芽孢桿菌所產(chǎn)揮發(fā)物對(duì)幾種土傳病原物的拮抗活性測(cè)定與成分分析.pdf

1、土傳病原物(包括真菌、細(xì)菌、放線(xiàn)菌、線(xiàn)蟲(chóng)等)是目前影響植物健康、作物產(chǎn)量以及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個(gè)重要因素。微生物產(chǎn)生的揮發(fā)性代謝產(chǎn)物在植物土傳病害的防治方面具有潛在的重要性。 本文以土壤芽孢桿菌產(chǎn)生的揮發(fā)性代謝產(chǎn)物為研究對(duì)象，集中研究了其對(duì)幾種病原真菌和線(xiàn)蟲(chóng)的作用活性，測(cè)定了揮發(fā)物對(duì)病原真菌的致毒作用方式，并對(duì)其活性組分進(jìn)行分析和篩選，同時(shí)進(jìn)行了溫室生防應(yīng)用途徑和效果的探討，旨在為細(xì)菌揮發(fā)性代謝產(chǎn)物在植物土傳病害防治上的開(kāi)發(fā)和應(yīng)

2、用提供科學(xué)的方法和依據(jù)，并為植物病害的有效防治提供可能的活性化合物。所得主要結(jié)果如下： 密封盤(pán)內(nèi)，比較了外源營(yíng)養(yǎng)對(duì)芽孢桿菌揮發(fā)物產(chǎn)生和活性的影響，結(jié)果表明，與LB，NB，TSB相比，供試五株芽孢桿菌在TSB-YE培養(yǎng)基上產(chǎn)生更多的活性揮發(fā)物；生物活性測(cè)定結(jié)果表明，這些揮發(fā)物對(duì)黃瓜菌核病菌、番茄灰霉病菌、菜豆黑斑病菌、番茄早疫病菌、黃瓜蔓枯病菌、黃瓜枯萎病菌、大豆紫斑病菌、棉花立枯病菌、花生褐斑病菌、棉花黃萎病菌和玉米莖腐病菌的菌

3、絲生長(zhǎng)均具有不同程度的抑制作用(抑菌率在20％～100％)，對(duì)馬鈴薯腐爛莖線(xiàn)蟲(chóng)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的致死效果(經(jīng)處理的莖線(xiàn)蟲(chóng)活動(dòng)逐漸減弱，24h死亡率達(dá)100％)，證實(shí)了芽孢桿菌揮發(fā)物對(duì)土傳病原物的防治潛力。 密封盤(pán)內(nèi)，測(cè)定了揮發(fā)物對(duì)病原真菌的致毒作用方式，結(jié)果表明，這些揮發(fā)物對(duì)菌絲生長(zhǎng)、孢子萌發(fā)、色素形成以及菌核的形成和萌發(fā)均具有顯著的抑制作用。經(jīng)各揮發(fā)物處理5d的菌核病菌，菌絲生長(zhǎng)受到完全抑制，并發(fā)生不同程度的扭曲、腫脹、內(nèi)部原生質(zhì)聚

4、集、褐化等畸形現(xiàn)象；對(duì)灰霉病菌分生孢子處理24h觀察發(fā)現(xiàn)，多數(shù)孢子破裂、內(nèi)含物褐化且萌發(fā)率降低(抑制率在70％～80％)；試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，各菌株所產(chǎn)揮發(fā)物對(duì)所有供試病原真菌的色素形成均具有強(qiáng)烈的抑制效果；另外，各揮發(fā)物處理盤(pán)內(nèi)形成的菌核重量約減輕20％～40％，形狀極不規(guī)則且不飽滿(mǎn)、質(zhì)地柔軟，再次萌發(fā)率低。 采用SPME法分別對(duì)這五株菌株所產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物進(jìn)行頂空提取并運(yùn)用GC/MS進(jìn)行鑒定。結(jié)果表明，各菌株的TSB-YE培養(yǎng)液

5、分別產(chǎn)生21～33種主要化合物，分別屬于烷烴、醛、醇、酮、脂肪酸、胺、肟、酚及雜環(huán)類(lèi)化合物。此外，不同菌株產(chǎn)生的揮發(fā)物間具有一定的重迭性和特殊性。 對(duì)于20種候選有機(jī)化合物，通過(guò)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)純品進(jìn)行活性確定，對(duì)黃瓜菌核病菌的作用結(jié)果證實(shí)，糠醛、苯甲醛、1-辛醇、1-辛烯-3-醇、3，7-二甲基-1，6-二辛烯-3-醇，2-乙基-1-己醇在0.01g的低處理量下便能完全抑制菌核病菌的菌絲生長(zhǎng)，而2-呋喃甲醇、1-十二醇、N，N-二甲基

6、十六烷基胺、甘菊環(huán)和十四烷沒(méi)有表現(xiàn)出明顯抑菌效果，其它九種化合物在0.01～0.20g的供試處理量下也能達(dá)到對(duì)菌絲生長(zhǎng)的完全抑制(最小抑菌濃度范圍約在0.94×10-5～26.15×10-5g/cm3)；對(duì)馬鈴薯腐爛莖線(xiàn)蟲(chóng)的作用結(jié)果證實(shí)，2-呋喃甲醇、1-辛醇、1-辛烯-3-醇、苯并噻唑、3，7-二甲基-1，6-二辛烯-3-醇、3-甲基丁酸、2-乙基-1-己醇、環(huán)己醇在0.01g的低處理量下便能完全致死莖線(xiàn)蟲(chóng)，而二甲苯、香茅醇、1-十二

7、醇、N，N-二甲基十六烷基胺、甘菊環(huán)及十四烷沒(méi)有表現(xiàn)出任何的殺線(xiàn)蟲(chóng)活性，其它六種化合物在0.01～0.05g的供試處理量下也達(dá)到對(duì)莖線(xiàn)蟲(chóng)的完全致死作用(最小致死濃度范圍約在7.65×10-5～53.23×10-5g/cm3)，暗示了這些微生物源化合物在土壤拮抗現(xiàn)象中可能起的重要作用以及作為土壤消毒劑而得以應(yīng)用的巨大潛力。 對(duì)黃瓜菌核病進(jìn)行了揮發(fā)物土壤熏蒸防治試驗(yàn)，結(jié)果表明，將產(chǎn)揮發(fā)物的芽孢桿菌菌株與病菌土完全混合處理對(duì)菌核病的防