Separation and Screening of Biocontrol Actinomyces against Alfalfa Root Rot

[Objective] Actinomycetes with high antagonistic effects on alfalfa root rot pathogen was isolated from 10 soil samples in Chifeng Inner Mongolia. [Method] 91 actinomyces were separated from 10 soil samples in Chifeng Inner Mongolia by gradient dilution separation method. In duel culture tests, all isolates were tested for their antagonism by using 3 strains including Fusarium solani, F. oxysoporum, F. avenaceum of alfalfa root rot pathogenic bacteria as indicator strains. [Result] 5 strains with strong antagonistic effect on tested alfalfa root rot pathogen were obtained from No.1, No.4, No.6 and No.7 soil samples which were numbered 1-3-6, 4-4-2, 6-2-27 and 7-2-13 respectively, accounted for 5.50% in separated strains. [Conclusion] This study laid certain foundation for biological control of alfalfa root rot disease.

新型苜蓿镰刀菌根腐病病原菌FIESC分离及菌株生物学特性测定

为明确北京市顺义区苜蓿(Medicago sativa L.)镰刀菌根腐病的病原菌种类,本研究采用常规组织分离法对发病苜蓿样品进行病原菌分离纯化;利用形态学特征观察结合多基因序列分析(rDNA-ITS,EF-1α和RPB2)的系统发育树对病原菌进行鉴定,并按照柯赫法则测定菌株致病性;采用菌丝生长速率法,测定强致病镰刀菌的生物学特性及杀菌剂的抑制作用。结果表明,本研究共分离获得26株菌株,7株鉴定为镰刀菌,分别属于Fusarium incarnatum-equiseti species complex(FIESC)中的F.ipomoeae,F.compactum和F.flagelliforme以及锐顶镰刀菌F.acuminatum和腐皮镰刀菌F.solani,其中MsF1(F.ipomoeae)的致病力最强,接种苜蓿幼苗发病的病情指数为64.33。生物学特性测定表明,MsF1在温度30℃、pH值为6~10、低氮条件下最适合生长,可耐受150 g·L^(-1)的NaCl胁迫;异菌脲对其抑制效果不明显,供试浓度下抑制率低于10%,而咯菌腈对其半数效应浓度(Median effect concentration,EC 50)为0.142μg·m·L^(-1)。本研究首次报道FIESC可侵染紫花苜蓿引起镰刀菌根腐病,为苜蓿根腐病的多样性研究和田间有效防治提供科学依据和理论支撑。

内蒙古自治区紫花苜蓿根腐病病原菌鉴定

为明确内蒙古自治区紫花苜蓿根腐病的主要病原菌种类,从内蒙古自治区5市12个样点采集紫花苜蓿根腐病病样,采用常规组织分离法对病原菌进行分离与纯化,利用形态学结合ITS和EF-1α基因序列鉴定分离物种类,按照柯赫氏法则测定其致病性。结果显示,5市12个样点共分离出425株真菌,按照菌株的菌落和分生孢子形态,结合基因序列鉴定为5属17种,分别为锐顶镰刀菌(Fusarium acuminatum)、茄病镰刀菌(F. solani)、木贼镰刀菌(F.equiseti)、变红镰刀菌(F. incarnatum)、尖孢镰刀菌(F. oxysporum)、燕麦镰刀菌(F. avenaceum)、轮枝镰刀菌(F.verticillioides)、层出镰刀菌(F. proliferatum)、F. falciforme、F. neocosmosporiellum、三线镰刀菌(F. tricinctum)、F.virguliforme、芬芳镰刀菌(F.redolens)、立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)、织球壳枯萎菌(Plectosphaerella cucumerina)、茎点霉(Phoma medicaginis)和根异茎点霉(Paraphoma radicina),其中轮枝镰刀菌、F. falciforme、F.neocosmosporiellum和F. virguliforme引发苜蓿根腐病在世界范围内首次报道。致病性测定表明,17种真菌均能够引起紫花苜蓿根腐病。紫花苜蓿根腐病可由单一病原菌或2~4种病原菌复合侵染引起,且不同地区的致病种群结构不同,但优势致病种均为锐顶镰刀菌。

