防治谷子白发病的生防菌筛选研究

作     者：杜小慧 

作者单位：山西农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谢咸升

授予年度：2022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] 

主      题：谷子白发病 生防菌 菌种鉴定 生物防治 

摘      要：谷子白发病是由禾生指梗霉(Sclerospora graminicola(Sacc.)Schrot.)引起的系统性侵染病害,在谷子整个生长发育时期表现出不同症状。谷子在全球普遍种植,谷子白发严重影响谷子丰产丰收。目前对谷子白发病研究主要集中在抗病品种选育,生防菌筛选报道甚少,筛选出对谷子白发病具有拮抗作用的生防菌对谷子绿色发展具有重要意义。为筛选有效生防菌,本研究通过田间试验从商品生防菌剂中筛选对谷子白发病具有拮抗效果的制剂,同时通过分离筛选、土壤接菌盆栽试验从山西省浮山县抑菌土中获得本地生防菌株并鉴定,最后通过土壤接菌盆栽试验研究这两类优良生防菌对谷子白发病防效,谷子农艺性状、诱导抗性的影响。本研究结果如下:(1)通过田间试验从现有7种商品生防菌剂,2种化学药剂对照,1个空白对照共10个处理中筛选出多粘类芽孢杆菌处理效果最高,相对防效为96.67%,其次为侧孢芽孢杆菌处理,相对防效为95.99%。(2)通过稀释平板法从抑菌土中共分离出226株菌株,经土壤接菌盆栽法表明PZYB-5和PZYB-7对禾生指梗霉抑制效果明显,相对防效分别为87.36%和74.91%。经形态学、生理生化及分子生物学鉴定PZYB-5为图瓦永芽孢杆菌(Bacillus toyonensis)、PZYB-7为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),并在后续试验重点研究。(3)通过土壤接菌盆栽法表明:与空白对照比较,从抑菌土筛选的本地生防菌株PZYB-5、PZYB-7与筛选的多粘类芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌生防商品菌剂的相对防效分别为87.36%、65.02%、74.91%、47.62%,PZYB-5的相对防效显著高于多粘类芽孢杆菌,PZYB-7的相对防效与多粘类芽孢杆菌相当。(4)通过土壤接菌盆栽法调查谷子农艺性状表明:多粘类芽孢杆菌、PZYB-5、PZYB-7处理的出苗率分别为81.33%、80.00%、74.57%,均显著高于对照处理的53.33%。PZYB-5处理的株高37.00 cm,根长20.03 cm,茎粗0.43 cm,总鲜重1.19 g,显著高于空白对照处理,并高于PZYB-7、多粘类芽孢杆菌处理。(5)通过土壤接菌盆栽法浇灌拮抗菌、撒施生防菌剂每隔24 h检测谷子叶片中的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性表明:PZYB-5处理的POD酶活性48 h后最高峰28.13 U/g·min后逐渐下降;PZYB-7、多粘类芽孢杆菌处理次之,酶活性趋势一致;PZYB-5、PZYB-7处理CAT酶活性检测发现在72 h达到峰值72 U/g·min后降至39 U/g·min;而多粘类芽孢杆菌处理的CAT酶活性在72 h达到峰值79 U/g·min之后开始下降为74 U/g·min(96 h),到144 h峰值为59 U/g·min还保持较高CAT酶活,PZYB-7、PZYB-5、多粘类芽孢杆菌处理的SOD酶活性在72 h达到峰值213.43 U/g·min、207.96 U/g·min、206.37 U/g·min,之后缓慢下降。上述生防菌处理的3种酶活性均显著高于空白对照处理。综上所述,本研究筛选出对谷子白发病优良的商品生防菌剂多粘类芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌和本地生防菌株图瓦永芽孢杆菌(PZYB-5)、贝莱斯芽孢杆菌(PZYB-7),本地生防菌株对谷子白发病防治效果明显更好。通过土壤接菌盆栽法对谷子农艺性状和诱导抗性比较表明PZYB-5具有更好的防治、促生和应用潜力,PZYB-7次之。该研究为防治谷子白发病提供了生防菌株资源,又为拮抗菌株深入研发提供了技术支撑,有利于谷子绿色生产、防灾减灾。