阿壩地區(qū)藥用植物根際拮抗放線菌的篩選及促生功能研究.pdf

1、植物病蟲害及非生物脅迫極大程度限制全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，植物病蟲害防治主要依靠化學(xué)農(nóng)藥，但濫用化學(xué)農(nóng)藥導(dǎo)致的病蟲害抗藥性增強(qiáng)、環(huán)境污染、農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標(biāo)等負(fù)面效應(yīng)不容忽視。微生物菌劑作為植物病害抑制劑和生長促進(jìn)劑，可防治作物病蟲害并促進(jìn)作物生長。而放線菌(Actinomycetes)種類繁多，其代謝產(chǎn)物在防治病害、促進(jìn)作物的生長等方面起著重要作用，對拮抗放線菌的分離及篩選也日益成為菌劑研發(fā)的新熱點(diǎn)。本研究從阿壩地區(qū)采集到36種野生藥用植物根際

2、土樣143份，分離并篩選具有較強(qiáng)防病促生能力的放線菌菌株。結(jié)果如下:
　　(1)采用稀釋平板涂布法，選用10種培養(yǎng)基分離得到400株根際放線菌。根據(jù)基內(nèi)菌絲、氣生菌絲、色素顏色及孢子吸水情況將400株放線菌歸為10個不同類群，揭示出阿壩地區(qū)藥用植物根際放線菌的多樣性。
　　(2)選用六種致病真菌作為指示菌，采用平板對峙法，對400株根際放線菌進(jìn)行抗菌活性初篩，328株放線菌至少對1種指示菌有抑制作用;206株至少對3種指示菌

3、有抑制作用，24株對6種指示菌有抑制作用。篩選60株具有廣譜抗菌活性的菌株，采用生長速率法測定其搖瓶發(fā)酵條件下對水稻稻瘟?。≒yriculariaoryzac Cavgra）的抑制率，60株根際放線菌顯示出不同程度的抗菌活性。
　　(3)60株根際放線菌的聚酮合成酶(Polyketide synthnase，PKS)Ⅰ和Ⅱ型、非核糖體多肽合成酶(non-ribosomal peptide synthnase，NRPS)陽性率分別為

4、45％、60％、10％。構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹發(fā)現(xiàn)，36株根際土壤放線菌與GeneBank數(shù)據(jù)庫中PKSⅡ型氨基酸序列同源性都較高，有的甚至高達(dá)100％，揭示出這些放線菌潛在的合成某些聚酮類化合物的能力，部分菌株P(guān)KSⅡ型氨基酸序列同源性低于93％，這些菌株可能合成結(jié)構(gòu)新穎的聚酮類化合物。
　　(4)促生功能評價結(jié)果表明，60株根際放線菌中，58株(96.67％)產(chǎn)吲哚乙酸、40株(66.67％)產(chǎn)纖維素酶;16株(26.67％)產(chǎn)鐵載體

5、;僅有2株(3.33％)具有溶解土壤中磷元素的能力。
　　(5)綜合拮抗實(shí)驗(yàn)、功能基因篩選、促生功能評價，菌株S CAUG4-15-2對六種病原真菌顯示出廣譜抗菌活性，發(fā)酵條件下對稻瘟病菌的抑制率較高;能同時擴(kuò)增出PKSⅠ、PKSⅡ，NRPS三種合成酶基因，PKSⅡ型氨基酸序列與GeneBank數(shù)據(jù)庫中已知PKSⅡ型氨基酸序列同源性99％，揭示該菌株潛在的合成某些聚酮類化合物的能力;能產(chǎn)鐵載體、產(chǎn)纖維素酶、溶磷，吲哚乙酸定量檢測值

6、較高。因此篩選出菌株SCAUG4-15-2為具有防病促生能力的潛力菌株，做后續(xù)研究。
　　(6)盆栽實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證菌株S CAUG4-15-2的防病促生效果，結(jié)果顯示:水稻幼苗經(jīng)SCAUG4-15-2灌根后再接種稻瘟病原菌能有效防治水稻稻瘟病;SCAUG4-15-2單獨(dú)灌根處理，對水稻幼苗地上部分和地下部分具有顯著促生作用;噴灑稻瘟病原菌孢子混懸液后，SCAUG4-15-2對水稻幼苗的地上部分和地下部分也具有顯著促生作用;SCAUG4-

7、15-2單獨(dú)灌根處理對比空白處理和SCAUG4-15-2、稻瘟病原菌共同接種處理對比單獨(dú)接種稻瘟病原菌處理，地下部分的防病促生效果優(yōu)于地上部分的防病促生效果。盆栽試驗(yàn)還表明SCAUG4-15-2單獨(dú)灌根處理與SCAUG4-15-2、稻瘟病原菌共同接種處理后，水稻幼苗葉綠素a、b含量增大，葉綠素含量增大;根系活力呈顯著增長，可見SCAUG4-15-2在有無稻瘟病原菌影響下都可顯著提高水稻幼苗根系活力、促進(jìn)根系對水分、養(yǎng)分吸收，從而促進(jìn)水稻