生防细菌与农药组合对苦瓜枯萎病的防治效果及机理研究

发布时间：2020-05-18 07:32

【摘要】：苦瓜枯萎病是一种为害苦瓜的土传病害,生产上主要通过施用化学农药防治该病害,但化学防治存在农药残留、抗药性及环境污染等问题。目前市场上销售的对西瓜、香蕉和甜瓜等枯萎病具有良好防效的农药及微生物制剂对苦瓜枯萎病的防治效果不是很理想,因此,研究一种安全有效的防治措施十分必要。本研究主要分为三方面:(1)以苦瓜枯萎病高发地土壤为模型,借助荧光定量PCR技术和Illumina Miseq高通量测序平台,以16S rDNA、ITS基因为标靶,定位研究施用化学熏蒸剂威百亩处理前后不同深度土壤中的枯萎病菌和土壤微生物数量、多样性、群落结构及土壤酶和pH值的垂直分布变化。(2)通过盆栽试验筛选出绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)G5菌株与杀菌剂恶霉灵(Hymexazol,Hym)复配施用最优组合,测定该组合对苦瓜叶片防御酶活性的影响。(3)研究在威百亩熏蒸区域施用生防菌G5与恶霉灵最优组合对苦瓜枯萎病的防治效果及土壤酶活性的影响。主要研究结果如下。在苦瓜枯萎病高发地,5-40 cm土层每克土壤中镰孢菌分生孢子的数量在10~3-10~4 cfu,且随着土壤深度的增加逐渐降低;威百亩熏蒸后5-30 cm土层镰孢菌的数量均下降,而对40 cm土层镰孢菌数量无显著影响。熏蒸处理后5-30 cm土层细菌16S rDNA基因拷贝数显著上升,在5 cm达到最大值;5-30 cm真菌ITS基因拷贝数较未熏蒸前显著降低,且各土层真菌基因拷贝数无显著差异,但都明显高于40 cm土层。Beta多样性分析结果显示,威百亩熏蒸后,5 cm、10 cm土层真菌、细菌群落结构明显不同于熏蒸处理前,20 cm以下土层真菌、细菌群落结构变化不明显;5-40 cm土层pH升高;5-30 cm土层土壤脲酶(S-UE)、蔗糖酶(S-SC)、过氧化氢酶(S-CAT)、酸性磷酸酶(S-CAP)的活性总体呈现显著下降趋势,而对40 cm土层土壤酶活性无显著影响。研究发现G5菌株能够在苦瓜体内及根际土中定殖。平板对峙试验表明,生防菌G5能够显著抑制苦瓜枯萎病菌菌丝的生长。不同稀释倍数的恶霉灵对苦瓜枯萎病菌菌丝生长及分生孢子萌发均有抑制作用,随着稀释倍数增大,抑制效果下降。G5菌株与农药恶霉灵室内相容性试验结果显示,标准使用浓度(稀释4000倍)下,恶霉灵对生防菌G5不仅没有抑制作用,反而能够促进土壤中G5的繁殖。G5菌株与恶霉灵复配盆栽最适浓度筛选试验结果显示,B菌剂(1×10~9 cfu/mL G5菌悬液)与不同浓度恶霉灵的组合对苦瓜枯萎病的防治效果高于A菌剂(1×10~8 cfu/mL G5菌悬液)与恶霉灵各浓度的组合。B+0.75Hym(1×10~9 cfu/mL G5菌悬液+恶霉灵标准使用浓度的75%)对苦瓜枯萎病的防病效果为81.60%高于其它各项处理,与对照相比该组合能够显著提高苦瓜幼苗茎粗、株高、叶面积、干重、鲜重。在枯萎病菌的胁迫下,B、Hym及B+0.75Hym处理均可诱导苦瓜叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的升高。两年的田间防病试验结果显示,B+0.75Hym对苦瓜枯萎病的防治效果高于单一施用B或Hym。表明盆栽试验筛选出的菌药组合B+0.75Hym,不仅能够更好的防治苦瓜枯萎病,而且降低了恶霉灵的使用量。施用威百亩熏蒸处理后整个苦瓜生长周期内土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶的活性均高于未熏蒸处理,45-60 d未熏蒸处理三种土壤酶的活性均下降,而熏蒸处理三种土壤酶仍保持较高的活性。60 d时威百亩熏蒸处理对苦瓜枯萎病的防治效果达到73.86%,威百亩熏蒸后施加B+0.75Hym组合对苦瓜枯萎病的防治效果为92.15%,有效地控制了苦瓜枯萎病的发生。综上所述,在苦瓜枯萎病发病区施用威百亩熏蒸,并配合施用B+0.75Hym组合能够有效的降低苦瓜枯萎病的发病率,具有一定的生产实用价值。
【图文】：

结构图,质粒,结构图,酵母浸膏

图 1 质粒 pDSK-GFPuv 的结构图Fig. 1 Structural chart of plasmid pDSK-GFPuv(Wang et al.，2007 41 号，购自福建农科农业良种开发有限公司。霉灵可湿性粉剂（hymexazol）简称 Hym，潍百亩水剂（metham-sodium）简称 MS，江苏利培用土白胨 10 g，酵母浸膏粉 5 g，氯化钠 5 g，，加去n。蛋白胨 10 g，酵母浸膏粉 5 g，氯化钠 5 g，琼

示意图,威百亩,示意图,异硫氰酸

均匀撒施在土壤中，施药后立即用塑料薄膜密封。熏蒸25天后，揭开薄膜，释放剩余异硫氰酸甲酯气体。图2 威百亩熏蒸示意图Fig. 2 Metham-sodium fumigation diagram注：A为俯视图，B为剖面图。Note: A is the top view, B is the profile.
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S436.429;S476

【参考文献】