西瓜枯萎病对根际细菌多样性的影响

通过系统分析北京地区西瓜根际微生物组,显示了细菌群落结构分布的显著区域性,磷元素和钾元素是影响西瓜根际菌群组成最主要的因子;扩增子测序分析表明,健康植株比发病植株根际土壤群落结构更为稳定,节点微生物更多;网络分析发现了来自5个菌门的19个菌属与镰刀菌属直接相关,其中芽孢菌属与假单胞菌属与镰刀菌属丰度呈正相关。通过对比西瓜健康植株与镰刀菌侵染植株根际细菌组成差异,并构建相关性网络发现了潜在的枯萎病防治菌群,为北京西瓜枯萎病预警和防控奠定了基础。

西瓜枯萎病生防链霉菌的筛选及其防治机理研究

为了安全高效地防治西瓜枯萎病,本研究用平板对峙法从本实验室保存的7株链霉菌中筛选出拮抗西瓜枯萎病效果良好的链霉菌,并结合链霉菌发酵滤液和菌体粗提物对西瓜枯萎病菌生长的抑制效果进行复筛。结果表明:7株链霉菌中,YC2-17(Streptomyces tunisialbus)和YC5-15(S.eurocidicus)对西瓜枯萎病菌抑制效果最好,抑菌率可达56.21%和54.72%。西瓜幼苗的促生试验结果表明,这两株链霉菌对西瓜幼苗的生长都具有显著的促进作用,其中链霉菌YC2-17的促生效果更强,YC2-17处理后西瓜幼苗的株高、根长、鲜重和干重分别增加了52.54%、27.65%、109.57%和100.00%。盆栽防病试验结果表明,YC2-17和YC5-15发酵液对西瓜枯萎病的防效可达56.82%和50.45%。YC2-17发酵滤液的乙酸乙酯相粗提物处理可以抑制西瓜枯萎病菌的孢子萌发,减少其产孢量,改变孢子和菌丝体的形态,处理后菌丝和孢子外部形态异常、躯干干扁,内容物外渗。

西瓜枯萎病生防菌的分离鉴定及其生防潜力研究

为筛选获得高效防治西瓜枯萎病菌的生防菌株,本研究以胶体几丁质为唯一碳源的培养基,从广东珠海红树林根际土分离的1000余株细菌中筛选到32株具有高几丁质酶活性菌株,采用平板对峙法进行复筛,最终获得10株综合效果好的菌株。温室结果表明,这10株菌株均具有促生及防病效果,其中菌株PL-29处理组相对于对照组防病效果最好,防治效果为63.11%,促生效果同样显著。经形态学、生理生化特征和16S rDNA系统发育分析,最终将菌株PL-29鉴定为黄三素链霉菌Streptomyces flavotricini。此外,抑菌谱试验结果表明,该菌株对辣椒疫霉Phytophthora capsici、灰葡萄孢Botrytis cinerea、立枯丝核菌Rhizoctonia solani等多种病原菌都具有拮抗能力。对菌株PL-29的抑菌作用进一步研究表明,菌株PL-29能抑制尖孢镰刀菌孢子的产生及萌发,从而抑制病原菌的生长。此外,还可以破坏尖孢镰刀菌质膜完整性,诱导ROS积累。综合上述结果表明,黄三素链霉菌S. flavotricini PL-29在防治西瓜枯萎病方面具有较高的潜在应用价值。

