Inhibitory Effect of Antifungal Substances from Chaetomium globosum ND35 on Pathogenic Fungi of Valsa canker

[Objective] Inhibition mechanism of the antifungal substances from Chaetomium globosum ND35 against pathogenic fungi of Valsa canker was investigated.[Method] The inhibitory effect of antifungal substances （AFS） produced by endophytic C. globosum ND35 on pathogenic fungi of Valsa canker was studied by means of dual culture,extraction,thin layer chromatography and bioassay of antifungal activity. [Result] The crude extracts of AFS could strongly inhibit Valsa sordida and V. mali. The suppression percentage of mycelial growth of two pathogenic fungi were 66.4% and 72.6%,respectively. The inhibition percentages of conidia germination of two pathogenic fungi were 92.2% and 80.4%,respectively. Separation of thin layer chromatography and bioassay of antifungal activity indicated that the fraction No.2 of AFS played an important role in the process of inhibition on pathogenic fungi,causal agents of Valsa canker. [Conclusion] The antifungal substances from C. globosum ND35 is potential for biological control on Valsa canker.

Effect of Chaetomium globosum ND35 on Plant Growth and Preliminary Study of Its Biocontrol Efficacy

[Objective] The aim was to study effect of Chaetomium globosum ND35 on plant growth and preliminary study of its biocontrol efficacy, and provide basis for popularization and application of this strain.[ Method] With endophytic fungus C. globosum ND35 as a tested strain, effect of C. globosumND35 on plant growth and its biocontrol on five plant diseases were investigated in the greenhouse and field,[Result]The results showed that ND35 promoted growth of lateral root and diameter of breast height of poplar. ND35 can induce poplar to resist Poplar Valsa Canker caused by Valsa sordida and Poplar Rust caused by Melampsora puplicola. ND35 was also able to induce tomato and bean to resist Botrytis cinera. Biocontrol of Bean Stem Rot Rhizoctonia by ND35 was effective as well. [Conclusion] Induced systemic resistance by endophytic C. globosum ND35 plays an important role in biocontrol of plant diseases.

球毛壳菌ND35对枸杞扦插苗根系发育的影响

球毛壳菌(Chaetomium globosum)ND35是分离筛选自健康毛白杨的优势植物内生真菌。本文通过测定球毛壳菌ND35处理的枸杞扦插苗侧根数量、根系活力、根系木质素含量和叶绿素含量等分析其对枸杞扦插苗根系生长发育的影响。研究结果表明,球毛壳菌ND35显著增加了枸杞扦插苗侧根数量,提高了扦插苗根系活力、根系木质素含量和叶绿素含量。同时,球毛壳菌ND35能够诱导苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)等木质素关键合成酶的活性提高,促进枸杞扦插苗根系的木质化。本文研究结果将为球毛壳菌ND35在枸杞繁育、栽培生产中的开发应用提供理论依据。

水分胁迫下内生真菌球毛壳ND35对冬小麦苗期生长和抗旱性的影响

为明确不同水分条件下内生真菌对冬小麦苗期生长和抗旱性的影响,以抗旱型小麦品种山农16和水分敏感型小麦品种山农22为材料,利用荧光定量PCR技术检测小麦干旱诱导基因脱水素wzy2的表达量来了解冬小麦在干旱胁迫下相关基因的表达差异,通过测定相关生理指标与酶活性来判断小麦发育及其在干旱胁迫下的生理响应状况。结果表明,与正常水分ND35组相比,接种球毛壳菌(Chaetomium globosum)ND35的干旱处理组小麦的根冠比、总蛋白含量、脯氨酸含量及丙二醛含量等指标显著提高,小麦叶片含水量和可溶性糖含量有所降低。在干旱处理组中,球毛壳菌ND35可以显著提高小麦山农16的根长和山农22的株高,接种球毛壳ND35的山农16脯氨酸含量、可溶性糖含量、过氧化氢酶活性比对照组均显著提高,丙二醛含量比对照组降低9.0%,但差异不显著;山农22脯氨酸含量和过氧化氢酶活性比对照组显著提高,丙二醛含量和可溶性糖含量比对照组有所降低,但可溶性糖含量差异不显著;相对定量检测数据显示,接种球毛壳ND35后,两种小麦脱水素wzy2基因的表达量较对照组均能够显著提高。综合分析说明内生真菌球毛壳ND35可以促进冬小麦苗期根系和植株发育,小麦提前进入三叶期,增强小麦避旱性,同时提高小麦根系活力,增强小麦耐旱性;提高个体细胞内水分、糖分、脯氨酸含量,降低丙二醛的氧化性损伤,增强过氧化氢酶活性,从而提高两种冬小麦对干旱胁迫的耐受能力;球毛壳ND35促进小麦干旱诱导相关基因wzy2的表达量,进而提高抗旱相关蛋白的表达,从而提高两种冬小麦耐脱水性和对干旱胁迫的适应性。

