植物根际非病原细菌介导的系统诱导抗病性

根际非病原细菌可诱使植物产生诱导系统抗病性 (ISR)。在拟南芥、菜豆、康乃馨、黄瓜、萝卜、烟草和番茄等植物上 ,已发现根际非病原细菌在与病原菌隔离条件下诱导了对真菌、细菌、病毒的系统抗病性。诱导菌株在不同植物品种上表现出不同的诱导活性。诱导ISR表达的因子包括脂多糖、嗜铁因子和水杨酸。根际非病原细菌诱导ISR的途径有所不同 ,一些根际细菌通过水杨酸途径 ,而其它根际细菌则通过茉莉酮酸一乙烯途径诱导ISR的表达。根际非病原细菌诱导ISR ,可作为一种有效、安全的生防措施 ,用于田间作物病害的控制。

两种PGPR菌株诱导马尾松幼苗系统抗病性研究

通过科学的试验设计,探讨2种根圈促生细菌Pseudomonas pseudoalcaligens Stanier (P751)和Bacillus cereus Frankland(Bc752)诱导马尾松幼苗系统抗病性的作用,包括不同接种剂量及接种时间的试验效果。试验时,将PG-PR通过灌注方法接种于松苗根部,而将赤枯病病原菌孢子悬浮液喷施于叶面。处理后的松苗置于温室内培养,2个月后测定松苗的感病指数,并检测PGPR在植物体上的定殖。试验结果表明,Bc752能显著地诱导马尾松幼苗的系统抗病性,并以病菌侵染前10 d接种效果最好;施用浓度高时效果较好但不呈直线正相关。P751诱导抗性不太明显,可能是因为长时期保存导致菌种退化,或是P751需要更长的刺激诱导时间。

小RNA介导蜡质芽胞杆菌AR156激活MAPK通路诱导拟南芥系统抗病性研究

蜡质芽胞杆菌AR156是一种根围促生细菌,可以诱导拟南芥产生对丁香假单胞番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000,Pst DC3000)的系统抗性(Induced Systemic Resistance,ISR)。本研究发现,AR156预处理植物后接种病原菌Pst DC3000后的0 min~60 min内,能够迅速激活丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)MPK3和MPK6的表达。同时,AR156可诱导mpk3和mpk6单突变体对Pst DC3000的抗性,而在mpk3mpk6双突变体中则丧失诱导抗病的能力,表明MPK3和MPK6在AR156介导的诱导抗病中具有重要调控功能,且存在功能冗余。进一步研究发现,和对照相比,在接种72 h后,AR156可以诱导野生型拟南芥PR1蛋白的表达,但双突变体中并没有诱导作用。接种48 h后,过氧化氢的积累和胼胝质沉积也表现出相似结果。此外,通过对野生型和mpk3mpk6双突变体进行小RNA高通量测序发现,MAPK能够影响miRNA的表达,并通过qRT-PCR证实了部分小RNA的差异表达水平,表明MPK3/6可以调控植物miRNA的积累。研究表明MAPK在AR156激发ISR中发挥重要作用,并参与调控植物miRNA的表达水平。

壳寡糖诱导烟草抑制TMV增殖的研究

采用ELISA-DSM法和半叶枯斑法,研究了壳寡糖诱导对普通烟(Nicotiana tabacum)体内TMV 增殖的影响。结果表明,普通烟经50μg/mL壳寡糖溶液诱导处理后,其对TMV的侵染表达了高水平的系统抗病性,显症推迟4～7 d,平均严重度降低了82．9％。ELISA-DSM法检测结果表明,壳寡糖诱导处理的普通烟植株体内病毒浓度明显降低;在接种后10 d,接种叶片OD值仅为0．400,相当于同期不诱导对照的23．0%;新生叶片OD 值为0．190,相当于同期不诱导对照的38．7％。以发病普通烟叶片为接种体,利用半叶法接种心叶烟(Nicotiana glutinosa),结果表明,壳寡糖诱导处理大大减少了枯斑数目;以接种后10 d的壳寡糖处理叶片为接种体,平均半叶枯斑数为9．25,仅为不诱导对照的19．5%;以同期新生叶为接种体,平均半叶枯斑数为0．630,为不诱导对照的 25．0%。以上两种方法的检测结果均证明,壳寡糖诱导处理可以有效抑制普通烟体内的TMV增殖。通过对壳寡糖 (低分子质量)处理与壳聚糖(高分子质量)处理的比较发现,分子质量的差异不影响其对病毒增殖的抑制效果。

壳寡糖诱导对烟草花叶病病情发展的影响

在温室控制条件下,研究了壳寡糖诱导处理对烟草花叶病病情增长的影响。采用不同浓度的壳寡糖(10、50、100、150和200μg/mL)分别处理烟草后24 h,再接种烟草花叶病毒(TMV),结果表明,壳寡糖处理使花叶病显症延迟,系统症状明显减轻。未喷药对照与壳寡糖处理的病情发展曲线都可拟合Logistic模型,但壳寡糖处理的模型参数不同。数据分析表明,达到5级严重度所需天数、病害严重度降低率和病情发展曲线下面积(AUDPC)都大幅度降低。在壳寡糖的各浓度间,以50μg/mL对病情增长的影响最大,其次为10μg/mL,其余浓度都较小。结果证明壳寡糖的作用特点符合系统诱导抗病性的性质。

