土壤桿菌E26菌株防治葡萄根癌病的機(jī)理研究.pdf

1、葡萄根癌病是由葡萄土壤桿菌(Agrobacterium vitis)引起的一種在生產(chǎn)上造成了較大經(jīng)濟(jì)損失的世界性病害.無致病性的葡萄土壤桿菌E26菌株(A.vitis E26)是很有應(yīng)用前景的根癌病生防菌株.該研究系統(tǒng)分析和研究了E26菌株的生防相關(guān)性狀及其作用機(jī)理.E26菌株的用量及應(yīng)用時(shí)間對其防治作用有明顯影響.在溫室,以向日葵(Helianihus annus)為指示植物,當(dāng)E26菌株先于葡萄根癌病菌K308菌株接種,或者,E26

2、菌株的接種數(shù)量多于K308菌株時(shí),其防治作用均比E26菌株與K308菌株以相同數(shù)量混合同時(shí)接種時(shí)的防治作用明顯.在兩個(gè)獨(dú)立進(jìn)行的田間實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)E26菌株與K308菌株以相同數(shù)量混合同時(shí)接種時(shí),E26菌株均能夠顯著降低玫瑰香葡萄(Vitis vinifera cv Muscat humburg)的發(fā)病率,防治效果在70﹪以上.應(yīng)用E26菌株可以有效預(yù)防葡萄根癌病的發(fā)生.利用綠色熒光蛋白基因gfp標(biāo)記示蹤,檢測了E26菌株浸沾硬枝扦插條后在

3、葡萄根部環(huán)境的生存動(dòng)態(tài),分析了E26菌株與病原菌K308在葡萄植株傷口部位的相互作用.E26菌株可以在葡萄根表面和根際土壤中存活定殖,應(yīng)用5個(gè)月后在根表面和根際土壤中均建立數(shù)量為10<'3>-10<'4>cfu/g根(土)的種群.E26與K308分別單獨(dú)接種時(shí)均能以相似水平附著在傷口處;在E26與K308以相同數(shù)量混合同時(shí)接種時(shí),附著在傷口細(xì)胞的K308的數(shù)量顯著低于K308單獨(dú)接種時(shí)附著在傷口部位的數(shù)量.掃描電鏡觀察證實(shí)E26能夠和K

4、308一樣附著于葡萄根部傷口處.E26與K308能夠競爭性地在傷口分泌液中共同生長,二者均可以利用葡萄組織中的主要營養(yǎng)物質(zhì).這些結(jié)果表明E26菌株是一個(gè)有效的傷口定殖菌,有可能在侵染位點(diǎn)與病菌競爭空間和營養(yǎng)而減少病菌的侵染.從E26菌株發(fā)酵液中分離純化了土壤桿菌素E26,物理和化學(xué)性質(zhì)表明它可能是一種核苷類似物.土壤桿菌素E26對病菌的作用是通過干擾菌體DNA和RNA的合成實(shí)現(xiàn)的.比較了Tn5誘導(dǎo)的喪失產(chǎn)生土壤桿菌素能力的E26菌株的突

5、變體ME005和ME084與野生型E26在溫室和田間的防病效果.ME005和ME084都有一定的防治作用;但是,與野生型E26菌株相比,ME005和ME084的防病效果明顯減弱.土壤桿菌素E26的產(chǎn)生是E26菌株生防機(jī)制中的重要因素,但是,不是唯一因素.該研究結(jié)果表明E26菌株對葡萄根癌病的生防作用主要是預(yù)防作用,其機(jī)理復(fù)雜,有多種因子包含其中.產(chǎn)生土壤桿菌素、在傷口的定殖能力以及在侵染部位與病菌競爭空間和營養(yǎng)的能力都是E26菌株對葡萄