现代农业科技2012年第16期 植物保护学 烟草黑胫病菌拮抗细菌的筛选与鉴定 王栋 伏晓 韩新宇,罗定棋 何余勇 张永辉 雷晓・ (’四川省烟草公司泸州市公司,四川泸州646000; 山东省烟草公司临沂市公司; 中国农业科学院烟草研究所) 摘要 从烟草根际土壤分离到107个细菌分离物,通过室内平板对峙培养筛选,筛选到13株对烟草黑胫病茵有拮抗作用的菌株,其 中,LZ一7菌株的室内平板抑茵效果最好,抑茵圈直径达27.82 mm。经盆栽试验,LZ一7、A3控病作用较好,防治效果分别达59.12% ̄m 55.84%。通过16 S rDNA序列测定与分析,Lz一7与Bacilluspumilus的同源性为99%,初步鉴定证明该菌株属于短小芽孢杆菌。 关键词烟草黑胫病;拮抗细菌;生物防治;筛选;鉴定 中图分类号¥476 1 文献标识码A 文章编号1007—5739(2012)16—0133—02 Screening and Identiifcation of Antagonistic Bacteria Against Phytophthora parasiifca var.nicotianae WANG Dong FU Xiao。HAN Xin-yu LUo Ding-qi ‘HE Yu-yong ZHANG Yong-hui LEI Xiao ( Luzhou Tobacco Company in Sichuan Province,Luzhou Sichuan 646000: Linyi Tobacco Company in Shandong Province; T0bacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences) Abstract Totally 107 bacterial strains were isolated from different tobacco rhizosphere soils,of which 13 strains showed antagonistic activity against phytophthoraparasitiea vat.nicotianae:LZ一7 strain had the best room ifat antibacterial activity and inhibition zone diameter reached 27.82 mm. Pot experiment showed that the LZ一7 and A3 had better control effect which reached 59.12%and 55.84%.The 16S rDNA fragment was ampliifed from strainLZ一7 byPCR.andthe 16S rDNA sequence analysisindicatedthat strainLZ一7 shared 99%16S rDNA sequence homologywithBacilluspumilus. In the phylogenetic rfamework of bacterial classification.LZ一7 belonged to Bacillsu pumilus. Key words Phytophthora parasitica var.nicotianae;antagonistic bacteria;biological control;screening;identiifcation 烟草黑胫病(Phytophthoraparasitica vaF.nicotianae)是烟 1.2.2黑胫病菌菌谷的制备。将谷子煮至约1/2谷粒开花捞 草生产上最具毁灭性的病害之一,该病传播途径广,发病部 出,装入三角瓶高压灭菌1 h,然后冷却。接种已培养好的黑 位较为隐蔽,生产上应用的品种抗病性较差或综合抗性不 胫病菌种.然后置于28—30℃下培养15~20 d即可。 足,防治难度大。目前,烟草黑胫病的防治严重依赖化学药 1.2-3 细菌的分离与纯化。采用平板稀释法[51,称取混合样 剂,且防治药剂品种较为单一,生产上主用药剂甲霜灵、霜 品1 g及土壤样品5 g加入99 mL水中,振荡,静置,取1 mL 霉威在烟草上已连续多年使用,近年来抗药性问题日益突 上清液与灭菌水进行梯度稀释,制备10 、10 、10 稀释液。 出[11,导致防治效果不理想,且对环境造成一定程度的污 各取0.1 mL于培养皿中与选择性培养基混合,置于29℃温 染。因此,生物防治因其安全、有效等特点而日益受到关注, 箱内倒置培养.3次重复。用接种环将选定的单菌落分别接 筛选稳定高效的拮抗菌成为研究热点之一。国内很多学者开 至NA琼脂斜面上,菌种纯化后转入斜面,4 oC保存。 展烟草黑胫病的生物防治研究.筛选出多个对黑胫病菌有 1.2.4根际拮抗细菌的筛选。