内生真菌球毛壳ND35对板栗苗生长发育的影响

将球毛壳ND35定殖于板栗实生苗植株内部,研究ND35对板栗苗苗高、根系及开花量等的影响。结果表明,ND35对板栗苗高生长的影响不显著,但对其侧根和毛细根的生长及开花时间具有显著影响;ND35在板栗苗植株组织内的定殖活性与温度有关。

内生真菌球毛壳ND35的生物安全性评价

本试验初步研究了植物内生真菌球毛壳(Chaetom ium globosum)ND35抗生物质粗提物对植物生长性状和植物根际土壤微生物的影响,对小白鼠、大白兔的毒性,子囊孢子在水中的存活及对鱼类的安全性。结果表明,球毛壳ND35抗生物质粗提物对黄瓜、菜豆和小麦的种子是安全的,并且能够显著增加须根数和根鲜重,促进种苗生长,对根际菌群数量无显著影响,对动物来说属低毒级;球毛壳ND35子囊孢子在水中能自行消解,且低于105cfu/m l时为泥鳅生长无显著影响;表明球毛壳菌ND35无毒、无污染,用于土传病害的生物防治无明显性风险。

内生真菌球毛壳ND35对五种植物生长的影响

球毛壳(Chaetomium globosum)ND35是一株优势内生真菌,对多种作物有促生作用。本试验主要研究了球毛壳ND35不同菌剂和接种次数对杨树扦插苗、菜豆、黄瓜、烟草、生姜生长的影响。结果表明,两次接种对杨树苗高生长影响更明显,但对胸径和地径影响不大;菌剂3应用于菜豆?黄瓜时效果较好;育苗时接种对烟草叶片数影响较大,移栽时接种主要影响株高生长;能够增加生姜的产量。

生防真菌球毛壳ND35的RAPD特异序列的标记转换

利用随机扩增多态性DNA(RAPD)方法对包括球毛壳ND35在内的20个真菌分离物进行分析,筛选出球毛壳ND35的RAPD扩增特异性DNA片段,经pEASY-T3载体克隆和测序、Seqman整合后,用Primer 5.0软件设计了球毛壳ND35的特异引物对CgND35-1:GTTGCCAGCCCGAGGGGAAG,CgND35-2:GTTACCAGCCATGCCTTGAAG,经优化PCR条件,成功获得球毛壳ND35的SCAR标记,该标记片段长度为329 bp。用CgND35-1/CgND35-2引物对进行了SCAR标记特异性和灵敏度检测,表明该特异引物可用于球毛壳ND35的快速检测。

内生真菌球毛壳ND35对植物抗病性及防御酶活性的影响

以植物内生真菌球毛壳菌ND35菌株和病原真菌立枯丝核菌Rs-1菌株及毛白杨树组培苗为试材,分析检测了接种球毛壳菌后立枯丝核菌侵染杨树组培苗的发病情况和4种不同处理的植物产生过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性变化。结果表明:与对照相比接种球毛壳菌后的植物在一定程度上能够阻止立枯丝核菌的扩展,发病率和病情指数均有所降低,明显提高植物POD、PPO和PAL的酶活性。说明接种球毛壳菌后诱导植物产生的3种防御酶对提高植物抗病性有一定的影响。