0.1%噁霉灵颗粒剂防治西瓜枯萎病田间药效试验

为了明确0.1%噁霉灵颗粒剂对西瓜枯萎病的防治效果,以70%噁霉灵可溶粉剂525 g/hm^(2)(有效剂量)为药剂对照,以清水为空白对照,0.1%噁霉灵颗粒剂有效剂量分别设450、525和600 g/hm^(2),2020~2021年连续2 a开展了0.1%噁霉灵颗粒剂防治西瓜枯萎病的田间药效试验。结果表明:0.1%噁霉灵颗粒剂对西瓜枯萎病具有较好的防治效果,且防效稳定,但不同有效剂量处理的防效差异较大,其中,有效剂量600 g/hm^(2)处理的防效显著高于对照药剂和其他剂量处理,有效剂量525 g/hm^(2)处理的防效与对照药剂相当,而有效剂量450 g/hm^(2)处理的防效显著低于对照药剂。0.1%噁霉灵颗粒剂对西瓜和其他有益生物安全,是一种防治西瓜枯萎病的理想药剂。生产上建议使用0.1%噁霉灵颗粒剂525~600 g/hm^(2)防治西瓜枯萎病。

根际施用微生物有机肥防治连作西瓜枯萎病研究

为了探讨西瓜专用微生物有机肥料（BOF）对西瓜植株枯萎病的防治效果，采用盆栽试验研究了西瓜专用BOF对连作土壤上西瓜植株生长和枯萎病的防治效果以及西瓜枯萎病致病菌的数量分布的影响。结果表明：1）营养钵育苗和移栽土壤中都施用BOF的处理，未发现西瓜枯萎病植株，而对照植株则完全发病；2）施用BOF处理的致病菌（尖孢镰刀菌西瓜专化型）数量在根际土壤中为0.7×103 cfu/g，在土体土壤中为2.7×103 cfu/g，都控制在104 cfu/g数量级以下，而对照处理的数量分别达到了1.17×105 cfu/g和1.1×105 cfu/g；3）与对照比较，营养钵育苗时施用1%的BOF，西瓜苗期（播种后17 d）生物量都显著增加，根系生物量比地上部生物量提高了16.7个百分点（以鲜重计）和24.8个百分点（以干重计）；营养钵育苗和移栽土壤中均施用BOF的处理，西瓜植株（生长67 d）生物量（干重）是对照的1.83倍；在营养钵育苗或移栽时施用BOF的处理，西瓜植株干重两者差异不大，分别是对照的1.28倍和1.27倍。采用营养钵育苗和移栽时都施用BOF的方法种植西瓜，能有效地促进西瓜植株生长，防止西瓜枯萎病发生，克服西瓜连作障碍。

西瓜枯萎病病株空间分布格局及其抽样技术

研究了西瓜枯萎病病株田间空间分格局及其抽样技术 ,通过频次分布和聚集度指数的测定以及 m* - m回归和 Taylor幂法则分析 ,结果表明 :西瓜枯萎病病株田间分布趋向于聚集分布。m* - m回归分析表明病株空间分布的基本成分是个体群 ,病株个体间相互吸引 ,病株在大田中存在明显的发病中心 ,个体群在田间呈均匀分布格局 ,即分布的基本成分个体群之间趋于均匀分布 ,而个体群内的个体与核心分布相吻合。Taylor幂法则分析表明 ,西瓜枯萎病病株个体的空间格局随着病株密度的提高越趋均匀分布。用 Iwao最适理论抽样模型 n=t2a/D2 [(α+1) /X+β- 1],计算出不同病情指数情况下所需的最适抽样数 ,随着病情指数的增加 ,所需抽样数递减。序贯抽样模型为 T0 ( N) =0 .9871N± 1.2 347N ,调查株数 N株时 ,若累计病情指数超过上界可定为防治对象田 ,若累计病情指数未达到下界时 ,可定为不防治田 ,若累计病情指数在上下界之间 ,则应继续调查 ,直到最大样本数 m0 =0 .9871时 ,也即病情指数 2 5 % ,所需抽样数 130株止。

西瓜枯萎病生防细菌的筛选

从 6个土壤标本中分离得 1 5个细菌菌株 ,其中 B1 1、B1 4、B1 9、B2 4等 4个菌株为芽孢杆菌( Bacillussp.) ,它们对西瓜枯萎病菌有较强的抑制作用。经室内和田间初步防治试验测定 。

