南方根结线虫生防菌的筛选及其对植物系统抗性的影响

发布时间：2020-09-04 22:28

　　植物寄生线虫(PPN)是一种普遍寄生于植物根部,严重影响植物生长的植物病害,在作物中普遍存在,2012年在全球造成的损失约1250亿美元(Bissadou et al.,2012)。因此对根结线虫的防治刻不容缓。根结线虫的防治手段有物理防治、化学防治、生物防治,其中生物防治具有安全、无污染等优点,具有广泛的应用前景。本研究通过分离筛选对南方根结线虫具有生防作用的菌株,对其生防效果及生防作用途径进行了研究,为进一步开发新的植物寄生性线虫生防菌剂提供依据。主要研究结果如下:(1)南方根结线虫的获得。从感染南方根结线虫的番茄根部,挑取卵囊孵化7d获得大量具有较强活性的二龄幼虫(J2),同时采集相应含有南方根结线虫的土壤,为后续试验提供材料。(2)杀线虫菌株的筛选。通过稀释涂布的方法,从采集的样品中分离到136株细菌、18株放线菌和8株真菌。通过发酵液上清的触杀试验,筛选出效果较好的11株细菌,在LB液体发酵液中37℃振荡培养48h后,其发酵液上清对南方根结线虫二龄幼虫在12h的校正死亡率均达到了80%以上。(3)生防菌触杀根结线虫盆栽试验。观察生防试验菌在接触线虫时的盆栽防效,其中F2菌株的防效最好,单根结和重根结数都显著低于其他处理组,单根结数为51,重根结数为7,对根结的抑制率为83.33%。(4)生防菌诱导植物系统抗性盆栽试验。第20d生防菌F1、F2、F4、XN2#6、P1#6处理组的防效分别为72.73%、63.64%、72.73%、63.64%、63.64%。第30d生防菌F1、F2、F4、XN2#6、P1#6处理组的防效分别为61.54%、56.15%、53.85%、53.85%、61.54%。生防效果基本稳定。(5)生防菌对番茄生长量及酶活的影响。供试生防菌对番茄的生长有不同程度的促进作用。尤其F2处理后的植株,在地上鲜重、地上干重、地下鲜重、地下干重、茎粗和株高等指标上均显著高于对照组。说明F2菌株在能显著促进植株的生长。5株生防菌对对叶片酶活、根部酶活、土壤酶活有一定的提高作用,可以提高植物对病虫害的抗性。(6)生防菌F2菌株对番茄根部PI1、PR1基因表达量的影响。生防菌F2对PI1基因的表达没有明显的影响;对PR1基因的表达有显著的上调作用。推测F2菌株对南方根结线虫的防治可能与SA介导的水杨酸途径有关。(7)生防菌F2的鉴定。通过形态学、生理生化及分子生物学鉴定,生防菌F2为地衣芽孢杆菌。综上所述,生防菌F2对南方根结线虫有较好的防治效果,能够显著促进植物生长,提高植物对病虫害的系统抗性。F2能使PR1基因的表达上调,因此其防治南方根结线虫的机理可能参与了水杨酸(SA)途径。
【学位单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S476
【部分图文】：

根结线虫,生活史

汲取营养的位置。根结线虫在取食过程中，分泌的化学物质使植物细胞变大，形成巨细胞，通常结线虫就能引起相邻的几个细胞变大，每条二龄幼虫可诱导形成5-8个巨型细胞胞是由线虫诱导的多倍体（多达80个细胞）植物细胞(Huang et al., 1969；Wiggers e90)。巨细胞不同于合胞体，它们是由其他久坐的植物寄生线虫诱导的相似的摄，因为它们来源于单一的植物细胞，而不是像许多相邻细胞融合在一起。巨细胞最终体积比正常根细胞大近100倍。宿主巨细胞的形成是所有根结线虫所特有的开始后，二龄幼虫变成“香肠形状”，如果条件合适的话，在两周内可发育成三(Moens et al., 2009)。二龄幼虫“香肠形”外壳由硬化的、肿胀的角质层组成，虫继续发育，类似于昆虫幼虫在其蛹中发育成成虫一样。根结线虫性别分化发生幼虫阶段，并显示出可区分的雌雄形态特征，此时的三龄幼虫不再摄食，在4-6天育成四龄幼虫，进而发育成成虫。当成年雌性自己产卵时，生命周期就完成了，生活史根据宿主物种、环境条件和在农业环境中的种植期间重复若干次。

根结线虫病,根结,主根

养室的光周期和温度设置为光照 16h，26℃，黑暗 8h，流冲洗番茄的根部，观察并统计番茄根部的单根结数、标，包括茎粗、地上鲜重、地下鲜重、地上干重、地下法：参考 Bridge 和 Page 的方法进行根结分级。0 级：的小根结；2 级：有一些明显的小根结，主根上没有根，主根上没有根结；4 级：绝大部分是大根结，主根上主根上也有根结；6 级：主根上出现大量根结；7 级：：全部主根上有根结；9 级：全部根上有根结；10 级：指数=Σ（病情指数×该发病级数株数）/（最高级别×调查%）=（对照根结指数-处理根结指数）/对照根结指数

花盆,分根

A 正视图 B 侧视图 C 俯视图图 2-2 分根实验花盆图解Fig. 2-2 Root experiment flowerpot illustration如图所示：分根花盆主要由三部分组成，两侧的花盆及固定装置。花盆一侧的长宽高都分别为 10cm，两侧花盆底部有一个小孔，用途是排除多余的水。两侧花盆之间有一个固定装置，该装置的长宽为 1.5cm，高为 3cm，用于固定植株。种植番茄苗时，把长至 4 片真叶的番茄苗的根冲洗干净，然后约从中间把根平均分开，然后种植在花盆中。（2）试验材料的准备番茄幼苗的准备 2.3.1.1（2）育番茄苗。灭菌土壤的准备 2.3.1.1（1）灭菌土壤。发酵液的准备如单花盆盆栽试验中发酵液的制备。（3）第一轮分根实验

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