根圍促生細(xì)菌和叢枝菌根真菌對(duì)生姜和馬鈴薯青枯病的影響.pdf

1、叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi，AMF)廣泛分布于陸地各生態(tài)系統(tǒng)中,與90％以上的植物形成互惠共生體,能夠改善植物營養(yǎng)狀況與水分代謝、抑制病原物、誘導(dǎo)植物產(chǎn)生系統(tǒng)抗性、促進(jìn)生長和增加產(chǎn)量。一些與AMF共同生活在相同生態(tài)位的植物根圍促生細(xì)菌（plant growth-promoting rhizobacteria，PGPR）不僅能夠在一定程度上增強(qiáng)植物抗逆性、拮抗病原物、降低病害和促進(jìn)植物生長,而且

2、還能促進(jìn)AMF的生長發(fā)育、增強(qiáng)其促生防病的功能。更為重要的是一些種類的AMF與PGPR可協(xié)同作用、相互促進(jìn)而更有效地發(fā)揮生理生態(tài)功能。特別是AMF和PGPR在與病原物競爭光合產(chǎn)物、生態(tài)位、促生防病等方面能協(xié)同發(fā)揮作用。近十年來，AMF的生防效應(yīng),尤其是其與PGPR相互作用對(duì)植物土傳病害發(fā)生發(fā)展的影響倍受關(guān)注。植物細(xì)菌性青枯病作為目前世界上危害最大、分布最廣、造成損失最嚴(yán)重的植物病害之一,目前尚缺乏有效防治技術(shù)。AMF+PGPR+線蟲病害

3、互作效應(yīng)已有部分報(bào)道,尚缺乏對(duì)于AMF+PGPR+細(xì)菌病害互作體系的研究。本試驗(yàn)旨在確定不同組合AMF+PGPR相互作用關(guān)系的基礎(chǔ)上,評(píng)價(jià)各組合AMF+PGPR促進(jìn)生姜（Zingiber officinale）和馬鈴薯（Solanum tuberosum）生長、拮抗青枯菌、降低青枯病危害的效應(yīng),并初步探索AMF+PGPR防控生姜和馬鈴薯青枯病的作用機(jī)制,為控制該類土傳病害提供依據(jù)和技術(shù)支持,為研發(fā) AMF和PGPR二元生防制劑奠定基礎(chǔ)。

4、
　　本研究從山東臨沂選擇樣地,采集生姜和馬鈴薯根區(qū)土壤和根系樣品,以及青枯病發(fā)病植株。采用濕篩法分離和測(cè)定 AMF孢子數(shù)量、形態(tài)學(xué)方法鑒定 AMF種類;平板法分離健康植株根系以及根圍土壤中 PGPR、對(duì)峙培養(yǎng)篩選具有拮抗青枯菌效應(yīng)的PGPR菌株和從發(fā)病的生姜和馬鈴薯植株上分別分離青枯菌(Ralstonia solanacearum)。在此基礎(chǔ)上,于溫室條件下試驗(yàn)不同PGPR菌種（菌株）對(duì)生姜和馬鈴薯生長和青枯病的影響；評(píng)價(jià)不同組

5、合AMF+PGPR防治青枯病和促進(jìn)生長的效應(yīng);于嚴(yán)格控制條件下初步探索AMF+PGPR降低生姜和馬鈴薯青枯病的作用機(jī)制。獲得主要結(jié)果如下：
　?。?）本調(diào)查從生姜樣地分離到AMF2屬11種，其中無梗囊霉屬(Acaulospra)2種，球囊霉屬(Glomus)9種；雙網(wǎng)無梗囊霉（Acaulospra bireticulata）、摩西球囊霉(Glomus mosseae)和地表球囊霉（Glomus versiforme）為優(yōu)勢(shì)種。從馬

6、鈴薯樣地則獲得3屬10種,其中，無梗囊霉屬2種，球囊霉屬7種,巨孢囊霉屬(Gigaspora)1種；根內(nèi)球囊霉（Glomus intraradices）、摩西球囊霉和地表球囊霉為優(yōu)勢(shì)種。獲得拮抗生姜青枯菌的PGPR20株,其中,抑菌圈≥5mm有7個(gè)菌株(Pseudomonus sp)，s1-10、s3-11、s5-8和s6-4為抑制能力最強(qiáng)的菌株;拮抗馬鈴薯青枯菌 PGPR25株,其中,抑菌圈≥5mm有8個(gè)菌株（Bacillus sp.

7、），m1-12、m3-4、m4-7和m5-13為抑制能力最強(qiáng)的菌株。分離到生姜和馬鈴薯強(qiáng)致病力青枯菌菌株分別為RS1和RS2。
　?。?）溫室盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明,接種S1-10、S3-11、S5-8和S6-4不同程度的促進(jìn)了生姜的生長,其中S1-10和S3-11處理的株高、姜塊重、植株總重量均顯著高于對(duì)照,姜對(duì)青枯病的防效最大，分別為88%和76%。接種m3-4、m1-12和m5-13處理的馬鈴薯的薯塊重和植株總重量均顯著高于對(duì)照，

8、m3-4和m1-12處理的青枯病病情指數(shù)和防效分別是32、62%和44、48%,防治效果最大。
　?。?）與單接種AMF或PGPR相比,一些AMF+PGPR組合能夠促進(jìn)AMF的侵染和PGPR在生姜和馬鈴薯根圍的定殖;AMF+PGPR組合能顯著增加生姜和馬鈴薯株高、莖粗、地上鮮重和干重、薯/姜塊重，其中AMF摩西球囊霉(G.m)與PGPR Bacillus S3-11組合以及地表球囊霉(G.v)與S3-11組合對(duì)生姜的促生效果最大;

9、Gm+Bacillus M3-4以及Gv+Bacillus M3-4對(duì)馬鈴薯的促生效果最大。Gv+Bacillus S3-11對(duì)生姜青枯病的防效達(dá)到了50%。Gm+M3-4和Gv+M3-4對(duì)馬鈴薯青枯病的防治效果最佳,防治效果分別為65%和70%。
　?。?）接種AMF、PGPR、AMF+PGPR處理均能增加生姜和馬鈴薯葉片過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性。與接種

10、青枯菌對(duì)照（RS1或RS2）相比，Gv+S3-11+RS1處理的生姜POD、SOD、PAL和CAT活性最高，分別為86.7 mg/g·min、79.8 U/g、68.1 U/g·min和82.8U/g·min；接種AMF和PGPR處理的丙二醛（MDA）含量顯著低于對(duì)照；Gv+M3-4+RS2處理的馬鈴薯葉片SOD、PAL和POD活性顯著高于其他處理，MDA含量則顯著低于其他處理。這些結(jié)果表明，AMF和PGPR能夠通過誘導(dǎo)和提高植物防御性

11、酶活性抑制青枯菌、降低青枯菌的為害、促進(jìn)植物生長發(fā)育。
　　本研究結(jié)果對(duì)于豐富我國農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中AMF和PGPR資源與分布狀況,了解和掌握生姜和馬鈴薯根圍AMF與PGPR的分布情況具有實(shí)際重要意義。特別是獲得的拮抗青枯菌高效的PGPR菌株、確定的能協(xié)同降低青枯病害發(fā)病程度的優(yōu)良AMF+PGPR組合,不僅為下一步開展大田試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)、創(chuàng)造了條件,而且對(duì)進(jìn)一步探討防控青枯病的途徑提供了新思路和技術(shù)基礎(chǔ)，將有力推動(dòng)我國AMF+PGPR