深绿木霉T95和球毛壳ND35混用对土传病害的防治效果

用深绿木霉T95和球毛壳ND35两种拮抗菌株以及两者的混合菌株对由瓜果腐霉Pa和立枯丝核菌Rs引起的猝倒病和立枯病的防治效果进行了初步研究。平皿对峙结果表明,对瓜果腐霉Pa抑制作用最大的为ND35+T95混合拮抗菌,生长抑制率为73.36%,高于拮抗菌ND35对瓜果腐霉Pa的生长抑制率47.87%。而对立枯丝核菌Rs的拮抗作用三者之间差异不显著。盆栽试验结果表明,在菜豆上ND35+T95混合菌株对猝倒病的防治效果高于单个菌株深绿木霉T95,但在黄瓜、番茄上差异不显著。田间试验结果表明,混合拮抗菌株ND35+T95组合对立枯病和猝倒病的防治效果分别为49.05%和60.37%,均高于单一拮抗菌株深绿木霉T95的防治效果,但与对照化学药剂恶霉灵相比存在一定的差异。

球毛壳ND35对植物生长的影响及其生防效果初探

[目的]研究球毛壳DN35对植物生长的影响及其生防效果,为该菌的推广应用提供依据。[方法]以植物内生真菌球毛壳(Chaetomium globosum)ND35为供试菌株,在温室和大田条件下测定其对植物生长的影响及其对5种植物病害的防治效果。[结果]ND35对杨树侧根和胸径生长有一定的促进作用。接种ND35能诱导杨树对腐烂病菌和叶锈病菌产生抗性;也能诱导番茄和菜豆对灰霉病菌产生系统抗病性;还可有效防治菜豆立枯病。[结论]内生真菌球毛壳ND35引起的诱导系统抗病性在植物病害的生物防治中有重要作用。

球毛壳菌ND35对黄瓜种子萌发和胚根生长的影响

以黄瓜"津春4号"为试材,采用双层滤纸培养方式,不同浓度(1×104、1×105、1×10^6、1×10^7、1×10^8 cfu·mL^-1)的球毛壳菌(Chaetomium globosum)ND35孢子悬浮液处理黄瓜种子,研究了不同浓度球毛壳菌ND35孢子悬浮液对黄瓜种子萌发及胚根生长的影响,并进一步研究最适浓度(1×10^6 cfu·mL^-1)的球毛壳菌ND35孢子悬浮液对黄瓜种子萌发期间的保护酶活性、活性氧含量和内源激素含量的影响,以期为球毛壳菌ND35在黄瓜育苗中的应用提供参考依据。结果表明:1×10^4~1×10^6 cfu·mL^-1球毛壳菌ND35孢子悬浮液处理可以促进黄瓜种子萌发和胚根生长,随着浓度的升高其促进作用均有增加趋势,而1×10^7~1×10^8 cfu·mL^-1球毛壳菌ND35孢子悬浮液对黄瓜种子萌发和胚根生长有抑制作用。且以1×10^6 cfu·mL^-1球毛壳菌ND35处理对黄瓜种子的发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长和鲜质量的效果最佳,分别提高了56.94%、19.92%、100.12%、66.89%和449.07%。催芽48 h后,ND35处理的黄瓜种子发芽率达100%,根长显著高于对照117.18%。1×10^6 cfu·mL^-1球毛壳菌ND35处理可以提高黄瓜萌发期间过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,并且活性氧(ROS)、过氧化氢(H2O2)及内源激素赤霉素(GA)、水杨酸(SA)、生长素(IAA)、茉莉素(JA)的含量均有不同程度的提高。

实时荧光定量PCR技术在球毛壳ND35定殖检测中的应用

对球毛壳(Chaetomium globosum)ND35菌株的RAPD扩增特异性DNA片段进行分析,利用Prim-er 5.0软件设计了一对引物,即ND35-1:5'-GCTCGCAGCTCTGGTGCGGT-3',ND35-2:5'-GCCGATTGC-CCATGTCCACCTC-3',以球毛壳ND35菌株基因组DNA为模板,利用此引物建立并优化了SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR反应的最佳体系,并据此对杨树和黄瓜两种植物中ND35菌株的定殖情况进行了检测。结果表明,该引物可以用于球毛壳ND35的实时荧光定量PCR检测。