枯萎病菌诱导的结构抗性和相关酶活性的变化与西瓜枯萎病抗性的关系

分析了枯萎病病原菌侵染西瓜后幼苗叶片和根茎部组织中木质素与富含羟脯氨酸糖蛋白（ＨＲＧＰ）含量及其形成的相关酶一过氧化物酶（ＰＯＤ）和苯丙氨酸解氨酶（ＰＡＬ）的活性变化。结果表明：木质素与ＨＲＧＰ含量、ＰＯＤ与ＰＡＬ活性，随病菌的侵染在抗感品种体内均有不同程度地提高，但抗病品种的增加幅度明显高于感病品种。说明上述反应在西瓜枯萎病抗性中起重要作用。

拮抗菌强化的生物有机肥对西瓜枯萎病的防治作用

由西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)引起的西瓜枯萎病是导致西瓜生产毁灭性损失的土传病害,当前对该病尚无有效的防治措施。为了探索该病的生物防治效果,本研究从土壤中分离筛选西瓜枯萎病的拮抗菌,制成生物有机肥,通过温室盆栽试验检验防病效果,并对与拮抗相关的拮抗菌葡聚糖酶进行分子生物学检测。从不同土壤中分离纯化到对西瓜枯萎病菌有潜在拮抗作用的细菌172株,通过平板对峙法筛选出抑菌率在60%以上的拮抗细菌13株,从中挑选出2株抑菌率最高的菌株Cy5和CR38,分别用其与已腐熟的有机肥制成生物有机肥BIO5和BIO38。盆栽试验结果表明,BIO5在防病和促进西瓜生长方面表现优于BIO38。与对照相比,BIO5和BIO38对西瓜枯萎病的相对防治率分别为75%和25%。BIO5处理植株的株高、地上部鲜重、地上部干重分别比对照增加64.8%、63.0%和50%。施用生物有机肥还能显著改变根际土壤的微生物组成。BIO5处理根际土壤的细菌和枯草芽孢杆菌数量分别比对照增加48.5%和61.1%,真菌和尖孢镰刀菌的数量比对照分别下降52.1%和70.2%。分子生物学分析表明,菌株Cy5属于Paenibacillus jamilae菌株,并含有类似于P.polymyxa的β-1,3-1,4-葡聚糖酶。本研究结果说明,拮抗菌强化的生物有机肥对西瓜枯萎病有防治潜力。

根系分泌物在西瓜/旱作水稻间作减轻西瓜枯萎病中的响应

采用盆栽的方法,研究了西瓜/旱作水稻间作对西瓜枯萎病和西瓜根系分泌物中酚酸、氨基酸、有机酸种类和含量的影响。结果表明:与对照相比,接种西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporun f.sp.niveum,FON)显著提高了西瓜根系分泌物中酚酸的含量,增加了酚酸的种类如香豆酸,当西瓜/旱作水稻间作时,大部分酚酸的分泌量降低。在接种FON的条件下,西瓜/旱作水稻间作较单作显著降低西瓜根系分泌物中酚酸含量。与对照相比,接种FON提高了西瓜根系分泌中氨基酸的含量,而在西瓜/旱作水稻间作条件下接种FON时,西瓜根分泌物中氨基酸含量没有变化。与对照相比,接种FON显著提高了西瓜根系分泌有机酸的量,当西瓜/旱作水稻间作时,大部分有机酸分泌量降低。在接种FON的条件下,西瓜/旱作水稻间作较单作降低了西瓜根系分泌物中有机酸含量。总之,接种FON提高了西瓜根系分泌酚酸、氨基酸和有机酸的量,西瓜/旱作水稻间作降低西瓜枯萎病发病率和发病指数,并维持西瓜根系分泌酚酸、氨基酸和有机酸的量不增加,因此,西瓜/旱作水稻间作减轻西瓜枯萎病与西瓜根分泌物的调节有关。

