杨梅园土壤优势放线菌的分离及其防病促生功能

【目的】分离、筛选杨梅园植物根系和根际土壤优势放线菌,探究放线菌种群数量与分布的季节性特征,分析其在生物防治与促进植物生长上的应用潜力。【方法】采集不同季节杨梅园内植物根系及根际土壤样品,采用稀释平板法进行优势放线菌的分离纯化。采用选择培养基分析优势放线菌固氮、溶磷、解钾等植物根际促生菌(PGPR)特性,CAS平板检测铁载体产生能力,Salkowski显色法检测吲哚乙酸(IAA)产生能力,比色法检测ACC脱氨酶活性。对具备优良促生特性的菌株进行试管促生效应鉴定,并采用平板对峙法和发酵液牛津杯法分析其抗菌活性。最后,对特性良好的菌株通过形态观测、生理生化试验和16S rDNA序列分析确定其分类地位。【结果】从不同海拔的两个杨梅园中共分离到优势放线菌127株,其中植物根系32株、根际土壤95株。与春、夏季相比,秋、冬季分离到的放线菌数量较多种类较丰富,抑菌和促生能力较强。且高海拔地区分离的优势放线菌数量在春、夏两季显著多于低海拔地区,而秋、冬季低海拔地区分离到的放线菌数量超过高海拔地区,并且远超该地区春、夏两季分离到放线菌的总数。最终得到46株不同种类放线菌,经过PGPR特性分析,35株放线菌具有明显的促生特性。其中菌株Sz-11具备固氮、溶无机磷、溶有机磷、产生铁载体、产生IAA及产生ACC脱氨酶6种促生特性,试管鉴定结果显示其能有效促进水稻幼苗生长发育,接种菌株Sz-11的幼苗株高及根长增幅分别为36.08%和22.70%。同时,菌株Sz-11对多种植物病原细菌均表现出较好的拮抗活性,对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)、水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola,Xooc)拮抗作用较为显著且稳定。通过一系列观测、试验结合测序分析结果,初步鉴定为沙阿霉素链霉菌(Streptomyces zaomyceticus)。【结论】杨梅园土壤优势放线菌数量与分布受季节、海拔等因素影响,可培养放线菌中具备促生功能的菌株占比较高,沙阿霉素链霉菌Sz-11兼具良好的防病、促生功能,有望开发成生物肥料和生物防治制剂应用于水稻生产。

一株兼具防病促生功能的沙阿霉素链霉菌Sz-11

【目的】评估沙阿霉素链霉菌Sz-11的促生能力和对水稻BLS的生防潜力,探究其初步的抑菌机制。【方法】用牛津杯法测定Sz-11对7种植物病原细菌和11种植物病原真菌的抗菌谱。通过浸种和浇灌试验评估Sz-11的促生潜力。SDS-PAGE电泳、琼脂糖凝胶电泳、CLSM、SEM、FTIR分析发酵液中的活性产物对Xooc蛋白质表达、基因组DNA合成、细胞膜通透性、细胞形态、细胞膜表面物质结构和组成的影响。4个水稻品种的盆栽防效试验,初步明确Sz-11对BLS的生防潜力。【结果】Sz-11对番茄叶斑病菌、苦瓜枯萎病菌、西瓜炭疽病菌、烟草赤星病菌等多种植物致病真菌都具有较好的拮抗活性,对水稻黄单胞菌(Xoo和Xooc)具有突出的拮抗作用。Sz-11能够促进水稻种子萌发生长,缩短萌发周期,加速营养生长期水稻有机质的积累和根系的分化。Sz-11能影响Xooc蛋白表达,改变细胞膜透性和膜表面物质组成,使细胞溶胀、变形、死亡,但不影响Xooc基因组DNA合成。盆栽试验显示,Sz-11对4个水稻品种BLS相对防效高达65.63%~84.38%,且提前预防效果优于发病后治理。【结论】Sz-11具有较广的抗菌谱,是一株有益的植物根际促生菌,通过作用于Xooc细胞膜和影响蛋白质合成来抑制病菌的生长繁殖,能有效防治水稻BLS的发生,具有较好的生防应用潜力。