球毛壳菌ND35对干旱胁迫下苦瓜幼苗生理特性的影响

以"长绿箭"苦瓜为试材,利用盆栽控水法,研究了接种球毛壳菌(Chaetomium globosum)ND35对不同水分处理条件下苦瓜幼苗生理特性的影响,以期为球毛壳菌ND35在苦瓜生产中的应用提供参考依据。结果表明:与未接种对照组相比,接种球毛壳菌ND35各处理组的叶片相对含水量提高1.98%~5.19%;叶片脯氨酸含量降低38.48%~58.58%;丙二醛含量降低6.89%~26.10%;可溶性蛋白质含量提高23.65%~27.24%。在中度和重度水分胁迫条件下,接种球毛壳菌ND35较未接种对照组的苦瓜叶片中SOD活性分别提高42.32%和45.72%;POD活性分别提高28.47%和21.73%;CAT活性分别降低69.44%和49.15%。在不同水分处理条件下,接种球毛壳菌ND35显著提高了苦瓜幼苗的相对含水量、可溶性蛋白质含量和抗氧化酶活性,明显降低了脯氨酸含量和丙二醛含量。

球毛壳菌在黄瓜上的侵染定殖及其对黄瓜生长和产量的影响

利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察了植物内生真菌球毛壳ND35菌株在黄瓜品种"津研4号"根部的侵染定殖情况。菌丝主要从表皮细胞之间的缝隙侵入,在表皮细胞和外皮层细胞中定殖,可与植物建立共生关系。通过施用不同含量的球毛壳ND35菌肥,研究其对不同黄瓜品种生长和产量的影响。结果表明:0.2 g/株毛壳生物菌肥处理在显著增加黄瓜品种"津研4号"和"申绿06号"株高和叶面积的同时,提高了黄瓜产量,黄瓜单株产量分别比对照增加了43.2%和67.2%。

杨树内生菌球毛壳抗生物质的培养基优化、检测和动力学

以杨树内生真菌球毛壳ND35为供试菌株,采用L16(45)正交试验法对液体培养基进行优化;利用pH纸色谱、捷克八溶剂系统纸色谱方法及紫外-可见光谱扫描法对该内生菌的抗生物质进行理化性质初步分析;用薄层层析、高效液相色谱及平板抑菌法检测分析该菌粗提液的活性成分及对杨树腐烂病菌的抑菌效果;对抗生物质液体培养的主要动力学指标进行分析。结果表明:优化后培养基配方为:1%葡萄糖,1%蔗糖,0.5%牛肉膏,0.02%硫酸亚铁,0.01%维生素B1,pH值为7。球毛壳ND35菌株的抑菌作用分为活菌体的抑菌作用和代谢活性物质的抑菌作用,液体培养后的菌丝胞内和胞外均产生抗生物质,并具有较好的热稳定性。该抗生物质pH值为7,易溶于有机溶剂,难溶于水。球毛壳ND35抗生物质在221nm处有最大的吸收峰,该抗生物质有4个组分,均对杨树腐烂病菌有抑菌活性。生长动力学表明,在液体发酵培养过程中,球毛壳ND35抗生物质的产量、吸光值、pH及其抑菌率是连续变化的。

球毛壳菌生物菌肥对草莓生长和品质的影响

【目的】研究球毛壳菌生物菌肥不同用量对草莓植株生长、果实产量和品质的影响,为球毛壳菌生物菌肥在生产上的应用提供参考。【方法】在温室大棚中开展试验,按不同球毛壳菌生物菌肥施肥量（0.5、1.0、2.0g/株）设3个处理,不施肥为对照处理,检测内生真菌球毛壳菌ND35在草莓上的定殖率;分析不同菌肥用量对草莓生物量和生理指标及果实产量和品质的影响。【结果】球毛壳菌ND35可以在草莓植株内定殖,其定殖率与菌肥用量正相关。不同处理的球毛壳菌生物菌肥对草莓植株生长、果实产量和品质具有显著影响,施用0.5g/株和1.0g/株的菌肥用量有利于草莓的生长和发育。【结论】0.5~1.0g/株用量的球毛壳菌生物菌肥可提高草莓产量和改善其品质,球毛壳菌生物菌肥可应用于草莓田间大规模生产中。

