黑附球菌XF1菌株对马铃薯晚疫病的生防作用

论文摘要

黑附球菌（Epicoccum nigrum）XF1菌株是由本课题组筛选出的一株对致病疫霉（Phytophthora infestans）有较强拮抗作用的生防真菌,本论文旨在研究其对P. infestans的抑制作用方式和对马铃薯晚疫病的防治效果,并初步探索固体发酵条件,为其将来应用于马铃薯晚疫病的生物防治奠定基础。主要内容如下:采用玻片对峙法研究了XF1菌丝与P. infestans菌丝的相互作用,显微观察显示,对峙区域内P. infestans菌丝内原生质发生割裂、凝集,并出现畸形菌丝,而XF1菌丝无明显变化。运用纤维素膜法,证明了E. nigrum分生孢子萌发生长48 h后所产生的通过纤维素膜（截留分子量8000-14000）渗透并积累到黑麦培养基中的胞外分泌物,对P. infestans孢子囊直接萌发的抑制率达到90%以上,对其休止孢萌发抑制率则达100%。通过麦粒固体发酵所得到的XF1无菌发酵滤液对P. infestans游动孢子的释放具有较强的抑制作用,释放率仅为0.36%;对其休止胞萌发和休止胞芽管的延伸抑制率分别为50%和75%。以上结果都说明,XF1生长过程中能分泌一些强烈抑制P. infestans的物质,即其抑制作用方式主要表现为拮抗。离体叶片试验结果表明,室内条件下浓度为1.0×107个/mL和1.0×108个/mL的XF1分生孢子悬浮液对马铃薯晚疫病的预防作用,与0.2%可杀得无显著性差异。温室条件下,将XF1分生孢子水悬浮液（浓度为1.0×107个/mL）在不同时间喷施于马铃薯植株的叶片上,到达处理时间后,剪下叶片带回室内接种P. infestans。结果显示,接种前1 h喷施XF1对马铃薯晚疫病的防效最高,达到88.89%;接种前12 h、24 h、48 h和96 h喷施的防效逐渐降低,但均在65%以上;接种P. infestans前检查发现,不同时间喷施于马铃薯叶片上的XF1分生孢子几乎未萌发,萌发率均低于1%,然而接种P. infestans后保湿4 d再次检查XF1分生孢子的萌发情况表明,接种前1 h喷施的XF1分生孢子萌发率最高,为45.27%,显著高于接种前48 h（萌发率为23.56%）和96 h（萌发率为19.26%）喷施的处理。此外,XF1分生孢子灭活后（121℃,20 min）即失去对马铃薯晚疫病的防治效果。因此说明,只有活的XF1分生孢子才对马铃薯晚疫病具有防治作用,而且其喷施于马铃薯植株后的存活状况（萌发能力）是其对晚疫病防治效果的决定因素。室内试验结果显示,XF1分生孢子经紫外灯照射24 h后的萌发率显著降低,由此表明,XF1分生孢子喷施于马铃薯植株后,影响其存活能力和对晚疫病防治效果的重要因素之一可能为紫外线。以黑麦和小麦粒为固体基质,进行了XF1的固体发酵,结果表明,在培养40 d时,以黑麦为发酵基质的产孢量较高,然而两种基质所得到的分生孢子活力均较高,萌发率均在90%以上。在本研究的基础上,对XF1应用于马铃薯晚疫病生物防治的前景和存在问题进行了讨论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 马铃薯晚疫病的研究概况
• 1.1.1 病原
• 1.1.2 发病规律
• 1.1.3 防治方法
• 1.2 黑附球菌的研究概况
• 1.2.1 生物防治作用
• 1.2.2 生防作用机制
• 1.2.3 生防制剂的制备与保存
• 1.2.4 研究与应用前景
• 1.3 研究的目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 供试材料
• 2.1.1 生防真菌及病原菌
• 2.1.2 供试药剂
• 2.1.3 马铃薯
• 2.1.4 所用培养基
• 2.1.5 主要仪器设备
• 2.2 方法
• 2.2.1 E. nigrum 菌丝与P. infestans 菌丝的相互作用