不同紫花苜蓿品种对异茎点霉根腐病的抗病性评价

紫花苜蓿异茎点霉根腐病(alfalfa Paraphoma root rot,APRR)是本研究团队发现并报道的一种世界新病害。为探究不同苜蓿品种对异茎点霉根腐病的抗病性,本研究通过蘸根接种,在测定国内外30个不同苜蓿品种接种根异茎点霉后各植株的发病率、病情指数、株高、根长、单株地上生物量和单株地下生物量等指标的基础上,采用隶属函数标准差系数赋予权重法对其抗病性进行了综合评价。D值为各品种综合评价值,D值越大,该品种抗病性越强,反之越弱。结果显示:龙威3010、巨能2号和甘农3号的综合评价值D值均>0.9,分别为0.972、0.955和0.916,表明上述3个苜蓿品种对异茎点霉根腐病(APRR)的抗性较强;而草原3号和公农1号的D值<0.2,分别为0.003和0.113,对该病的抗性差;其他品种抗病性居中。研究结果初步筛选出3个对APRR抗病性强的品种,为紫花苜蓿的生产和异茎点霉根腐病的防治提供了理论依据。

腐皮镰刀菌病原致病性及苜蓿品种抗病性研究

为了探明腐皮镰刀菌对紫花苜蓿种苗的致病性,本研究采用常规组织分离法从苜蓿根部分离纯化真菌,对分离得到的菌株进行形态学结合分子生物学的鉴定,并以菌饼放置种子的方法,分别以水琼脂培养基(water agar,WA)和马铃薯葡萄糖琼脂培养基(potato dextrose agar,PDA)对22个紫花苜蓿品种的种子进行试验,在14 d测定相对根长、相对苗长、相对根苗长度比、相对发芽率和病情指数,并通过隶属函数综合各个指标,对22个苜蓿品种的抗病性进行评价。结果表明:腐皮镰刀菌为导致苜蓿根腐病的病原真菌;在两种培养基质上,腐皮镰刀菌对22个苜蓿品种均有致病性,且在PDA培养基上的致病性强于WA培养基;参试的22个苜蓿品种之间抗病性有所差异,塔苜5S的抗病性最强,中苜1号、Bara310SC、乐寒F3和金皇后的抗病性较强,中兰2号、赛迪7、龙牧803和甘农3号的抗病性较弱,Paola的抗病性最弱。

紫花苜蓿12种镰刀菌的菌落生长和产孢条件

为明确紫花苜蓿不同镰刀菌的生长和产孢条件,以采自内蒙古不同地区紫花苜蓿根部的锐顶镰刀菌、茄病镰刀菌、木贼镰刀菌、变红镰刀菌、尖孢镰刀菌、燕麦镰刀菌、轮枝镰刀菌、层出镰刀菌、镰形镰刀菌、三线镰刀菌、F.virguliforme和芬芳镰刀菌为研究对象,测定其在不同温度、pH值、碳源和氮源培养条件下的菌落直径、产孢量及其菌丝致死温度。结果表明,不同种类镰刀菌的菌落生长和产孢均受温度、pH值、碳源和氮源的影响,不同菌种在同一培养条件下的菌落直径和产孢量存在显著性差异,同一菌种在不同培养条件下的菌落直径和产孢量也存在显著性差异。不同菌种的最佳培养条件各不相同,但其最适生长温度范围为20~30℃,最适产孢温度范围为15~30℃,最适生长和最适产孢pH值范围较广,最适生长碳源有蔗糖、可溶性淀粉、D-甘露醇、丙三醇和可溶性淀粉,最适产孢碳源有D-山梨醇、可溶性淀粉、羧甲基纤维素钠、D-半乳糖、D-果糖和丙三醇,最适生长氮源有牛肉膏、甘氨酸和硝酸钠,最适产孢氮源有牛肉膏、L-脯氨酸、硝酸钠、胰蛋白胨和硫酸铵。菌丝致死温度范围为50~70℃。在多数供试培养条件下,12个菌种中燕麦镰刀菌和芬芳镰刀菌菌落直径较大,层出镰刀菌和轮枝镰刀菌产孢量较高。

变灰青霉BIBA-G563对紫花苜蓿镰刀菌根腐病的防效

从黑龙江省安达市黑龙江八一农垦大学草业科学系试验田健康紫花苜蓿根部分离出1株拮抗真菌BIBA-G563,对其进行形态学观察和分子生物学鉴定,并研究其对紫花苜蓿根腐病病原真菌镰刀菌的抑制能力及盆栽防治根腐病的效果。经鉴定,拮抗真菌BIBA-G563为变灰青霉。BIBA-G563与腐皮镰刀菌、尖孢镰刀菌、层出镰刀菌、轮枝镰刀菌四种病原真菌的第9 d平板对峙抑制率在28.62%~64.67%之间,无菌发酵液对四种病原菌菌丝生长的抑制率在10.34%~15.98%之间,对四种病原菌孢子萌发的抑制率在16.95%~35.95%之间,对盆栽紫花苜蓿镰刀菌根腐病防效为75.40%。表明生防真菌BIBA-G563能够有效抑制紫花苜蓿根腐病病原菌,具有良好的开发前景。

