水稻細(xì)菌性條斑病菌遺傳多樣性研究與生防菌劑研發(fā).pdf

1、水稻細(xì)菌性條斑病由Xanthomonas oryzae pv.oryzicola（Xooc）引起，是水稻生產(chǎn)中一種重要的檢疫性病害，其發(fā)生具有流行性、暴發(fā)性和毀滅性等特點(diǎn)。該病是我國(guó)南方稻區(qū)生產(chǎn)的重要病害，當(dāng)氣候條件適宜時(shí)，在感病品種上能引起15％～25％產(chǎn)量損失，嚴(yán)重時(shí)達(dá)40％～60％，對(duì)水稻的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。品種抗病性是寄主與病原物互作的結(jié)果，深入了解病原物群體遺傳結(jié)構(gòu)的變化，可作為抗性基因合理分布的依據(jù)。主要研究如下:

2、>　　 本文通過rep-PCR指紋技術(shù)，分析了來源于江蘇、云南、江西、湖南和安徽等省份69個(gè)水稻細(xì)菌性條斑病菌(X.oryzae pv.oryzicola)群體遺傳多樣性。用2對(duì)特異性引物BOX和ERIC對(duì)菌株基因組DNA進(jìn)行了PCR擴(kuò)增，以彼此間的帶位相似率達(dá)80％為界，BOX擴(kuò)增的譜型被分為10簇，ERIC的譜型被分為8簇。BOX的第3簇包含27個(gè)菌株，占總數(shù)的39.1％, ERIC的第5簇包含24個(gè)菌株，占總數(shù)的34.8％，均為

3、優(yōu)勢(shì)簇。群體遺傳多樣性值BOX為0.9784，ERIC為0.9833。說明水稻細(xì)菌性條斑病菌群體的遺傳分化明顯，遺傳多樣性較高。全部69株菌株接種于含有不同抗病基因近等基因系及高感品種金剛30等6個(gè)鑒別品種上，被劃分為13個(gè)致病型，其中C6致病型占26.1％，為優(yōu)勢(shì)致病型。69個(gè)菌株的BOX、ERIC的簇群分類與地理位置相關(guān)，與致病型不相關(guān)。
　　 其次對(duì)來源于江蘇、云南、江西、湖南和安徽等省細(xì)菌性條斑病菌菌株，通過采用苗期注射

4、接種和成株期針刺接種法，研究其在6個(gè)鑒別品種（金剛30、IRBB4、IRBB5、IRBB14、IRBB21和IRBB24）上致病力分化及其對(duì)水稻幼苗和成株致病力差異，為品種布局和條斑病菌致病力快速鑒定提供理論依據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，71個(gè)條斑病菌菌株在苗期和成株期可分別區(qū)分為18個(gè)和13個(gè)致病型;苗期的優(yōu)勢(shì)致病型為C1，占供試菌株總數(shù)的17.0％;成株期的優(yōu)勢(shì)致病型為C10，占供試菌株總數(shù)的25.4％。研究還表明:大多數(shù)菌株與水稻品種之間表

5、現(xiàn)為弱互作關(guān)系，只有一部分菌株表現(xiàn)為強(qiáng)互作關(guān)系。就單個(gè)菌株而言，在苗期和成株期的致病力分化是不一致的。整體而言，71個(gè)菌株在6個(gè)鑒別品種的苗期上可侵染241次，侵染率為56.6％;在成株期上有245次侵染，總侵染率為57.5％。病原菌在不同水稻品種的苗期和成株期上的侵染能力是基本相同的。
　　 同時(shí)采集江蘇省南京、泰州、揚(yáng)州和宿遷等地區(qū)水稻田水稻病葉、健葉、根圍土等樣品90份，分離純化得到1173個(gè)細(xì)菌分離物，對(duì)其進(jìn)行水稻細(xì)菌性

6、條斑病菌(X.oryzae pv.oryzicola)皿內(nèi)抑制試驗(yàn)，共獲得12株拮抗能力較強(qiáng)的細(xì)菌，其中4株拮抗細(xì)菌抑菌圈直徑大于27 mm。盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，12株拮抗能力較強(qiáng)的細(xì)菌中有4株對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病防效大于50％。其中菌株Lx-11盆栽防效達(dá)62.5％，大田示范試驗(yàn)防效達(dá)60.2％，顯著高于化學(xué)藥劑20％葉枯唑的防效（51.2％和45.8％）。通過形態(tài)特征、理化特性和分子鑒定結(jié)果確定菌株Lx-11為解淀粉芽孢桿菌Bacill

7、us amyloliquefaciens。
　　 對(duì)前期篩選獲得和在田間試驗(yàn)中防治水稻細(xì)菌性條斑病效果較好的解淀粉芽孢桿菌Lx-11，通過Plackett-Burman單因素篩選及Box-Behnken響應(yīng)曲面法(responsesurface methodology, RSM)對(duì)影響生防菌株Lx-11生物發(fā)酵工藝進(jìn)行了優(yōu)化。試驗(yàn)結(jié)果表明，培養(yǎng)溫度、通氣量和接種量是影響發(fā)酵活菌數(shù)和抑菌活性的主要因子，由所得響應(yīng)曲面方程預(yù)測(cè)出這3

8、個(gè)主要因子分別為30.84℃、59.68 mL/250 mL和1.52％時(shí)，發(fā)酵活菌數(shù)和抑菌活性的最大值為3.75×109 cfu·mL-1和8.2 mm。經(jīng)搖瓶發(fā)酵試驗(yàn)和抑菌活性驗(yàn)證該理論預(yù)測(cè)值與實(shí)際值無顯著差異。
　　 Lx-11菌株分泌的脂肽類抗生素物質(zhì)包括surfactin，bacillomycin D和fengycin三大類，通過構(gòu)建surfactin突變體菌株發(fā)現(xiàn)surfactin在防治細(xì)菌性條斑病中起主要作用。生防