放线菌混合菌剂对西瓜枯萎病的防治作用研究

本研究开展生防放线菌对尖镰孢西瓜专化型的皿内防效初筛,在此基础上进行多菌复配,变单一菌剂为放线菌混合菌剂使用,以期提高生防菌剂对西瓜枯萎病的防效。采用皿内抑菌试验、单一菌株的盆栽促生及定殖试验等筛选出对尖镰孢西瓜专化型防效较好的生防菌;制成混合菌剂并探究其对西瓜枯萎病的防治效果和对西瓜幼苗的促生效果。单一菌株S C 1 1、1 5 3、S F 6及其混合菌剂对西瓜枯萎病均有防治效果,其防效分别为2 5.8 7%、2 0.6 1%、1 6.7 2%和4 7.5 0%,且对西瓜幼苗有较好的促生效果,对植株鲜重的提升幅度分别达9 9.2 6%、1 2 4.4 4%、1 4 4.4 4%和1 6 2.2 2%,无论是防病方面还是促生方面,均以组合S C 1 1+1 5 3+S F 6效果最为理想。生防放线菌混合菌剂的防病促生作用明显优于单个菌株,混合菌剂各菌株间通过协同作用达到优势互补,充分发挥生防效果。

茼蒿粗提物对西瓜枯萎病菌的抑菌活性

以西瓜枯萎病即尖孢镰刀菌西瓜专化型为指示菌,对茼蒿粗提物的抑菌活性进行研究。结果表明,茼蒿粗提物对西瓜枯萎病具有一定抑制作用,以不同有机溶剂萃取,正丁醇萃取的效果最好,其粗提物抑菌率达到了97.5%。最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MFC)分别为125 mg/m L和500 mg/m L,通过毒力方程的测定,它的半抑菌浓度(EC50)为206 mg/m L。并以0、MIC、EC50和MFC的四种浓度粗提物对西瓜枯萎病菌孢子萌发的研究,在MFC浓度下的孢子萌发率最低。

两株解淀粉芽胞杆菌对西瓜枯萎病的防治作用及其相关生防因子检测

本试验从西瓜枯萎病生物防治实际需要出发,检测了两株解淀粉芽胞杆菌TR2和CE对西瓜枯萎病的防治作用及其相关的生防因子。平板对峙试验显示生防菌TR2和CE对西瓜枯萎病尖孢镰刀菌Xg-1、Xg-2和腐皮镰刀菌Xg-3的生长有较强的抑制作用,其中TR2对Xg-1的抑菌效果最好,抑菌带宽度为4.7 mm,CE对Xg-3的抑菌效果最好,抑菌带宽度为5.0 mm,抑菌圈边缘菌丝出现变细、扭曲、个别细胞膨大成球形等畸形现象。幼苗接种试验表明生防菌TR2和CE对西瓜枯萎病的发生具有防治效果,其中TR2对Xg-1在第15 d时防病效果最好,病情指数明显降低,其防治效果达到60%;TR2和CE对Xg-3在第3 d时表现很好的防病效果,发病率和病情指数都明显低于对照,防治效果可达63.6%。采用结晶紫染色、钼锑抗比色法、四苯硼钠法和透明圈检测等方法检测TR2和CE的相关生防因子,发现TR2和CE均可以形成生物膜、分解有机磷、无机磷和钾矿石,并且具备产生蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶的能力。采用水培法发现TR2和CE的解磷解钾能力可以促进西瓜幼苗根和茎的生长。结果表明生防菌TR2和CE可以控制西瓜枯萎病的发生、形成生物膜在西瓜根系定殖,促进西瓜幼苗生长,是具有开发潜力的生防菌株。