黑龙江省哈尔滨市苜蓿镰孢根腐病病原菌分离鉴定

【目的】明确黑龙江省哈尔滨市苜蓿根腐病病原菌种类。【方法】采集38株黑龙江省哈尔滨市农业科学院示范区的苜蓿根腐病病株,经组织分离法分离致病菌,通过科赫氏法则验证其致病性并结合形态学和rDNA-ITS序列分析鉴定病原菌。【结果】从患有苜蓿根腐病的病根分离并选取具有代表性的5株真菌KY1、J1、S1、SA1、C1,分别被鉴定为腐皮镰孢(Fusarium solani)、尖镰孢(F.oxyspo⁃rum)、水稻恶苗病菌(F.fujikuroi)、三线镰孢(F.tricinctum)和层出镰孢(Fusariumproliferatum)。致病性测定表明5株真菌均为苜蓿根腐病致病菌。【结论】腐皮镰孢不仅分离率最高,为57.45%,且致病性也较强,病情指数为61.00,是优势病原菌。

苜蓿根腐病根内细菌的群落结构及多样性

为探讨苜蓿根中细菌群落结构与根腐病的关系,采用高通量测序技术,对采自内蒙古自治区呼伦贝尔市、赤峰市和呼和浩特市的苜蓿根腐病病根中的细菌群落结构和多样性进行分析。结果如下:(1)Alpha多样性分析表明,苜蓿健康根中细菌的Observed_species指数和Chao 1指数显著高于苜蓿病根(P<0.05),Shannon和Simpson指数差异不显著。(2)PCoA分析发现,病原菌侵染不同程度地改变了原有群落的结构,且根腐病是造成苜蓿根中细菌群落改变的主要因素,地理位置是次要因素。(3)苜蓿根腐病根中拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)细菌的相对丰度明显升高,放线菌门(Actinobacteria)和蓝藻门(Cyanobacteria)的相对丰度明显降低;苜蓿病根(除呼和浩特市托克托县样品外)中黄杆菌属(Flavobacterium)、假单胞菌属(Pseudomonas)、根瘤菌属(Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium)相对丰度升高,放线菌属(Actinoplanes)和新鞘脂菌属(Novosphingobium)相对丰度下降。综上所述,苜蓿发生根腐病后,根中细菌群落结构和多样性发生了显著变化,黄杆菌属、假单胞菌属、根瘤菌属在病根中被显著富集,可作为生防菌候选菌群。

1株田无链霉菌T2的鉴定及其对紫花苜蓿根腐病的防效研究

为了验证从紫花苜蓿根际土壤中分离出的1株对根腐病致病菌———镰刀菌(Fusarium spp.)具有抑制作用的菌株T2,试验通过形态学、生理生化试验、16S rDNA基因鉴定确定菌株种属,通过平板对峙试验及孢子萌发试验验证菌株T2对镰刀菌的抑菌能力,通过盆栽试验验证菌株T2对紫花苜蓿根腐病的防效。结果表明:经形态学观察、生理生化鉴定及16S rDNA基因序列分析,确定菌株T2为田无链霉菌(Streptomyces tanashiensis)。在平板对峙试验中田无链霉菌T2对腐皮镰刀菌(Fusarium solani,F.solani)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum,F.oxysporum)、轮枝镰刀菌(Fusarium verticillioides,F.verticillioides)的抑制率分别为37.33%、53.33%和37.00%。田无链霉菌T2无菌发酵液对腐皮镰刀菌、尖孢镰刀菌及轮枝镰刀菌孢子萌发抑制率分别为42.11%、43.94%和44.96%。盆栽试验中,田无链霉菌T2对苗期紫花苜蓿根腐病的防效为50.21%。说明单独接种田无链霉菌T2可以促进紫花苜蓿生长,田无链霉菌T2在紫花苜蓿根腐病防控中具有一定潜力。

牧草根际促生菌防治紫花苜蓿根腐病研究进展

根腐病作为紫花苜蓿的常见病害,严重威胁了紫花苜蓿的产量与品质,降低了经济效益。通过国内外学者研究表明,牧草根际促生菌具有防治紫花苜蓿根腐病的作用。本文通过综述紫花苜蓿根腐病的病原菌种类、发病机理、PGPR防治紫花苜蓿根腐病的方法、原理及对PGPR防治紫花苜蓿根腐病的展望,为PGPR防治紫花苜蓿根腐病的研究提供理论依据。