在燕麦平板4个方向上 较好防治效果的微生物菌株 ]。该研究从烟草根际筛选出 将潜在拮抗菌对称点接,3 d后接种指示菌,26-28 oC下培 拮抗菌株,并进行对烟草黑胫病的防治效果测定,以供参考。 养,3次重复,称之平板对峙培养法嘲。 1材料与方法 1.2.5盆栽试验。将烟株按25株,盘假植于盛有无菌土的 1.1试验材料 托盘中,7~10 d后株浇10 mL拮抗菌酵液100倍液(3xl07 供试烟草品种:小黄金1025,感黑胫病。供试烟草黑胫 cfu/mL),后接种菌谷(打2 cmx3 cm孔,距离烟株2 cm左 病菌:0号生理小种,由烟草行业病虫害监测与综合治理重 右,丢人菌谷0.5 g,用土盖好),3、7 d后再浇施2次拮抗菌 点实验室提供。供试烟草根际土壤:取样于四川麻城、山东 酵液,用量及浓度与第1次相同。后选择抑菌带在6mm以 即墨、四川古蔺等地,共3O份,置于5℃冰箱保存,备用。 上菌株进行室内盆栽试验,共设5个处理,分别为LZ一7、 供试试剂:Marker、16 S rDNA片段扩增、dNTPs、内生 A1、A2、A3、YJ1菌株,娴株按25株/盘假植,以空白作对照 细菌DNA提取、Buffer(上海索菜宝生物科技有限公司生 (CK,仅NB培养基),观察菌株对烟草生长的影响。 产)、国产分析纯。供试培养基:拮抗细菌分离和培养用NA、 1.2.6拮抗凶IJZ一7的16S rDNA鉴 I}的 训少鉴定菌株 液体培养用NB、烟草疫霉培养用CA。 的分类地位同,扩增引物设计为5 以GAGTTTGATCC TGGCTC 1.2试验方法 AG一3及5'-TAC CTY GTI"ACG ACT T一3(根据原核微生物 1.2.1烟草黑胫病菌的培养。将20 g燕麦片溶于1 000 mL去 16 S rDNA保守序列)。PCR反应体系(50 L)为:Taq酶0.6 离子水中,煮1 h后用3层纱布过滤,滤液定容至1 000 mL, L,10xBuffer(Mg2 )5 L,dNTP(2.5 mmol/L)4 txL,弓l物各 加入琼脂17 g,121℃灭菌20 min,即成为燕麦培养基,接种 1 trL,模板2 IxL,ddH20 36.4 IxL。PCR反应条件为:94 oC 4 min, 黑胫病菌,26℃培养3 d,备用。 94℃30 s.52℃30 s,72 oC 1 min,30个循环,72℃延伸20 基金项目 泸州市烟草公司科技项目。 min。用1%琼脂糖凝胶对PCR扩增产物进行电泳检测,DNA 作者简介王栋(1978一),男,安徽临泉人,助理农艺师,从事烟草生产 片段的回收采用TaKaRa的DNA凝胶回收试剂盒。 技术研究工作。 通讯作者 1.3调查内容与方法 收稿日期 2012—06—28 1.3.1抑菌效果。1.2.4试验4 d后,采用十字交叉法测量抑 133 植物保护学 菌圈直径,并观察抑菌圈透明程度和边缘整齐程度。 1-3.2对烟草黑胫病的防治效果。接种14 d后观察烟株的 发病情况,其分级标准参照中华人民共和国烟草行业标准 (YC/T39--1996)规定执行。 1.3.3菌株的分类鉴定。将测得16 S rDNA全序列提交Gen— bank(www.ncbi.nlm.nlh.gov),应用其中的BLAST软件和 DNAMAN软件进行分析。以拮抗菌株的16S rDNA序列为基 础。利用软件MEGA 5构建系统发育树。 2结果与分析 2.1烟草根际细菌的分离与平板抑制作用结果 该试验从30份土壤样品中。共分离到107个细菌分离 物。以烟草黑胫病菌162作为靶标菌,共筛选到13株对烟 草黑胫病菌有一定拮抗作用的菌株,占总菌株数的12.15%。 其中以菌株LZ一7、A1、A2、A3、YJ1 B2、CI菌株的抑菌圈最 大,均能达到25 mm以上,具体如图1所示。基于该研究的 目的,选取这7个菌株作进一步的研究。 § 圃 楹 案 菌株 图1不同菌株对烟草黑胫病菌的抑制作用 2.2拮抗根际细菌对烟草黑胫病的防治效果 选取5个对烟草黑胫病菌有拮抗作用的菌株(LZ一7、A1、 A2、A3、YJ1)进行盆栽试验,其对烟草黑胫病的防治效果如 表1所示。可以看出,各处理在接种烟草疫霉14 d后均不同 程度的发病,5个根际细菌菌液浇灌处理的防治效果为 4JD.98%~59.12%,其中以LZ一7和A3表现最好,防效分别为 59.12%和55.84%,与其他处理差异达显著性水平。由此表 明:Lz一7和A3对烟草黑胫病具有较好的防治效果,具有潜 在的应用价值。 表1不同处理对烟草黑胫病室内防治效果 2.3拮抗菌LZ一7菌株的16 S rDNA鉴定 以菌株Lz一7基因组DNA作为模板,进行PCR扩增,经 1%琼脂糖凝胶电泳检测,得到1.2 kb左右的特异性条带.如 图2所示。将Lz一7的16 S rDNA的PCR扩增产物测序.进 行校对、剪切和拼接,最终获得全长1 455 bp序列。