链格孢菌SC-018对野慈姑的防除潜力及环境生物安全性评价研究
发布时间：2020-07-22 11:49
【摘要】：本文以水田杂草野慈姑作为靶标,从辽宁省抚顺市清原县水稻田中染病的杂草野慈姑叶片上共分离得到10种植物病原真菌,根据其形态学特点及菌落培养特征观察,初步鉴定这10种植物病原真菌分属于链格孢菌、灰葡萄孢菌和弯孢菌。其中链格孢菌SC-018菌株对野慈姑有很强的致病力,对大多数作物安全。通过对链格孢菌SC-018菌株对杂草野慈姑的致病力、生物学特性、培养工艺、农药相容性、环境安全性以及盆栽小苗防除实验的研究,为水田杂草野慈姑的生物防除提供新的方法和思路。本文通过形态学及分子生物学鉴定可知,链格孢菌SC-018菌株的菌落特征为菌丝繁密呈绒状,培养初期菌落白而发灰色,以后随菌龄增加逐渐变为黑灰色,菌落背面呈墨黑色。菌丝为无隔菌丝,单生或有分支,分生孢子呈倒棒状,顶端延长成喙状,淡褐色,有壁砖状分隔。其与Alternaria alternata strain CBS 121454同源性为99%,并与其处于同一个分支,初步鉴定为链格孢菌属。本文建立了链格孢菌SC-018菌株防除野慈姑效果的温室测定体系,研究结果表明:链格孢菌SC-018菌株有效孢子数大于1.0×10~5个/mL时的浓度即可使野慈姑叶片感染病斑,且在孢子浓度2.0×10~6个/mL时作用效果最佳,菌株侵染一至二叶期的野慈姑发病最严重。链格孢菌SC-018菌株感染杂草的最佳温度为25~28℃、光照条件为每天光照10h,黑暗14h交替、结露时间大于48h则可引起90%以上的接种野慈姑死亡。本文确定最适合链格孢菌SC-018菌株菌丝生长的营养为马铃薯培养基。培养基中的最主要养分为D-半乳糖和硝酸钠。菌丝生长的最适温度为25℃,最适初始pH为8;光照条件为连续光照。最适合链格孢菌SC-018菌株产生孢子的营养为玉米粉培养基;最适温度为25℃;最适初始pH为7;光照条件为每天10h光照,14h黑暗交替;紫外线照射时间为20~40min。链格孢菌SC-018菌株孢子萌发最适萌发温度25℃;最适pH为7,而且加入2%的D-半乳糖可促进孢子的萌发。通过响应面Box-Behnken实验,可以得到各个因素的最优值为:D-半乳糖21.50g/L、硝酸钠3.15g/L、培养温度25.9℃、初始pH 7.8。通过链格孢菌SC-018菌株与化学杀虫、杀菌和除草剂的相容性实验可知:杀虫剂对与链格孢菌SC-018菌株的相容性影响较小,对菌丝生长和孢子萌发几乎无明显的抑制作用;杀菌剂与链格孢菌SC-018菌株相容性最差,在实际应用中注意避免与杀菌剂相接触。低浓度的除草剂对与链格孢菌SC-018菌株的相容性影响较小,可以考虑链格孢菌SC-018菌株与低浓度的化学除草剂配合使用。通过对环境生物蜜蜂、斑马鱼、小球藻、蚯蚓以及土壤中的微生物群落的安全性实验可知,链格孢菌SC-018菌株发酵液对蜜蜂、蚯蚓表现安全,和环境有很好的相容性;对斑马鱼、小球藻生长安全,可以应用在水生环境中;能够保持土壤中的生物多样性。通过温室盆栽野慈姑小苗试验可知,链格孢菌SC-018菌株水乳剂对野慈姑苗活体具有很好的活性,且对水稻植株安全。链格孢菌SC-018菌株水乳剂是一个较好的苗后茎叶处理剂,且以杂草出土后2~4叶期防效最佳,耐雨水冲刷能力很强,施用30min以后降雨对其防除效果均无影响。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S451.1
【图文】：
R（Code No.9164）中变性后离心取上清液作为模板。反应条件：80℃，15 minPCR 扩增：使用 TaKaRa Fungi Identification PCR Kit（Code No.RR178），进行 目的片段。表2.2 PCR反应体系与条件Tab.2.2 The PCR reaction system and conditions反应体系 添加量 反应温度 反应时间 循环次上述1的变性反应液 1μL 94℃ 5 min 1 cycPCR Premix 25μL 94℃ 1 min30 cycD1/D2 Forward primer (20pmol/μl) 0.5μL 55℃ 1 minD1/D2 Reverse primer (20pmol/ul) 0.5μL 72℃ 1 mindH2O 23μL 72℃ 5 min 1 cycTotal 50μL进行琼脂糖凝胶电泳，结果如下：
注：D1 表示单孢子 7d 后形成的菌落直径；D2 表示菌块 7d 后形成的菌落直径。2.3.2 不同病原真菌对野慈姑侵染力比较在实验室条件下从野慈姑上分离得到的各病原菌，只有 SC-007、SC-008、SC-017、SC-018 对野慈姑表现出了较强的的致病力（见表 2.4）。其中 107、106、105、104个孢子/mL 的 SC-018 对野慈姑的致病力分别为 100%，96.0%，87.0%和 72.0%，显著高于其它菌株，鲜重抑制率也分别达到了 100%，94.0%，83.0%和 68.0%，SC-018 有希望被选为野慈姑生物除草剂候选菌，见图 2.12～图 2.15。SC-014 灰葡萄孢菌 70.81 72.58 ++ 灰墨绿色 絮状SC-015 弯孢菌 58.41 60.32 ++ 墨绿色 絮状SC-016 弯孢菌 65.15 66.21 ++ 灰墨绿色 絮状SC-017 链格孢菌 80.66 82.15 +++ 深橄榄绿 厚絮状SC-018 链格孢菌 88.45 93.28 ++++ 深橄榄绿 厚絮状SC-019 弯孢菌 70.59 69.88 + 灰白色 絮状
