源于水稻的鏈霉菌菌株F-1的鑒定及其防病潛力和防病機(jī)制研究.pdf

1、由Rhizoctoniasolani引起的水稻紋枯病是水稻的重要病害之一，對(duì)于該病的生物防治已成為研究熱點(diǎn)。植物的體圍存在著一些微生物自然群體，它們中的有些種類(lèi)，如鏈霉菌等對(duì)植物病原菌具有拮抗性，因而可將其作為生防菌來(lái)開(kāi)發(fā)利用。評(píng)估拮抗菌的防病潛力是其開(kāi)發(fā)利用的前提，而了解其防病機(jī)理是增強(qiáng)其防病能力的基礎(chǔ)。本研究從健康水稻植株分離得到一個(gè)對(duì)水稻紋枯菌、灰霉菌和核盤(pán)菌等植物病原真菌有顯著拮抗作用的鏈霉菌菌株F-1。在此基礎(chǔ)上對(duì)菌株F-1的

2、分類(lèi)鑒定、防病潛力和防病機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)研究，結(jié)果如下： 1.從湖北、湖南和山東等5個(gè)省的13個(gè)不同地區(qū)所采集的健康和感染水稻紋枯病的水稻植株上分離得到385個(gè)細(xì)菌菌株和2個(gè)鏈霉菌菌株。綜合平板對(duì)峙培養(yǎng)和離體防病效測(cè)定的結(jié)果，篩選出對(duì)水稻紋枯菌有顯著拮抗作用，對(duì)水稻紋枯菌侵染水稻葉片有顯著抑制效果的鏈霉菌菌株F-1。 2.采用傳統(tǒng)分類(lèi)鑒定方法和現(xiàn)代分子分子生物學(xué)鑒定方法相結(jié)合，菌株F-1鑒定為普特拉鏈霉菌(Streptom

3、ycesplatensisF-1)。其16SrDNA序列已在GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中注冊(cè)，注冊(cè)號(hào)為EF583557。 3.在離體水稻葉片、水稻苗及盆栽水稻上測(cè)定了鏈霉菌F-1產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)(antifungalsubstance，AFS)對(duì)水稻紋枯病的防效，評(píng)估鏈霉菌F-1防病潛力。試驗(yàn)結(jié)果表明：用含有鏈霉菌F-1的培養(yǎng)物濾液(AFSPDB)處理水稻葉片或水稻植株，能有效的抑制水稻紋枯菌的侵染，使水稻紋枯病的發(fā)病嚴(yán)重度顯著下降。例

4、如，離體水稻葉片防效試驗(yàn)中，接種3d后，無(wú)菌水處理組的水稻葉片病害嚴(yán)重度達(dá)到2.2級(jí)，而用AFSPDB處理的水稻葉片病害嚴(yán)重度只有0.9級(jí)。對(duì)水稻紋枯菌的離體拮抗性測(cè)定試驗(yàn)表明，鏈霉菌F-1產(chǎn)生的AFS處理的水稻紋枯菌菌絲生長(zhǎng)速度減慢，菌絲出腫脹、變形，褶皺等異常形態(tài)，尤其是頂端菌絲表現(xiàn)最為明顯。 4.研究了影響鏈霉菌F-1產(chǎn)生抗菌物質(zhì)的因子及其抗真菌物質(zhì)的基本屬性。試驗(yàn)結(jié)果表明：鏈霉菌菌株F-1液體發(fā)酵3d后，其生物產(chǎn)量、抗菌

5、物質(zhì)產(chǎn)量即可達(dá)到高峰。適宜菌株F-1生長(zhǎng)及抗菌物質(zhì)產(chǎn)生的pH值范圍在5～8，最適pH值為6-7。鏈霉菌F-1可以利用供試的8種碳源(蔗糖、葡萄糖、麥芽糖、甘露醇、乳糖、肌醇山梨醇和甘露醇)進(jìn)行菌絲生長(zhǎng)，最適碳源是葡萄糖和麥芽糖。除乳糖外，鏈霉菌F-1可利用其余7種碳源產(chǎn)生抗菌物質(zhì)，最適碳源是肌醇。鏈霉菌F-1可利用供試的6種氮源(硫酸銨、硝酸銨、尿素、碳酸銨、硝酸納、硝酸鉀)進(jìn)行菌絲生長(zhǎng)和產(chǎn)生抗菌物質(zhì)。硫酸銨和硝酸銨適于F-1生長(zhǎng)，而硝

6、酸鉀適于F-1產(chǎn)生抗菌物質(zhì)。鏈霉菌F-1產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)對(duì)熱敏感；對(duì)酸性環(huán)境不敏感，但堿性環(huán)境對(duì)其活性有影響；對(duì)紫外線照射抵抗；對(duì)蛋白酶K不敏感；對(duì)氯仿敏感；可被硫酸銨鹽析沉淀下來(lái)；抑菌譜測(cè)定表明，F(xiàn)-1產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)的抑制對(duì)象具有選擇性。除水稻紋枯菌之外，還能有效抑制灰霉菌、核盤(pán)菌、稻瘟菌和柑橘炭疽菌等。 5.采用鹽析沉淀及透析，以及SephadexG-100柱層析法，從鏈霉菌F-1液體培養(yǎng)物中，分離到一種具抗菌作用的蛋白質(zhì)，分