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西瓜枯萎病抗感品种根际微生物群落特征差异及其与病害发生的关系

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微生物学报 2024年

作者：曾青刘四义向吉方梁志怀翟常春姚保民韩丽丽葛安辉张丽梅中国科学院大学河北大学生命科学学院湖南省浏阳市社港镇重点项目建设服务中心中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室湖南省农业科学院湖南省农业生物技术研究所

【目的】通过研究不同基因型作物根际微生物群落特征及其与土传病害发生的关系，揭示根际微生物协助植物抵御土壤病原菌入侵的作用机制。【方法】以西瓜枯萎病感病品种‘早佳8424’和抗病品种‘西农8号’为研究对象，在连作障碍严重的... 详细信息

【目的】通过研究不同基因型作物根际微生物群落特征及其与土传病害发生的关系，揭示根际微生物协助植物抵御土壤病原菌入侵的作用机制。【方法】以西瓜枯萎病感病品种‘早佳8424’和抗病品种‘西农8号’为研究对象，在连作障碍严重的土壤中进行盆栽试验，探讨了西瓜抗感病品种根际微生物多样性和群落组成差异及其与土传病害发生的关系。【结果】与感病品种相比，抗病品种发病程度和根际病原尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum， FON)丰度显著下降。抗感病品种根际细菌和真菌α多样性无显著差异，但β多样性分异明显且其群落组成与FON丰度显著相关。差异分析进一步发现抗病品种根际富集了以放线菌门(Actinobacteria)和根瘤菌科(Rhizobiaceae)等为代表的潜在拮抗菌或有益菌。镰刀菌属(Fusarium)也在抗病品种根际显著富集，但主要以未分类的镰刀菌(unclassified Fusarium)和腐皮镰刀菌(Fusarium solani)为主。此外，抗病品种根际微生物共现网络具有较高的复杂性和稳定性，节点平均度比感病品种增加了18.21%，并且网络中节点和边以放线菌门为主。【结论】西瓜枯萎病抗病品种与感病品种具有显著不同的根际微生物群落组成，抗病品种根际富集的有益菌群和网络互作关系的强化有利于植物抵抗病原菌入侵。本研究通过解析不同基因型作物根际微生物与土传病害发生的关系，为精准调控作物根际微生物结构和功能防治土传病害提供了重要信息和理论依据。

关键词：西瓜枯萎病抗病品种放线菌微生物共现网络

西瓜枯萎病生防菌的分离鉴定及其生防潜力研究

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中国生物防治学报 2023年第5期39卷 1253-1265页

作者：许配玲韩文心王刚陈雯高鸿姗吕明慧杨项明朱彦泽蒋春号南京农业大学植物保护学院南京210095

为筛选获得高效防治西瓜枯萎病菌的生防菌株,本研究以胶体几丁质为唯一碳源的培养基,从广东珠海红树林根际土分离的1000余株细菌中筛选到32株具有高几丁质酶活性菌株,采用平板对峙法进行复筛,最终获得10株综合效果好的菌株。温室结果表... 详细信息

为筛选获得高效防治西瓜枯萎病菌的生防菌株,本研究以胶体几丁质为唯一碳源的培养基,从广东珠海红树林根际土分离的1000余株细菌中筛选到32株具有高几丁质酶活性菌株,采用平板对峙法进行复筛,最终获得10株综合效果好的菌株。温室结果表明,这10株菌株均具有促生及防病效果,其中菌株PL-29处理组相对于对照组防病效果最好,防治效果为63.11%,促生效果同样显著。经形态学、生理生化特征和16S rDNA系统发育分析,最终将菌株PL-29鉴定为黄三素链霉菌Streptomyces flavotricini。此外,抑菌谱试验结果表明,该菌株对辣椒疫霉Phytophthora capsici、灰葡萄孢Botrytis cinerea、立枯丝核菌Rhizoctonia solani等多种病原菌都具有拮抗能力。对菌株PL-29的抑菌作用进一步研究表明,菌株PL-29能抑制尖孢镰刀菌孢子的产生及萌发,从而抑制病原菌的生长。此外,还可以破坏尖孢镰刀菌质膜完整性,诱导ROS积累。综合上述结果表明,黄三素链霉菌S. flavotricini PL-29在防治西瓜枯萎病方面具有较高的潜在应用价值。