田间大棚西瓜枯萎病病原菌的分离与鉴定

采用室内分离和盆栽致病性试验相结合的方法,分别从田间大棚西瓜枯萎病病株的根部、茎部和叶片分离纯化获得34株疑似病原菌的菌株,并从中挑选出6株形态差异明显的菌株用于盆栽回接试验。结果表明:菌株LD和LB回接7 d后植株开始出现轻微萎焉症状,到第14天时发病率分别达到100%和72%,病情指数分别为2.00和1.14;菌株LA、LC和XB在回接30 d后西瓜植株发病率和病情指数均为14%和0.29;而菌株XA在回接30 d后植株未出现发病症状。对西瓜植株的生物量统计表明,在接种病原菌30 d后,接种菌株XA和XB的处理植株的株高和地上部干质量与对照差异不显著。接种菌株LA和LC的处理西瓜植株的株高比对照分别降低29.1%和15.9%。经形态学鉴定和28S rDNA D1/D2区序列分析表明:菌株LD和LB为尖孢镰刀霉菌,菌株LC是腐皮镰刀霉菌,菌株LA属于层出镰刀霉菌,菌株XA与XB属于轮枝镰刀霉菌;菌株LD和LB皆为强致病力病原菌,菌株XB、LA和LC是弱致病力病原菌,而菌株XA可能是无致病力菌株。

黄瓜、西瓜枯萎病拮抗细菌的初步分离与鉴定

为了从土壤中筛选能同时抑制黄瓜、西瓜枯萎病的致病菌尖孢镰刀菌的天然拮抗菌,从种植辣椒的大棚土样中分离培养多种能同时拮抗黄瓜和西瓜枯萎病的拮抗细菌,经平板对峙实验,从辣椒土样中分离出编号为LX6、LX7、LX12、LX13的细菌菌株对黄瓜和西瓜尖孢镰刀菌有明显的拮抗作用,抑菌圈显著,96 h抑菌圈直径分别达到19.3、18.2、17.4、25.5 mm和16.2、15.0、15.9、14.8 mm;盆栽试验,拮抗菌LX6对黄瓜和西瓜枯萎病30 d的防治效果分别达到85.3%和81.2%。拮抗效果最显著的LX6菌株做分子生物学的进一步鉴定。经平板培养菌落特征、镜检、16S DNA分子鉴定和生理生化特征鉴定表明,所分离的拮抗菌LX6为淀粉液化芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),16sDNA片段分子量为1650 bp。

西瓜枯萎病生防菌XG-1的筛选、鉴定及其抑菌作用

从湖北省荆州西瓜植株内分离出内生菌97株,通过平板对峙和抑菌圈法筛选出对西瓜枯萎病菌(Fusari-um oxysporum f.sp.niveum)具有较强拮抗作用的菌株XG-1。该菌株对棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum)、棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae Kleb)、棉花立枯病菌(Rhizoctonia solani Kühn)等5种病原真菌均具有抑制作用。通过形态特征观察及16S rDNA序列分析将菌株XG-1鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。菌株XG-1能使西瓜枯萎病菌菌丝产生明显的畸形,对其孢子的萌发具有较强的抑制作用。

植物内生特基拉芽胞杆菌的分离、鉴定及防治西瓜枯萎病效果

为了筛选新的生防菌菌种资源,采用稀释涂布平板法从番茄植株中分离得到一株内生细菌wm031,采用平板对峙法研究其对病原菌的抑制效果,结合菌体特征、16S rDNA序列分析及生理生化指标,对其进行初步鉴定,明确分类地位,并采用温室栽培试验对其进行抗病效果初探。结果表明,该菌株对西瓜枯萎病菌具有显著拮抗作用,同时对油菜菌核病菌、小麦根腐病菌、小麦全蚀病菌、辣椒疫霉病菌、大蒜菌核病菌、水稻恶苗病菌、葡萄炭疽病菌和番茄枯萎病菌均具有广谱抗性。根据菌体特征、16S rDNA序列分析及生理生化指标的结果,初步鉴定该菌为特基拉芽胞杆菌Bacillus tequilens。该菌株能够在西瓜和水稻植株中稳定定殖。温室栽培试验表明,菌株wm031对西瓜枯萎病具有显著的防治效果74.6%,高出百菌清的防治效果14.1%,说明该菌株具有田间应用开发的潜力。

