马铃薯黑痣病菌拮抗木霉菌的筛选及其生防机制研究

作     者：王天君 

作者单位：黑龙江八一农垦大学 

学位级别：硕士

导师姓名：台莲梅

授予年度：2021年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 

主      题：木霉菌 马铃薯黑痣病 生物防控 诱导抗性 微生物多样性 

摘      要：马铃薯黑痣病是由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的一种土传真菌病害,对马铃薯的产量和品质都造成了严重的影响,很大程度制约了我国马铃薯产业的发展。随着绿色农业发展,生物防治日益受重视,对土传病害有较好的防控效果。本研究旨在筛选出对马铃薯黑痣病菌抑制效果好的木霉菌株,通过盆栽及田间试验,探索木霉菌对马铃薯黑痣病的生防效果及机制,为木霉菌剂的研发和马铃薯黑痣病的生物防治提供理论依据。试验结果如下:1.通过生长速率法、平板对峙法和对扣培养法,筛选对马铃薯黑痣病菌抑制效果突出的木霉菌株。结果表明,17株木霉菌均可以通过空间竞争抑制马铃薯黑痣病菌的生长,其中棘孢木霉、拟康宁木霉78、哈茨木霉22、绿色木霉3的产孢量较高,产孢量为1.58×10/皿～3.68×10/皿,且拮抗系数为Ⅰ。木霉菌通过缠绕寄生病菌菌丝内生长,致使其菌丝发生断裂、溢缩,最终导致病原菌解体死亡。不同木霉菌的代谢物质对病菌有不同程度的抑制作用,其中,拟康宁木霉78抗生效果最强。综合分析确定拟康宁木霉78对黑痣病菌的抑制效果最好。2.通过盆栽和田间试验研究拟康宁木霉78对马铃薯的促生作用及防治效果,结果表明,该木霉菌对马铃薯有明显促生作用,木霉菌可以显著促进马铃薯植株各项形态指标和生物量的增加,同时增加马铃薯产量,木霉菌盆栽处理最高可增产28.41%,田间处理最高可增产18.81%。拟康宁木霉78能有效防治马铃薯黑痣病,木霉菌不同处理盆栽防效为56.80%～85.37%,田间防效为37.50%～71.65%。3.通过分光光度计测定拟康宁木霉78不同处理马铃薯植株体内防御酶活性和丙二醛(MDA)含量的变化,结果表明,施用木霉菌可诱导马铃薯植株根茎SOD、POD、CAT、PPO、PAL活性增强,较其对照平均增幅分别为45.83%、67.61%、31.24%、67.78%、15.35%;降低MDA含量,较对照平均降幅为62.98%。拟康宁木霉78能显著提高马铃薯植株抗性,降低马铃薯黑痣病的发生。4.盆栽试验结果表明,拟康宁木霉78能增加马铃薯根际土细菌与放线菌数量,降低立枯丝核菌的数量,与对照处理差异显著。施入木霉菌使土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶及过氧化氢酶活性提高,较对照平均增幅分别为28.91%、43.58%、19.73%、22.86,促进了马铃薯植株生长。5.对施用拟康宁木霉78的盆栽和田间处理进行根际土细菌和真菌类群高通量测序,分别检测出26个细菌门和424个细菌属类,10个真菌门和137个真菌属类。施加拟康宁木霉78可以提高马铃薯根际土细菌的种群密度,降低根际土真菌的种群密度。分析结果显示施用拟康宁木霉78能够显著提高根际土中有拮抗效果与降解能力的芽孢杆菌属(Gemmatimonas)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)的丰度,降低根际土中植物病原菌类群丝核菌属(Rhizoctonia)和罗河杆菌属(Rhodanobacter)的丰度。