用BLAST 程序将得到序列与Genbank里收录的细菌16 S rDNA序列 进行比对,结果表明,在前100个序列中有96个是芽孢菌 134 现代农业科技2012年第16期 1 200bp 1 2 图2菌株基因组DNA电泳图 注:1一DNA Marker;2--LZ一7基因组DNA。 属(Bacillus)菌株,同源性在99%以上。以16 S rDNA同源性 为基础。在选取同源性最高的l1个不同种的细菌,利 用MEGA 5进行分析,做出系统发育树,如图3所示。LZ一7 的系统发育树显示,在这些细菌中,Bacillsu pumilus与Lz一7 在同一分支上。说明拮抗菌LZ一7与短小芽孢杆菌Bacillsu pumilus有相近的亲缘关系。 Bacillus mojavensls AB021 191 Brevibacterium hdotolerom AJ620368 Bacillus subtilis A肼497O Bacillus vdl/smort/s AB021 198 Bacillsu ̄nyloliqucfaciens AB255669 EUl94897 Bacillus sp CBMB205 Bacillsu atrophacus AB021181 LZ一7 Bacillsu pumilsu ABRX01000007 Bacillsu stratospher/cus AJ831841 Bacillsu althudinis 831842 Bacillsu aerophilsu AJ831844 图3菌株LZ一7系统发育树 3结论与讨论 从根际土壤中分离、筛选得到对烟草黑胫病菌抑制效 果明显的拮抗菌株,这些拮抗菌株很有可能具有大田应用 价值.这为以后开发防治烟草黑胫病的微生物菌剂提供了 必要的理论和物质基础。通过试验发现,筛选得到的平板抑 菌效果好的拮抗菌株在温室盆栽控病试验中也呈现出较好 的抑菌效果。因此,通过平板对峙培养法初筛、生长速率培 养法复筛和拮抗菌对盆栽烟草黑胫病的防治效果测定, 可以合理有效地筛选得到有良好研究和应用潜力的拮抗 菌株。该试验中得到对烟草黑胫病拮抗作用稳定并且在盆 栽试验中抑菌效果明显的拮抗菌株是LZ一7和A3。防治烟 草病害方面的根际拮抗细菌主要有Bacillsu spp.、Agrobac— terium spp.和Pseudomonas spp.等。芽孢杆菌能够控制许多作 物和蔬菜的细菌和真菌土传病害,并且对植物的生长有一 定的促生作用p-s1,它能够产生芽孢,耐热抗逆性强,还可产 生多种抗菌物质,较稳定,易产业化。因此,芽孢杆菌用于生 物防治受到了人们的好评[91。经分子生物学初步鉴定,菌株 LZ一7属于短小芽孢杆菌no_・61。因此,该菌株有良好的研究和 应用前景,其防病促生机理,实用发酵条件和大田应用效果 (下转第141页) 智亚楠:信阳地区水稻主要病害的危害特点及防治措施 位、品种、环境条件等有所差异,常导致植株不能抽穗,扬花 灌浆受阻,秕粒增加,病株茎秆软弱易倒伏。 5.2防治措施 6.2防治措施 该病是由种子传播为主的病害,因而建立无病留种田, 选留无病种子和做好种子处理是防治关键。种子消毒处理 可用1%石灰水澄清液浸种或用2%闷种3 h;也可 防治白叶枯病时注意选用抗性较好的品种,并注意品 种的合理布局,不断更新品种。育秧时选择无病种子育秧. 可用中生菌素浸种。肥水管理要做到排灌分开,浅水勤灌: 要施足基肥,早施追肥。药剂防治,发现发病中心应立即喷 药封锁,防止扩散蔓延,目前防治效果较好的药剂有叶青 双、叶枯灵、中生菌素、农用链霉素、宁南霉素等,其中叶青 用多菌灵、甲基硫菌灵、恶霉灵、咪鲜胺等药剂浸种或拌种。 必要时可在秧田喷洒恶霉灵4 000倍液 。 7参考文献 [1]刘祥臣.构建河南省水稻主产区粮食生产新平台的实践与思考 现 代农业科技,2008(24):210—212. 双内吸性较强,发病后使用有良好的治疗效果。 6水稻恶苗病 【2】蒋晓荚,张致力,陈旭,等.稻瘟病无害化防控技术研究进展『J1.江西 农业学报,2009,21(3):121—123,135. 6.1危害特点 【3]李涛,路雪君,廖晓兰,等.水稻纹枯病的发生及其防治策略[J].江西 农业学报。2010(9):91—93. 【4】董金皋.农业植物病理学IM].北京:中国农业出版社,2001:2-16. 【5】章烈辉,刘占山,肖启明,等.我国水稻病虫害综合防治技术研究现状 及发展建议叨.中国稻米,2009(1):6—9. 恶苗病又称“徒长病”,苗期到抽穗期均可发生。苗期 发病,病株徒长,呈黄绿色,常在插秧前后死亡。成株期发 病,表现为植株分蘖少或不分蘖,节间长度显著加大,基部 着生倒生须根,近地面病部产生淡红色或白色粉状物。重 【6]薛春梅,潘正艳,吕国光,等.水稻稻曲病的发生与防治『J].吉林农业: 学术版,2011(9):81. 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