根际细菌Serratia plymuthica HRO-C48的生防作用初探

沙雷氏菌Serratia plymuthica HRO-C48分离自油菜根际,是一种产几丁质酶和IAA的植物根际促生细菌。离体抑菌活性测定表明,菌株HRO-C48具有广谱抗真菌活性。与12种测试的植物病原真菌平板对峙培养,产生大小不同的抑菌圈,说明可能通过产生抗生素抑制真菌生长。温室盆栽试验中,用HRO-C48菌悬液对番茄进行浸种和灌根处理,该菌在番茄植株根际能大量定殖,4周后根表和根际土壤中的菌量仍稳定在1.0×106cfu/g水平。在温室条件下,菌株HRO-C48可有效防治黄瓜猝倒病,防治效果达49.57;还能诱导番茄叶片对灰霉病的系统抗性,诱抗效果达44.45%。综合以上结果,说明菌株HRO-C48的生防作用可能依赖于抗生、溶菌、根际竞争、促生和诱导抗性等多种机制的组合。

根际细菌与壳聚糖组合的生物防治潜能

以植物根际促生细菌HRO-C48为供试菌株,在温室条件下测定壳聚糖对番茄的促生作用以及HRO-C48与壳聚糖组合对该菌株生防潜能的影响,包括对番茄灰霉病的诱导抗病作用、对黄瓜猝倒病的生物防治效果。结果表明:壳聚糖对番茄的根系发育有明显促进作用;HRO-C48与壳聚糖组合后,具有明显的增效作用。诱导番茄对灰霉病的抗性水平有显著提高,同时也增强了对黄瓜猝倒病的生物防治效率。

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。

内生芽孢杆菌防治植物病害的应用及作用机制研究进展

植物内生细菌由于其独特的生境,成为植物病害防治中的重要生防因子。芽孢杆菌在植物体内分布具有广泛性和多样性,其在防治病害和促进植物生长发育方面的作用被广泛研究和应用。芽孢杆菌控制植物病害的作用机制主要包括竞争、拮抗、促进植物生长和诱导植物抗病性四个方面。植物诱导抗性作为植物内生细菌防病的主要机制之一,具有非特异性、广谱性和系统性,在植物病害的生物防治中可被广泛应用。

芋头软腐病拮抗菌的筛选及生防效果研究

分别从蔬菜田土壤和采后芋头表面黏附土壤中分离纯化到267和244株菌株,通过平板拮抗实验,发现其中6个菌株对胡萝卜软腐欧文氏菌(Erwinia carotovora subsp.carotovora,Ecc)产生了清晰且明显的拮抗圈(直径>10 mm)。利用芋头对它们的生物防控效果进行复筛,结果发现BGP14菌株发酵液处理芋头的发病率仅为6.7%,显著低于其他5个菌株(P<0.05)。根据BGP14的形态学特征、芽孢产生及16S rRNA和gyrB基因的部分核酸序列,该菌株被鉴定为解淀粉芽孢杆菌BGP14(Bacillus amyloliquefaciens)。BGP14在芋头伤口上具有较强的定殖能力,并将病原菌Ecc的群体数量压制在一个较低水平。BGP14与病原菌Ecc联合处理芋头的苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)活性显著高于其他处理。以上结果表明,解淀粉芽孢杆菌BGP14对病原菌E.carotovora具有强大的拮抗活性,能够有效防治贮藏期芋头软腐病,具有潜在的应用开发前景。

球毛壳ND35对植物生长的影响及其生防效果(摘要)(英文)

[目的]研究球毛壳ND35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ND35为供试菌株,病原菌有杨树腐烂病菌、立枯丝核菌、番茄灰霉菌。(a)调查球毛壳ND35对植物生长的影响。在扦插杨树枝条时,设2个处理:①接种10g长有球毛壳ND35的麦粒培养基;②接种10g无球毛壳ND35的麦粒培养基为对照。出芽后,测量杨树高度、1.3m处的胸径,同时调查侧根(d≥8mm)数量。(b)大田试验测定球毛壳ND35对杨树腐烂病的拮抗作用。采用烫伤接种的方法,在主干距地面高50cm和100cm(约树干的1/3和2/3)处先用火烫伤树皮,再接种含病原菌菌丝体的PDA菌饼。在随后的1个多月统计发病情况,以29d后发病的为0级,26～28d发病的为1级,23～25d发病的为2级,20～22d发病的为3级,19d之内发病的为4级。分级计数,计算发病率、病情指数和拮抗效果。(c)大田试验调查球毛壳ND35对杨树叶锈病的拮抗作用。在杨树1.3、1.7、2.1m处分别调查2个处理组杨树叶片正面(冬孢子堆)及背面(夏孢子堆)的发病情况,在发病杨树上,根据同一高度叶正面和叶背面的病斑面积占叶片总面积的比例确定分级标准:没有发病为0级、0～20%为1级、20%～40%为2级、40%～60%为3级、>60%为4级。计算发病率、病情指数和拮抗效果。(d)温室试验测定球毛壳ND35对灰霉病的诱导抗病作用。将菜豆、番茄分别分为2个处理:①接种拮抗菌ND35;②不接种ND35。分别测量病斑长短直径,计算病斑面积。(e)温室测定ND35对菜豆立枯病的防治效果。处理组:播种时接种内生菌球毛壳ND35,同时接种立枯丝核菌;对照组:播种时只接种立枯丝核菌。在接种10d后观察发病情况,根据病斑直径占茎基周长的比例确定分级标准:没有发病的植株为0级,<25%为1级、25%～50%为2级、50%～75%为3级、>75%为4级。计算病情指数和防治效果。[结果]球毛壳ND35在植物体内定殖后能促进杨树根系和胸径的生长,使植株粗壮,有利于提高植物的抗病性;接种球毛壳ND35能诱导杨树对腐烂病菌和叶锈病菌产生较好的拮抗效果;也能够诱导番茄和菜豆对灰霉病菌产生抗病性,诱导抗性效果分别达58.85%和35.65%;还可有效防治菜豆立枯病,防治效果达50.9%。[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。