• 2.2.2 E. nigrum XF1 菌株的胞外分泌物对P. infestans 的抑制作用
• 2.2.3 E. nigrum 分生孢子对P. infestans 抑制作用
• 2.2.4 E. nigrum 固体无菌发酵滤液对P. infestans 抑制作用
• 2.2.5 不同浓度的E. nigrum 分生孢子悬浮液对马铃薯晚疫病的保护作用
• 2.2.6 E. nigrum 分生孢子不同施用时间对马铃薯晚疫病的保护作用
• 2.2.7 固体发酵所得E. nigrum 分生孢子及无菌发酵滤液对马铃薯晚疫病的保护作用
• 2.2.8 温度、紫外线对E. nigrum 分生孢子萌发能力的影响
• 2.2.9 E. nigrum 无菌发酵滤液的稳定性测定
• 2.2.10 E. nigrum 固体发酵基质比较
• 3 结果与分析
• 3.1 E. nigrum 菌丝与P. infestans 菌丝的相互作用
• 3.1.1 E. nigrum 菌丝与P. infestans 对峙培养条件下的抑制作用
• 3.1.2 对峙培养中E. nigrum 与P. infestans 菌丝的变化
• 3.2 E. nigrum XF1 菌株所产生的胞外分泌物对P. infestans 的抑制作用
• 3.2.1 对P. infestans 孢子囊直接萌发的抑制作用
• 3.2.2 对P. infestans 休止孢萌发的抑制作用
• 1 菌株生长过程中产生的色素类物质'>3.2.3 E. nigrum XF₁菌株生长过程中产生的色素类物质
• 3.3 E. nigrum 分生孢子对P. infestans 抑制作用
• 3.3.1 E. nigrum 分生孢子对P. infestans 游动孢子释放的抑制作用
• 3.3.2 E. nigrum 分生孢子对P. infestans 休止孢萌发的抑制作用
• 3.4 E. nigrum 固体无菌发酵滤液对P. infestans 的抑制作用
• 3.4.1 E. nigrum 无菌发酵滤液对P. infestans 游动孢子释放的抑制作用
• 3.4.2 E. nigrum 无菌发酵滤液对P. infestans 休止孢萌发及芽管长度的抑制作用
• 3.5 E. nigrum 对马铃薯晚疫病的生防效果
• 3.5.1 不同浓度的E. nigrum 分生孢子悬浮液对马铃薯晚疫病的预防作用
• 3.5.2 E. nigrum 分生孢子不同施用时间对马铃薯晚疫病的预防作用
• 3.5.3 E. nigrum 分生孢子在温室条件下及接种马铃薯晚疫病后在叶片上的萌发
• 3.5.4 固体发酵所得E. nigrum 分生孢子和无菌发酵滤液对马铃薯晚疫病的预防作用
• 3.6 影响E. nigrum 分生孢子萌发能力的因素
• 3.6.1 温度对E. nigrum 分生孢子萌发能力的影响
• 3.6.2 紫外线对E. nigrum 分生孢子萌发能力的影响
• 3.7 E. nigrum 无菌发酵滤液的稳定性
• 3.7.1 不同放置条件对E. nigrum 无菌发酵滤液抑菌活性的影响
• 3.7.2 E. nigrum 无菌发酵滤液的热稳定性
• 3.7.3 E. nigrum 无菌发酵滤液的酸碱稳定性
• 3.8 E. nigrum 固体发酵基质比较
• 3.8.1 接种小麦粒后E. nigrum 分生孢子的产生情况
• 3.8.2 接种黑麦粒后E. nigrum 分生孢子的产生情况
• 3.8.3 接种小麦和黑麦粒后XF1 分生孢子产生量的动态变化
• 4 讨论
• 4.1 黑附球菌E. nigrum 的抑菌机理
• 4.2 E. nigrum 分生孢子在马铃薯晚疫病生物防治中的作用
• 4.3 E. nigrum 的固体发酵
• 5 结论
• 参考文献
• 附录
• 在读期间发表的学术论文
• 作者简介
• 致谢