源于水稻的鏈霉菌菌株F-1的鑒定及其防病潛力和防病機制研究.pdf

1、由Rhizoctoniasolani引起的水稻紋枯病是水稻的重要病害之一，對于該病的生物防治已成為研究熱點。植物的體圍存在著一些微生物自然群體，它們中的有些種類，如鏈霉菌等對植物病原菌具有拮抗性，因而可將其作為生防菌來開發(fā)利用。評估拮抗菌的防病潛力是其開發(fā)利用的前提，而了解其防病機理是增強其防病能力的基礎(chǔ)。本研究從健康水稻植株分離得到一個對水稻紋枯菌、灰霉菌和核盤菌等植物病原真菌有顯著拮抗作用的鏈霉菌菌株F-1。在此基礎(chǔ)上對菌株F-1的

2、分類鑒定、防病潛力和防病機制進行了系統(tǒng)研究，結(jié)果如下： 1.從湖北、湖南和山東等5個省的13個不同地區(qū)所采集的健康和感染水稻紋枯病的水稻植株上分離得到385個細(xì)菌菌株和2個鏈霉菌菌株。綜合平板對峙培養(yǎng)和離體防病效測定的結(jié)果，篩選出對水稻紋枯菌有顯著拮抗作用，對水稻紋枯菌侵染水稻葉片有顯著抑制效果的鏈霉菌菌株F-1。 2.采用傳統(tǒng)分類鑒定方法和現(xiàn)代分子分子生物學(xué)鑒定方法相結(jié)合，菌株F-1鑒定為普特拉鏈霉菌(Streptom

3、ycesplatensisF-1)。其16SrDNA序列已在GenBank數(shù)據(jù)庫中注冊，注冊號為EF583557。 3.在離體水稻葉片、水稻苗及盆栽水稻上測定了鏈霉菌F-1產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)(antifungalsubstance，AFS)對水稻紋枯病的防效，評估鏈霉菌F-1防病潛力。試驗結(jié)果表明：用含有鏈霉菌F-1的培養(yǎng)物濾液(AFSPDB)處理水稻葉片或水稻植株，能有效的抑制水稻紋枯菌的侵染，使水稻紋枯病的發(fā)病嚴(yán)重度顯著下降。例

4、如，離體水稻葉片防效試驗中，接種3d后，無菌水處理組的水稻葉片病害嚴(yán)重度達到2.2級，而用AFSPDB處理的水稻葉片病害嚴(yán)重度只有0.9級。對水稻紋枯菌的離體拮抗性測定試驗表明，鏈霉菌F-1產(chǎn)生的AFS處理的水稻紋枯菌菌絲生長速度減慢，菌絲出腫脹、變形，褶皺等異常形態(tài)，尤其是頂端菌絲表現(xiàn)最為明顯。 4.研究了影響鏈霉菌F-1產(chǎn)生抗菌物質(zhì)的因子及其抗真菌物質(zhì)的基本屬性。試驗結(jié)果表明：鏈霉菌菌株F-1液體發(fā)酵3d后，其生物產(chǎn)量、抗菌

5、物質(zhì)產(chǎn)量即可達到高峰。適宜菌株F-1生長及抗菌物質(zhì)產(chǎn)生的pH值范圍在5～8，最適pH值為6-7。鏈霉菌F-1可以利用供試的8種碳源(蔗糖、葡萄糖、麥芽糖、甘露醇、乳糖、肌醇山梨醇和甘露醇)進行菌絲生長，最適碳源是葡萄糖和麥芽糖。除乳糖外，鏈霉菌F-1可利用其余7種碳源產(chǎn)生抗菌物質(zhì)，最適碳源是肌醇。鏈霉菌F-1可利用供試的6種氮源(硫酸銨、硝酸銨、尿素、碳酸銨、硝酸納、硝酸鉀)進行菌絲生長和產(chǎn)生抗菌物質(zhì)。硫酸銨和硝酸銨適于F-1生長，而硝

6、酸鉀適于F-1產(chǎn)生抗菌物質(zhì)。鏈霉菌F-1產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)對熱敏感；對酸性環(huán)境不敏感，但堿性環(huán)境對其活性有影響；對紫外線照射抵抗；對蛋白酶K不敏感；對氯仿敏感；可被硫酸銨鹽析沉淀下來；抑菌譜測定表明，F(xiàn)-1產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)的抑制對象具有選擇性。除水稻紋枯菌之外，還能有效抑制灰霉菌、核盤菌、稻瘟菌和柑橘炭疽菌等。 5.采用鹽析沉淀及透析，以及SephadexG-100柱層析法，從鏈霉菌F-1液體培養(yǎng)物中，分離到一種具抗菌作用的蛋白質(zhì)，分