关键词：几丁质生物防治西瓜枯萎病黄三素链霉菌

西瓜枯萎病生防链霉菌的筛选及其防治机理研究

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中国生物防治学报 2023年第3期39卷 657-666页

作者：田琳陈婧王阳西北农林科技大学植物保护学院杨凌712100

为了安全高效地防治西瓜枯萎病,本研究用平板对峙法从本实验室保存的7株链霉菌中筛选出拮抗西瓜枯萎病效果良好的链霉菌,并结合链霉菌发酵滤液和菌体粗提物对西瓜枯萎病菌生长的抑制效果进行复筛。结果表明:7株链霉菌中,YC2-17(Streptom... 详细信息

为了安全高效地防治西瓜枯萎病,本研究用平板对峙法从本实验室保存的7株链霉菌中筛选出拮抗西瓜枯萎病效果良好的链霉菌,并结合链霉菌发酵滤液和菌体粗提物对西瓜枯萎病菌生长的抑制效果进行复筛。结果表明:7株链霉菌中,YC2-17(Streptomyces tunisialbus)和YC5-15(S.eurocidicus)对西瓜枯萎病菌抑制效果最好,抑菌率可达56.21%和54.72%。西瓜幼苗的促生试验结果表明,这两株链霉菌对西瓜幼苗的生长都具有显著的促进作用,其中链霉菌YC2-17的促生效果更强,YC2-17处理后西瓜幼苗的株高、根长、鲜重和干重分别增加了52.54%、27.65%、109.57%和100.00%。盆栽防病试验结果表明,YC2-17和YC5-15发酵液对西瓜枯萎病的防效可达56.82%和50.45%。YC2-17发酵滤液的乙酸乙酯相粗提物处理可以抑制西瓜枯萎病菌的孢子萌发,减少其产孢量,改变孢子和菌丝体的形态,处理后菌丝和孢子外部形态异常、躯干干扁,内容物外渗。

关键词：生物防治西瓜枯萎病链霉菌抗真菌物质

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西瓜枯萎病生防菌的筛选及防治效果研究

西瓜枯萎病生防菌的筛选及防治效果研究

作者：马金秀兰州交通大学

学位级别：硕士

西瓜作为世界上重要的经济作物之一,在生长发育阶段易遭受各种病原菌的侵害从而影响经济产值。由尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.***.niveum)引起的西瓜枯萎病是损害西瓜产量最主要的土传病害。为实现环境友好型生产,响应可持续发展战... 详细信息

西瓜作为世界上重要的经济作物之一,在生长发育阶段易遭受各种病原菌的侵害从而影响经济产值。由尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.***.niveum)引起的西瓜枯萎病是损害西瓜产量最主要的土传病害。为实现环境友好型生产,响应可持续发展战略,应将农药、抗性育种和嫁接等防治西瓜枯萎病的方法转变为利用生物菌剂防治。因此,本试验旨在分离出西瓜枯萎病菌,并筛选防治西瓜枯萎病的拮抗细菌,初步探究拮抗细菌的防治机理。主要研究内容如下:从发病西瓜植株根部分离出尖孢镰刀菌,通过平板拮抗试验筛选出对病原菌具有拮抗作用的菌株MM;由菌丝生长速率法测得,菌株MM对尖孢镰刀菌具有显著抑制效果,抑制率达65.46%,并使菌丝出现膨大、缢缩、断裂等畸形形状;菌株MM与9种病原真菌对峙结果表明,菌株MM具有抑菌广谱性;经形态学和分子生物学鉴定菌株MM为普城沙雷氏菌(Serratia plymuthica);通过检测透明圈发现菌株MM具有多种水解酶活性,且菌株MM的发酵滤液对尖孢镰刀菌孢子萌发的抑制率达89.68%;对普城沙雷氏菌MM发酵培养基及培养条件进行优化,最佳培养基及条件为:葡萄糖为12.748g/L,牛肉膏为2.086 g/L,酵母粉为3.091 g/L,p H7.0,温度30℃,转速180 r/min,接种量3%,发酵时间72 h;通过测定发酵滤液的活性,可得普城沙雷氏菌MM对尖孢镰刀菌的EC为216.7μl/m L;在菌丝抑制定量试验中,普城沙雷氏菌MM对尖孢镰刀菌抑制率达70.6%;通过平板对扣法检测出普城沙雷氏菌MM的挥发性物质具有非常好的抑菌效果,抑菌率达71.66%。同时,其代谢产物具有耐高温活性,对多种土传病害有抑菌效果,抑菌率为40.04%～76.78%;通过基因工程技术构建了带有GFP标签的菌株MM,利用激光共聚焦显微镜观察出普城沙雷氏菌MM可定殖于西瓜根系;普城沙雷氏菌MM可以合成IAA,促进种子和植株的生长,其产量为10.239 mg/L;种子发芽试验表明,普城沙雷氏菌MM发酵滤液对种子萌发有促进作用,当滤液稀释150倍时对种子的萌发促进作用最为显著;盆栽试验表明,普城沙雷氏菌MM对西瓜枯萎病有较好的防治作用,防效达74.55%;普城沙雷氏菌MM还使西瓜植株总叶绿素含量增加了1.36倍、根活力增强了57.06%;通过生防菌处理后防御酶活性测定和相关抗病基因表达的测定,证明基因POD、PAL、C4H、LOX和Cl PR3表达不同程度被上调,表明普城沙雷氏菌MM可激活西瓜植株根系多途径抗性基因的表达,并以此增强西瓜对尖孢镰刀菌的抗性。上述研究结果表明普城沙雷氏菌MM对西瓜枯萎病具有较好的防治效果,并对西瓜植株的生长发育具有显著促进作用,普城沙雷氏菌具有良好的生防潜力和开发前景。