苜蓿根腐病生防真菌筛选鉴定及其防治效果研究

根腐病是苜蓿(Medicago sativa)生产中的重要限制性病害,应用生物技术对其进行防治对环境友好型可持续农业具有重要意义。本研究从不同地区苜蓿根际土壤中分离得到的95株真菌中筛选出了2株对根腐病病原菌抑菌率较高的菌株,经鉴定,2株拮抗真菌ZY56和GY37分别为哈茨木霉(Trichoderma harzianum)和康宁木霉(Trichoderma koningii)。对2株菌株的拮抗能力及盆栽防效的测定结果表明:2株菌株对4种镰刀菌(Fusarium spp.)均有较好的抑制效果,其7 d抑菌率在54.9%~75.3%之间,其中ZY56对尖孢镰刀菌(F.oxysporum)和半裸镰刀菌(F.semitectum)的抑菌率较高,而GY37对燕麦镰刀菌(F.avenaceum)和腐皮镰刀菌(F.solani)的抑菌效果更好;ZY56对盆栽苜蓿根腐病的防效显著高于多菌灵,达到66.4%,且促进生根效果明显,GY37也具有良好的防治效果,防效为55.1%。

苜蓿根腐病病原菌分离鉴定与抗病种质材料筛选

在黑龙江省大庆市采集具有典型苜蓿根腐病症状的发病植株进行病原分离、纯化,根据形态学和rDNA-ITS序列分析进行鉴定,确定分离获得的苜蓿根腐病病原菌为层出镰刀菌(Fusarium proliferatum)。对来自国内外具有较强抗寒性的16个紫花苜蓿品种芽期接种病原菌菌株,于接种后第14d测定紫花苜蓿幼芽的相对根长、相对苗长和病情指数,利用隶属函数值对不同品种苜蓿进行抗病性综合评价。结果表明,层出镰刀菌接种后,各紫花苜蓿品种幼芽的相对根长、相对苗长及病情指数差异显著(P<0.05);根据隶属函数值评价结果,品种WL168HQ、TG4、斯贝德和肇东的综合抗病性表现较强,DS310FY、北极星、皇后、WL319HQ和巨能-CR的综合抗病性较弱。

苜蓿根腐病多种病原菌的分子检测

【目的】研究苜蓿根腐病病原菌种类和各种病原菌在病株中的出现频率,以及单一病株受到多种病原菌复合侵染的情况,并为该病复合侵染规律及防治奠定基础。【方法】利用已报道的7种病原菌的7对特异性引物,分别对新疆北疆主要苜蓿种植区采集的根腐病混合病样,及单一重病田分单株采集的根腐病病样进行PCR检测。【结果】新疆北疆主要苜蓿种植区根腐病病样中可检出的根腐病病原种类主要有5种镰刀菌和1种丝核菌;其中,立枯丝核菌、木贼镰刀菌、锐顶镰刀菌、茄腐镰刀菌、尖孢镰刀菌5种病原菌在病株样品中普遍存在,是新疆北疆部分地区苜蓿根腐的主要病原菌;侵染根部的病原菌中以尖孢镰刀菌、锐顶镰刀菌和立枯丝核菌为优势种群,侵染茎基部病原菌中以茄腐镰刀菌和木贼镰刀菌为优势种群。检测结果还表明苜蓿根腐病病样中两种及两种以上病原菌复合侵染的的比率达到83%。【结论】木贼镰刀菌、锐顶镰刀菌、茄腐镰刀菌、尖孢镰刀菌和立枯丝核菌是新疆北疆部分地区苜蓿根腐病的主要病原菌,拟知孢镰刀菌是出现频率较低的次要病原菌;根部病斑与茎基部病斑中优势病原菌种类有所不同;田间病株中多病原复合侵染的情况非常普遍。

尖孢镰刀菌的分离鉴定及不同苜蓿品种芽期抗病性

为了解黑龙江省大庆市苜蓿根腐病的病原,评价不同苜蓿品种芽期对根腐病的抗病性,于2018年采集疑似感染根腐病的苜蓿病株,对其进行了病原分离与鉴定。将鉴定得到的致病菌接种于18个品种的紫花苜蓿幼芽,测定相对根长、相对苗长、发病率和病情指数,利用隶属函数进行抗病性综合评价。形态学和rDNA-ITS序列分析结果表明,分离获得的致病菌为尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum,其对不同苜蓿品种芽期相对根长、相对苗长、发病率和病情指数均有显著影响(P<0.05)。说明尖孢镰刀菌对苜蓿有较强致病性。抗病性综合评价表明:不同苜蓿品种芽期对尖孢镰刀菌根腐病抗性由强到弱依次为:‘龙牧801’>‘斯贝德’>‘SK3010’>‘巨能-CR’>‘肇东’>‘DS310FY’>‘WL168HQ’>‘WL354HQ’>‘TG4’>‘WL319HQ’>‘擎天柱’>‘WL298HQ’>‘龙牧806’>‘北极星’>‘皇后’>‘北极熊’>‘CW2000’>‘敖汉’。

