M2）各

9、2株。試驗(yàn)結(jié)果表明Act13、D141和G37的無(wú)細(xì)胞發(fā)酵濾液在0.35mg ml-1濃度下可分別誘導(dǎo)14.7％、14.9％和15.4％的瓜列當(dāng)種子萌發(fā)。C28的無(wú)細(xì)胞發(fā)酵濾液在3.5×10-4mg ml-1濃度下可誘導(dǎo)13.4％的向日葵列當(dāng)種子萌發(fā)。S8、M1和M2的菌體甲醇浸提液在50.0mg ml-1濃度下分別誘導(dǎo)了23.4％、17.0％和15.5％的向日葵列當(dāng)種子萌發(fā)。
　　(6)拮抗微生物防除列當(dāng)機(jī)理研究。試驗(yàn)結(jié)果表明拮

10、抗微生物主要通過(guò)以下3種機(jī)理來(lái)防除列當(dāng):①通過(guò)改變寄主根區(qū)土壤中微生物區(qū)系來(lái)抑制列當(dāng)?shù)募纳蜕L(zhǎng)。盆栽試驗(yàn)中，向日葵列當(dāng)?shù)目倲?shù)及出土數(shù)與向日葵根區(qū)土壤中放線菌和細(xì)菌的數(shù)量及比例呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。瓜列當(dāng)?shù)某鐾翑?shù)和出土率與放線菌與真菌的數(shù)量之比（A/F）、細(xì)菌與真菌的數(shù)量之比(B/F)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。施加1.0g kg-1的509菌劑使盆栽試驗(yàn)向日葵根區(qū)土壤中放線菌的數(shù)量較對(duì)照增加了76.7％～439.9％。施加CF3、509和12#也顯著增

11、加了寄主根區(qū)土壤中A/F和B/F。②通過(guò)增強(qiáng)寄主植物的防御酶系統(tǒng)抗性來(lái)阻礙列當(dāng)?shù)募纳蜕L(zhǎng)。固原盆栽試驗(yàn)中向日葵列當(dāng)?shù)目倲?shù)、鮮重及干重均與向日葵根系中多酚氧化酶PPO活力呈顯著負(fù)相關(guān)。施加509菌劑使寄主向日葵根系中PPO活力與對(duì)照相比增加了43.1％。③通過(guò)抑制列當(dāng)種子的萌發(fā)、芽管的伸長(zhǎng)，影響芽管的形態(tài)來(lái)直接防除列當(dāng)。在0.35mg ml-1濃度下，509和12#的無(wú)細(xì)胞發(fā)酵濾液使向日葵列當(dāng)芽管長(zhǎng)度較對(duì)照分別減少了86.2％和89.6