关键词：西瓜枯萎病尖孢镰刀菌普城沙雷氏菌生物防治

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西瓜枯萎病生防菌的筛选及应用潜力评价

西瓜枯萎病生防菌的筛选及应用潜力评价

作者：杨士兵中国农业科学院

学位级别：硕士

尖孢镰孢菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f.***.niveum,FON)侵染引起的西瓜枯萎病是危害严重的土传病害。该病原菌是土壤习居真菌,在土壤中可存活多年,并逐年积累,难以防治。生防微生物可以产生多种抗菌物质,诱导并激活植物免疫系统,... 详细信息

尖孢镰孢菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f.***.niveum,FON)侵染引起的西瓜枯萎病是危害严重的土传病害。该病原菌是土壤习居真菌,在土壤中可存活多年,并逐年积累,难以防治。生防微生物可以产生多种抗菌物质,诱导并激活植物免疫系统,阻止病原菌爆发、为害。本研究旨在筛选出对尖孢镰孢菌西瓜专化型有抑制作用并促进西瓜生长的菌株,为防治西瓜枯萎病提供新的生防微生物资源。1.以西瓜枯萎病菌为靶标病原菌,从西瓜根际土壤中筛选获得拮抗活性菌株K5,在形态学分类的基础上,采用分子生物学分类手段,将菌株K5鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。对峙培养结果显示,菌株K5对FON生理小种1(FON-1)抑制作用明显,抑制率为75.31%。生物学特性检测结果表明,菌株K5具有固氮、产嗜铁素、蛋白酶、纤维素酶和氢氰酸的能力,具备作为生防细菌的优良特性。2.抑菌谱检测结果表明,菌株K5对多种瓜类病原菌的皿内抑制率均可达到60%以上。同时,菌株K5对替卡西林霉素、卡那霉素、头孢霉素、氯霉素、氨苄西林霉素、四环素、庆大霉素和利福平具有较强的抗性,且含有氢氰酸、吩嗪-1-甲酰胺和硝吡咯菌素的活性物质合成相关基因,具备一定的生物防治潜力。3.菌株K5具有防病和促生作用。盆栽试验结果表明菌株K5对西瓜枯萎病防效达78.95%;K5处理后西瓜生长指标显著增加,促生作用显著。4.菌株K5与木霉D12复配可降低西瓜根际土壤真菌的菌群丰度,增加细菌的菌群丰度与群落多样性。此外,两者复配明显改善西瓜根际土壤的细菌群落结构,增加有益微生物菌群。5.菌株K5的最适碳源、氮源和无机盐分别为3.3%牛肉膏、3.0%胰蛋白胨和0.8%磷酸二氢钾;最适初始p H为5.5、培养温度为30℃、装液量为10 m L/100 m L、接种量为0.6%和摇床转速为240 r·min。