西瓜枯萎病拮抗菌Lh-1的鉴定及生物防治效果研究

对菌株Lh-1进行鉴定,并对其防治西瓜枯萎病的效果进行评价。通过形态观察、生理生化检测和16S r RNA基因同源性分析鉴定菌株Lh-1,测定其抑菌谱。设计盆栽试验来评价施用有机肥加Lh-1菌液(T2),施用有机肥(T1)和化肥(CK)3种处理的防治效果。结果显示,将Lh-1鉴定为解淀粉芽胞杆菌。该菌对多种植物病原菌都有抑制作用具有广谱抗菌活性,尤其对西瓜枯萎病有良好的防治效果。盆栽试验表明添加Lh-1后发病率仅为17.2%,与对照相比防治效果达到78.5%,植株高度、鲜重和干重指标均为最高;瓜苗中的SOD、POD和CAT活性显著提高而MDA含量明显下降;瓜苗根际的微生物区系中细菌与放线菌含量上升,真菌特别是尖孢镰刀菌的数量下降,瓜苗根际微生物区系结构得到明显改善。解淀粉芽胞杆菌Lh-1能够防治西瓜枯萎病。

尖孢镰刀菌的分布与西瓜枯萎病病程的相关性

【研究目的】研究西瓜枯萎病菌在植株体内数量分布及其扩展规律。【方法】在福建省永泰的西瓜地调查了枯萎病不同发病级别西瓜植株的生长状态,以及尖孢镰刀菌在根际土壤和植株体内的分布情况。【结果】随着枯萎病病情的发展,枯萎病显著地影响着植株的生长态势,地上部和地下部的生长都受到抑制。健株平均蔓长较发病植株的蔓长15.5～205.4cm,地下部根长比1级和3级植株分别长0.3cm和8.6cm。在同一块田地中,西瓜健株与枯萎病病株的根际土壤均存在着枯萎病菌尖孢镰刀菌,病原菌的数量与发病程度并无明显相关性。但是,西瓜健康植株仅在根部检测到尖孢镰刀菌,发病初期的植株在根部和主茎基部检测到尖孢镰刀菌,而发病中期植株是在根、主茎基部和茎蔓中部检测到尖孢镰刀菌;植株根部的尖孢镰刀菌数量表现为发病中期植株>发病初期植株>健康植株,分别为3.97×103cfu/g、2.07×103cfu/g和0.27×103cfu/g。【结论】病株内的尖孢镰刀菌的数量与病情呈现正相关,菌体有自下而上的扩展连续性。

稻壳生物炭搭载特基拉芽孢杆菌防治西瓜枯萎病

以稻壳为材料高温裂解制备生物炭,利用其优良吸附特性搭载特基拉芽孢杆菌防治西瓜苗期枯萎病。结果表明,500℃裂解温度下制备的稻壳生物炭的吸附性能最佳,在菌液中2 h,每1 g载菌量最大为6.77×1010个,且能显著延长特基拉芽孢杆菌在土壤中的存活时间。经稻壳生物炭吸附搭载后,特基拉芽孢杆菌对西瓜枯萎病的防效为83.1%,显著高于直接施用菌液的防效(72.5%)。载特基拉芽孢杆菌稻壳生物炭施入后,土壤中过氧化氢酶、脲酶、纤维素酶、蔗糖酶及脱氢酶活性分别为4.40μmol/g、1.43 mg/(d·g)、3.05 mg/(d·g)、3.36 mg/(d·g)和33.72μg/(d·g),较对照显著升高,并促进西瓜幼苗生物量增长54.4%左右。本研究结果对利用生物炭搭载生防微生物防治作物土传病具有一定指导意义。