微生物菌剂对楸树幼苗生长及根际土细菌群落结构的影响

为探究球毛壳ND35微生物菌剂对楸树幼苗生长及土壤肥力的作用机制,本研究楸树幼苗为研究对象,采用室内盆栽试验,设计0(CK),10(T1),15(T2),20(T3)4种微生物菌剂施用量,测定幼苗生长情况、土壤微生物组成结构、土壤酶和土壤养分等特征。研究结果如下:(1)球毛壳ND35微生物菌剂可显著促进楸树幼苗的生长,株高、地径、地上及地下生物量显著提高(P<0.05),T2处理下促生效果最好。(2)施用球毛壳ND35微生物菌剂可显著提高土壤中有机质、硝态氮、铵态氮含量及脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性(P<0.05)。(3)球毛壳ND35微生物菌剂可显著影响土壤细菌群落组成,提高细菌群落的丰富度和多样性,使土壤中β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)的相对丰度显著下降,α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)的相对丰度呈显著提高,可使土壤中鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)的相对丰度显著提高21.88%—103.56%(P<0.05),芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度提高66.28%—65.97%(P<0.05),酸杆菌属(Acidibacter)的相对丰度提高12.76%—38.06%。(4)冗余分析(RDA)结果表明,土壤硝态氮、铵态氮、有机质是影响土壤细菌群落分布和多样性的重要环境因子,土壤细菌群落结构的改变会显著影响土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶的活性。因此,施用球毛壳ND35微生物菌剂可通过影响植物根际土壤的化学性质及生物性质,促进楸树幼苗的生长。这一研究结果为楸树繁育提供了新的指导方向,亦为将其用于困难立地及退化生态系统植被恢复提供基础理论指导。

毛壳菌肥对黄瓜生长、产量和品质及氮磷钾吸收的影响

为研究球毛壳菌(Chaetomium globosum)ND35菌肥对黄瓜生长、产量和品质及氮磷钾吸收的影响,促进毛壳菌肥的科学应用,以‘津春4号’黄瓜为试材,采用随机区组法进行了温室和大田菌肥用量筛选及菌肥与海藻肥复混施用栽培试验。试验结果表明:适宜黄瓜生长的球毛壳菌ND35菌肥用量为0.1~0.5 g/株(孢子含量为3×10~8cfu/g),过量使用不利于黄瓜生长;适量施用ND35菌肥对黄瓜的根系活力、株高、茎粗、叶面积、干重、壮苗指数均有促进作用。ND35菌肥和ND35菌肥与海藻肥复混处理的黄瓜光合作用效率和水分利用率明显提高,总产量分别比对照增产21.85%和23.90%;菌肥与海藻肥复混处理对改善黄瓜品质效果明显,其中ND35菌肥与海藻肥复混处理黄瓜的可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量分别比对照增加7.90%、172.97%和310.21%,其硝酸盐含量比对照降低15.57%。菌肥与海藻肥复混处理能促进黄瓜对土壤中N、P、K的吸收利用,特别是对速效钾吸收效果明显。单独施用菌肥处理的植株中N、P、K含量高于其他处理,与海藻肥复混却降低植株中磷和钾的含量。试验结果可为球毛壳菌ND35菌肥在黄瓜优质高产栽培生产中应用提供理论依据。

球毛壳ND35菌株在宿主植物上的侵染定殖

为了解球毛壳Chaetomium globosum ND35菌株在宿主植物上的侵染定殖方式和途径,以毛白杨组培苗为宿主植物,借助光学显微镜、扫描电镜、透射电镜,结合免疫荧光标记技术,研究了球毛壳ND35菌株子囊孢子萌发后在毛白杨上的侵染行为及其菌丝在组培苗根部的定殖。结果显示,子囊孢子萌发后形成的菌丝,能从杨树苗根、茎部表面细胞间的缝隙侵入或在根表面形成附着胞,进而形成侵染钉直接从表皮细胞侵入,在叶部主要从气孔侵入叶片内部。侵入根部的菌丝主要定殖于表皮细胞、外皮层细胞和细胞间隙,未进入内皮层和维管束组织。