关键词：西瓜枯萎病生防细菌群落多样性培养条件

西瓜枯萎病生防细菌YZU-S8的筛选及其防病促生作用的研究

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江西农业大学学报 2020年第6期42卷 1116-1123页

作者：郑通文蔡民政刘璐孙正祥周燚长江大学农学院/湖北省农林病虫害预警与调控工程技术研究中心湖北荆州434025

【目的】分离和筛选对西瓜枯萎病菌有拮抗作用的细菌,为其生物防治提供更多更优质的菌源。【方法】从荆州市油菜田中采集长势良好的油菜植株,收集其根际土,采用稀释涂布法分离内生细菌及根际细菌。通过平板对峙筛选对西瓜枯萎病菌(Fusar... 详细信息

【目的】分离和筛选对西瓜枯萎病菌有拮抗作用的细菌,为其生物防治提供更多更优质的菌源。【方法】从荆州市油菜田中采集长势良好的油菜植株,收集其根际土,采用稀释涂布法分离内生细菌及根际细菌。通过平板对峙筛选对西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.***.niveum)具有较强拮抗作用的菌株,经16S rDNA序列比对分析结合系统发育树对其进行鉴定,测定其抑菌谱,并通过温室盆栽实验测定其对西瓜植株的促生作用和在不同接种时间下对西瓜枯萎病的防效。【结果】从油菜植株及其根际土样品中共分离得到127株细菌,其中有17株细菌对西瓜枯萎病菌表现出了抑制作用,抑制作用最强的是一株内生细菌,命名为YZU-S8。该菌株具有广谱的抑菌活性,其无菌滤液在不同浓度下对9种病原真菌均具有一定的抑制作用,浓度为20%时对供试病原真菌的抑制率为40.35%~98.95%。提前3 d接种菌株YZU-S8时,该菌株能明显减轻西瓜植株的发病程度,对西瓜枯萎病的防效为73.8%。经YZU-S8灌根处理后西瓜植株的长势更加旺盛,其主蔓长和根长分别增加了8.01 cm和8.34 cm,地上鲜质量增加了6.88 g。16S rDNA序列分析显示YZU-S8与贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)的相似度达到100%,结合系统发育进化树将其初步鉴定为贝莱斯芽孢杆菌。【结论】菌株YZU-S8对西瓜植株具有显著的促生作用,对西瓜枯萎病具有良好的生防潜力和开发前景。

关键词：西瓜枯萎病生防细菌抑菌谱促生作用

西瓜枯萎病生防芽孢杆菌的筛选及发酵优化的研究

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西瓜枯萎病生防芽孢杆菌的筛选及发酵优化的研究

西瓜枯萎病拮抗菌Lh-1的鉴定及生物防治效果研究

中国植物病理学会2023年学术年会

作者：滕傲刘小迪任雪莲汪敏李芊汇沈明侠高增贵沈阳农业大学植物保护学院

近年来,随着我国西瓜种植的面积不断地增大,连作障碍的发生越来越严重,西瓜的各类病害也随之严重发生,其中以西瓜枯萎病为主大面积的发生,制约了西瓜生长的可持续发展,找到一种有效的防治方法来减轻该病害的危害非常重要。西瓜枯萎病是... 详细信息

近年来,随着我国西瓜种植的面积不断地增大,连作障碍的发生越来越严重,西瓜的各类病害也随之严重发生,其中以西瓜枯萎病为主大面积的发生,制约了西瓜生长的可持续发展,找到一种有效的防治方法来减轻该病害的危害非常重要。西瓜枯萎病是由尖孢镰孢菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f.***.niveum,FON)引发的一种土传性病害,属于维管束病害。利用生防菌抑制病原菌的繁殖并且诱导植物抗性,是一种防控西瓜枯萎病的生物防治方法。本研究通过对5种芽孢杆菌进行筛选,针对真菌病原菌进行平板拮抗测定及温室促生防病试验,确定出一株生防效果较好的生防菌PJ3。采用正交设计试验法,对生防芽孢杆菌PJ3进行液体培养基及发酵条件的优化,利用摇瓶对C源、N源、无机盐三个培养条件进行筛选;采用单因素试验对接菌量、pH值、温度、通气量、转速等发酵条件进行优化,形成最优的发酵工艺参数,为西瓜枯萎病生防菌的开发利用及工业化生产提供一定的数据参考。试验结果表明:芽孢杆菌PJ3生长的最佳液体培养基为可溶性淀粉、胰蛋白胨、KHPO,各组分的最佳配比为2%的可溶性淀粉、1.5%的胰蛋白胨、0.2%的KHPO;在最佳培养基中,优化发酵培养条件为接种量4%、pH值7.0、温度34℃、通气量30～250mL、转速180r/min、最佳发酵时间26h。

