根结线虫生防细菌的作用效果及机制初探

发布时间：2020-04-12 05:00

【摘要】：根结线虫(Meloidogyne spp.)是危害植物最严重的广寄主植物寄生线虫,由于是土传病害,一旦发生很难根除。化学防治有效,但对环境和人畜的危害已不能满足可持续发展的需要,物理防治、农业措施和抗性育种虽能在一定程度上遏制根结线虫病的发生但也有其局限性,生物防治是当前最有潜力的防治手段,是绿色农业维持可持续发展的重要手段之一。本研究选用4个品系的昆虫病原线虫(Entomopathogenic nematodes,EPN)共生菌和7株土壤细菌,通过温室盆栽试验和室内生测研究,明确其对根结线虫病的防治效果,探讨生防细菌悬液和代谢产物对南方根结线虫(M.incognita)和北方根结线虫(M.hapla)卵孵化和二龄幼虫活性的影响,试图筛选高效菌株并初步阐述其作用机制,为其产业化和推广应用提供依据。采用温室盆栽试验的方法,南方根结线虫在中蔬4号番茄上接种剂量为1000和2000个卵/株时,昆虫病原线虫Sf-IGA共生细菌10倍稀释液对M.incognita防效最高,分别为70.9%和69.4%。在接种剂量为5000个卵/株时,4株昆虫病原线虫共生细菌防效≤60%;北方根结线虫在中蔬4号番茄上接种量为2000个卵/株时,Sf-IGA、Hb-NJ和Hb-IGA共生细菌10倍稀释液的防效与药剂对照阿维菌素(Awei)差异不显著,其中Hb-IGA共生细菌的防效最高,为74.5%;M.incognita在中蔬4号番茄上接种剂量为1000和2000个卵/株时,土壤细菌B09 10倍稀释液防效分别74.9%和61.8%,土壤细菌B01c的防效分别为69.2%和59.1%,与阿维菌素药剂对照差异不显著;M.hapla在中蔬4号和VFNT两个品种番茄上接种剂量为2000个卵/株时,7株土壤细菌10倍稀释液对2个品种上的M.hapla均有较好的防效,为55.1%~76.6%,与阿维菌素差异不显著。通过室内生测,EPN共生菌悬液能显著影响南方根结线虫卵孵化。6 d时Hb-NJ共生菌10倍稀释液对M.incognita卵孵化的抑制作用最强,相对抑制率为70.6%,而对M.hapla卵孵化没有明显的抑制作用。4株EPN共生菌悬液20倍和50倍稀释液对南方和北方根结线虫卵孵化均没有明显影响。4株EPN共生菌悬液10倍、20倍和50倍稀释液对南方和北方根结线虫二龄幼虫活性的影响不大。室内生测结果显示,EPN共生菌代谢物对根结线虫的卵孵化有明显的抑制作用。在7 d时,EPN共生菌代谢物2倍稀释液和5倍稀释液对南方根结线虫的卵孵化相对抑制率在70%以上(除Hb-NJ共生菌5倍稀释液外)。在5 d时,EPN共生菌代谢物2倍稀释液和5倍稀释液对北方根结线虫的卵孵化相对抑制率在70%以上。同时对根结线虫二龄幼虫活性影响不大。通过16S rDNA序列的扩增测序结果,构建系统发育树,初步鉴定昆虫病原线虫共生菌中高效菌株Sf-IGA属于致病杆菌属,Hb-IGA属于发光杆菌属,7个土壤细菌均属于芽孢杆菌属。
【图文】：

图 1.1 根结线虫的生活史（引自冯志新 等，2001）Figure 1.1 Life cycle of Melonidogyne spp. (Zhixin Feng, 2001)根结线虫繁殖一代的时间一般需要 4～6 周，但随温度影响而有很大变化，例如线虫在 27.5～30℃从侵染到产卵在需要 17 d，在 15.4℃时需要 57 d（Tyler1933）。我国南方纬度低，年平均温度在 26℃左右，更易于根结线虫病害的发生，

图 5.1 生防细菌 16S rDNA 序列 PCR 扩增产物Fig 5.1 Electrophoresis patterns of PCR amplified biocontrol bacteria对 EPN 共生菌和土壤细菌 16SrDNA 序列进行扩增后，得到 1500bp 左右的明亮单一的目标片段，如图 5.1 所示，，如图 5.2 所示，图 5.2 的进化树是基于线粒体基因 16S rDNA 的数据矩阵以最大简约法构建的。进化树以致病杆菌属 X.bov 作为外群，通过系统发育关系树可以看出发光杆菌属 Photorhabdus 的 4 个种 P.lum、P.sp.、Hb-IGA 和 Hb-NJ 在一个进化枝中，形成一个单系群，这些种基于线粒体基因的系统演化关系比较明确，与传统的形态学分类相吻合。致病杆菌属 Xenorhabdusnematophila 的 7 个种在同一进化枝中，形成一个单系群，这个属的分子学分类与传统的形态学分类表现为一致性。发光杆菌属与致病杆菌属之间为明显的单系性，表明昆虫病原线虫
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S432.45;S476

【参考文献】

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本文编号：2624307