棉花内生真菌多样性分析及对黄萎病生防潜力评估
作者单位：中国农业科学院
学位级别：硕士
导师姓名：朱荷琴
授予年度：2014年
学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治]
摘 要：本研究以12个对黄萎病不同抗性的棉花品种(系)为材料,于盛花期取样,采用组织表面消毒法,从棉花的根、茎、叶共分离出642株内生真菌。以ITS序列为主要依据结合形态观察进行分类鉴定,并分析了不同品种、不同部位内生真菌的多样性、专一性等种群分布规律。挑选代表菌株,以棉花黄萎病菌强致病力菌株Vd080为靶标,通过平皿对峙试验筛选对黄萎病菌抑制率高的菌株,再通过对扣培养和圆盘滤膜法测定挥发性代谢产物和非挥发性代谢产物对黄萎病菌的抑制率。在温室,利用蛭石沙土无底纸钵定量蘸菌液法,通过浸种接种法和基质接种法进一步筛选对黄萎病有防治效果的内生真菌,最后在病圃和田间测定了目标菌株对黄萎病的防治效果。主要结果如下： (1)通过菌落特征、显微观察将642株内生真菌初步分为16个类群,以ITS序列为依据,将其归属到27个属。链格孢属Alternaria以定殖率CF=7.9%居于首位,支顶孢属Acremonium以CF=6.6%居于第二,赤霉菌属Gibberell第三(CF=5.8%)。 (2)内生真菌的种群分布和品种抗性无显著相关性。抗病和感病品种具有相似的种群组成,都是链格孢属Alternaria为第一优势属,其次是赤霉菌属Gibberella和青霉属Penicillium,但在不同耐病品种体内有特异的优势属。 (3)内生真菌的种群分布和组织部位紧密相关。各部位既含有各自特有的专一性菌群也含有共有的菌群,部分菌株有很强的组织结构特异性。从叶部分离的内生真菌最多(391),根部次之(140),茎部最少(111)。在根、茎组织,赤霉菌属Gibberella拥有最高的定殖率和分离比(CF=5.2%,IR=22.5%),其次是青霉属Penicillium (CF=4.8%, IR=20.7%)和支顶孢属Acremonium (CF=4.0%, IR=17.1%)。叶部的第一优势属(CF=20.7%, IR=31.7%)是链格孢属Alternaria,也是整个内生真菌种群中最大的优势属,支顶孢属Acremonium (CF=13.3%, IR=20.5%)居第二。叶部的内生真菌种群最具多样性,其Simpson s dominance最高(0.1797),茎部内生真菌种群均一度最高(0.702)。 (4)平皿对峙试验筛选到7株对***的抑制率高于75%的内生真菌菌株,具体为：CEF-714,鉴定为小球腔菌属Leptosphaeria sp.,对***表现最大的抑制能力,其抑制率高达88.1%;CEF-642,鉴定为黄色蠕型霉Talaromyces flavus (GI=83.8%);CEF-026(赤霉菌属间型变种Gibberella intermedia), CEF-193(支顶孢属Acremonium sp.), CEF-325(茄病镰刀菌Fusarium solani), CEF-818(简青霉Penicillium simplicissimum)和CEF-109(子囊菌属Ascomycete sp.)对***都表现强抑制。对扣培养法结果表明,CEF-193的挥发性次级代谢产物对***的抑制作用最强,其抑制率高达94.3%,其次是CEF-642(81.6%), CEF-818、CEF-714和CEF-325的抑制率也都在75%以上。圆盘滤膜法试验表明,CEF-818、CEF-325、CEF-714和CEF-642产生的非挥发性次级代谢产物渗入培养基,强烈抑制***菌丝在PDA培养基上的生长,抑制率达100%。 (5)温室试验结果表明,CEF-818、CEF-714和CEF-193处理过的棉苗黄萎病病情指数显著降低,防治效果达50%以上。 (6)人工病圃试验中,种沟接种CEF-818处理病情指数为9.6,对黄萎病的防治效果高达72%,CEF-193和CEF-714的病情指数分别为11.8和14.5,防治效果分别为64%和54%。 (7)大田防治试验初步表明,CEF-818对黄萎病的防治效果可以达到30%以上,CEF-714浸种也降低了黄萎病的病情指数,显示其在棉花黄萎病生物防治研究方面有一定的应用价值。
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