关键词：西瓜枯萎病生防菌单因子试验正交设计液体发酵

来源： cnki会议评论

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生物技术通报 2017年第4期33卷 130-136页

作者：赵佳黄静陈哲聂园军梁宏山西省农业科学院生物技术研究中心山西省农业科学院农业资源与经济研究所太原030031

对菌株Lh-1进行鉴定,并对其防治西瓜枯萎病的效果进行评价。通过形态观察、生理生化检测和16S r RNA基因同源性分析鉴定菌株Lh-1,测定其抑菌谱。设计盆栽试验来评价施用有机肥加Lh-1菌液(T2),施用有机肥(T1)和化肥(CK)3种处理的防治效... 详细信息

对菌株Lh-1进行鉴定,并对其防治西瓜枯萎病的效果进行评价。通过形态观察、生理生化检测和16S r RNA基因同源性分析鉴定菌株Lh-1,测定其抑菌谱。设计盆栽试验来评价施用有机肥加Lh-1菌液(T2),施用有机肥(T1)和化肥(CK)3种处理的防治效果。结果显示,将Lh-1鉴定为解淀粉芽胞杆菌。该菌对多种植物病原菌都有抑制作用具有广谱抗菌活性,尤其对西瓜枯萎病有良好的防治效果。盆栽试验表明添加Lh-1后发病率仅为17.2%,与对照相比防治效果达到78.5%,植株高度、鲜重和干重指标均为最高;瓜苗中的SOD、POD和CAT活性显著提高而MDA含量明显下降;瓜苗根际的微生物区系中细菌与放线菌含量上升,真菌特别是尖孢镰刀菌的数量下降,瓜苗根际微生物区系结构得到明显改善。解淀粉芽胞杆菌Lh-1能够防治西瓜枯萎病。

关键词：解淀粉芽胞杆菌西瓜枯萎病尖孢镰刀菌根际微生物区系

西瓜枯萎病拮抗链霉菌分离鉴定及盆栽抗病试验

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生物技术通报 2016年第9期32卷 107-113页

作者：任迁琪吴洪生李季陈素云徐亚姚东良赵月陈健李美颖宋星林南京信息工程大学农业资源与环境系南京210044

旨在筛选出能高效抑制西瓜枯萎病病原菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.***.niveum)的天然拮抗菌。采用梯度稀释法分离连作辣椒根际土中的放线菌,纯化后用平板对峙法筛选出有拮抗作用的菌株,采用盆钵育苗基质拌菌法接种,进行盆栽抗病试... 详细信息

旨在筛选出能高效抑制西瓜枯萎病病原菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.***.niveum)的天然拮抗菌。采用梯度稀释法分离连作辣椒根际土中的放线菌,纯化后用平板对峙法筛选出有拮抗作用的菌株,采用盆钵育苗基质拌菌法接种,进行盆栽抗病试验,并对拮抗效果最佳的菌株进行鉴定。结果显示,从连作辣椒根际土中,分离筛选出10株对西瓜枯萎病有拮抗作用的放线菌,其中菌株F22、F23、F32的拮抗作用显著。96 h抑菌圈直径分别达到1.70、1.17和1.47 cm。盆栽试验结果表明,拮抗菌株F32对西瓜枯萎病30 d的防治效果最佳,防效率达到66.7%,且抗菌谱性广。根据表型特征、生理生化特性和16S r DNA分子鉴定结果可知,菌株F32为链霉菌属(Streptomyces sp.),且对西瓜枯萎病有良好的防治作用,是一株具有应用价值的生防菌株。

关键词：西瓜枯萎病尖孢镰刀菌拮抗菌生物防治