紫花苜蓿根腐病研究进展

紫花苜蓿是全世界最重要的豆科牧草,被誉为“牧草之王”,但苜蓿根腐病成为紫花苜蓿大面积推广的一个主要的限制因素。苜蓿根腐病的病原主要是镰刀菌,其中的尖孢镰刀菌、茄镰刀菌、燕麦镰刀菌等被认为是侵染根部的真菌中的优势种。生物技术是当前植物抗根腐病育种中的一个应用热点,它具有目的性强、育种效率高等优点,越来越受到人们的重视。

苜蓿根和根颈腐烂病病原及防治研究进展

综述了国内外苜蓿Medicago sativa 根和根颈腐烂病的病原研究、品种抗病性鉴定及其防治方法的研究进展,为该病害的进一步研究提供理论依据。

紫花苜蓿根腐性病害生防放线菌的分离与筛选

[目的]分离筛选出对苜蓿根腐病病原具有高拮抗作用的生防放线菌。[方法]利用梯度稀释分离法从来自内蒙古赤峰地区的10个土样中分离得到91株放线菌。以3株苜蓿根腐病菌为靶标菌,采用平皿对峙培养法,对分得菌株进行皿内拮抗作用测定。[结果]获得5株对供试苜蓿根腐病菌有较强抑制作用的拮抗菌株,编号为1-3-6、4-4-2、6-2-25、6-2-27、7-2-13,分别来自1号、4号、6号及7号土样,占分离菌株的5.50%。[结论]该研究可为苜蓿根腐病生物防治奠定一定基础。

三种镰孢菌对不同苜蓿品种致病性的比较研究

为了进一步了解根腐病病原菌的生物学特性以及不同病原菌对苜蓿的致病性,本研究以苜蓿根腐病病原BF1(Fusarium equiseti)、BF28(F.oxysporum)、BF36-2(F.solani)三种镰孢菌菌株为试验材料,观测菌落的外观特征与产孢量,并对WL343、金皇后、阿尔冈金、WL525四个苜蓿品种以菌液和菌饼两种方式接种,比较不同菌株对苜蓿的致病性。结果表明,菌液接种方式,苜蓿感病较快,感病程度较重。不同菌株在苜蓿根系的定植能力不同,BF1菌丝在根系附近聚集;而BF28及BF36-2菌丝则均匀分布于培养基表面。菌饼接种方式,不同菌株对苜蓿的致病性存在较大差异,产孢能力强的菌株致病力强。BF28对苜蓿的致病性最强,BF36-2次之,而BF1的致病性较弱。通过对感病植株进行解剖构造与致病过程观察,病菌以厚垣孢子入侵根系及叶片表皮细胞,以菌丝体及孢子形式在细胞间隙扩展,并向植物组织中释放细胞壁溶解物质,植物细胞壁溶解,根髓部腐烂中空,根颈部缢缩,叶部出现溃烂斑,植株的生长受阻。

两株紫花苜蓿根际芽孢杆菌的筛选及生防效果研究

从紫花苜蓿根际土中分离出2株芽孢杆菌(Bacillus spp.)菌株CYY-6和CYY-42,并评价了其对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑制作用,及其对由尖孢镰刀菌引起的苜蓿根腐病的防治效果。经过形态观察、16SrDNA序列分析和生理生化鉴定,确定菌株CYY-6为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),CYY-42为短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)。同时检测发现这2株芽孢杆菌均能不同程度地合成嗜铁素。在平板对峙实验中,2株菌株均能对尖孢镰刀菌产生拮抗作用,并产生抑菌带,抑菌率分别为49.3%和56.3%。且其发酵液可以致使尖孢镰刀菌菌丝及孢子生长异常,出现菌丝扭曲、断裂、破碎,孢子数量明显减少等现象。在盆栽实验中,2株菌株对由尖孢镰刀菌引起的紫花苜蓿根腐病的相对防效分别为57.55%和64.03%,在紫花苜蓿根腐病防治方面具有较好的应用潜力。