注：D1 表示单孢子 7d 后形成的菌落直径；D2 表示菌块 7d 后形成的菌落直径。2.3.2 不同病原真菌对野慈姑侵染力比较在实验室条件下从野慈姑上分离得到的各病原菌，只有 SC-007、SC-008、SC-017、SC-018 对野慈姑表现出了较强的的致病力（见表 2.4）。其中 107、106、105、104个孢子/mL 的 SC-018 对野慈姑的致病力分别为 100%，96.0%，87.0%和 72.0%，显著高于其它菌株，鲜重抑制率也分别达到了 100%，94.0%，83.0%和 68.0%，SC-018 有希望被选为野慈姑生物除草剂候选菌，见图 2.12～图 2.15。SC-014 灰葡萄孢菌 70.81 72.58 ++ 灰墨绿色 絮状SC-015 弯孢菌 58.41 60.32 ++ 墨绿色 絮状SC-016 弯孢菌 65.15 66.21 ++ 灰墨绿色 絮状SC-017 链格孢菌 80.66 82.15 +++ 深橄榄绿 厚絮状SC-018 链格孢菌 88.45 93.28 ++++ 深橄榄绿 厚絮状SC-019 弯孢菌 70.59 69.88 + 灰白色 絮状
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S451.1
【图文】：
R（Code No.9164）中变性后离心取上清液作为模板。反应条件：80℃，15 minPCR 扩增：使用 TaKaRa Fungi Identification PCR Kit（Code No.RR178），进行 目的片段。表2.2 PCR反应体系与条件Tab.2.2 The PCR reaction system and conditions反应体系 添加量 反应温度 反应时间 循环次上述1的变性反应液 1μL 94℃ 5 min 1 cycPCR Premix 25μL 94℃ 1 min30 cycD1/D2 Forward primer (20pmol/μl) 0.5μL 55℃ 1 minD1/D2 Reverse primer (20pmol/ul) 0.5μL 72℃ 1 mindH2O 23μL 72℃ 5 min 1 cycTotal 50μL进行琼脂糖凝胶电泳，结果如下：
注：D1 表示单孢子 7d 后形成的菌落直径；D2 表示菌块 7d 后形成的菌落直径。2.3.2 不同病原真菌对野慈姑侵染力比较在实验室条件下从野慈姑上分离得到的各病原菌，只有 SC-007、SC-008、SC-017、SC-018 对野慈姑表现出了较强的的致病力（见表 2.4）。其中 107、106、105、104个孢子/mL 的 SC-018 对野慈姑的致病力分别为 100%，96.0%，87.0%和 72.0%，显著高于其它菌株，鲜重抑制率也分别达到了 100%，94.0%，83.0%和 68.0%，SC-018 有希望被选为野慈姑生物除草剂候选菌，见图 2.12～图 2.15。SC-014 灰葡萄孢菌 70.81 72.58 ++ 灰墨绿色 絮状SC-015 弯孢菌 58.41 60.32 ++ 墨绿色 絮状SC-016 弯孢菌 65.15 66.21 ++ 灰墨绿色 絮状SC-017 链格孢菌 80.66 82.15 +++ 深橄榄绿 厚絮状SC-018 链格孢菌 88.45 93.28 ++++ 深橄榄绿 厚絮状SC-019 弯孢菌 70.59 69.88 + 灰白色 絮状
注：D1 表示单孢子 7d 后形成的菌落直径；D2 表示菌块 7d 后形成的菌落直径。2.3.2 不同病原真菌对野慈姑侵染力比较在实验室条件下从野慈姑上分离得到的各病原菌，只有 SC-007、SC-008、SC-017、SC-018 对野慈姑表现出了较强的的致病力（见表 2.4）。其中 107、106、105、104个孢子/mL 的 SC-018 对野慈姑的致病力分别为 100%，96.0%，87.0%和 72.0%，显著高于其它菌株，鲜重抑制率也分别达到了 100%，94.0%，83.0%和 68.0%，SC-018 有希望被选为野慈姑生物除草剂候选菌，见图 2.12～图 2.15。SC-014 灰葡萄孢菌 70.81 72.58 ++ 灰墨绿色 絮状SC-015 弯孢菌 58.41 60.32 ++ 墨绿色 絮状SC-016 弯孢菌 65.15 66.21 ++ 灰墨绿色 絮状SC-017 链格孢菌 80.66 82.15 +++ 深橄榄绿 厚絮状SC-018 链格孢菌 88.45 93.28 ++++ 深橄榄绿 厚絮状SC-019 弯孢菌 70.59 69.88 + 灰白色 絮状
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本文编号：2765774
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