甘肃环县紫花苜蓿根腐病及其生物防治

发布时间：2020-11-21 16:29

　　 紫花苜蓿(Medicago sativa)为豆科苜蓿属多年生草本植物,是世界和我国最主要的优良豆科牧草,其在发展畜牧业生产,改善生态环境等方面发挥着不可替代的作用。病害是苜蓿生产的最主要的限制因素之一,其中根腐病普遍发生、危害较大且较难防治。本研究以甘肃省环县广泛种植的地方品种“陇东苜蓿”为研究材料,对田间采集的病株,采用常规及分子生物学技术,确定了该病病原,建立了快速检测技术,并进行了生物防治的试验,所获主要结果如下:1.通过对根部入侵真菌的分离、鉴定及分子生物学检测,自苜蓿根腐病病株中分离到真菌15种,根据分离率从高到低的顺序,依次为半裸镰孢菌(Fusarium semitectum)、苜蓿茎点霉(Phoma medicaginis)、木贼镰孢菌(F.equiseti)、细链格孢(Alternaria alternata)、锐顶镰孢菌(F.acuminatum)、短帚霉(Scopulariopsis sp.)、青霉(Penicillium sp.)、烟色织孢霉(Microdochium tabacinum)、毁灭炭疽菌(Collectotrichum destructivum)、毛壳菌(Chaetomium sp.)、尖孢镰孢菌(F.oxysporum)、柄孢壳菌(Podospora sp.)、腔孢菌(Chaetosphaeronema sp.)、燕麦镰孢菌(F.avenaceum)和细极链格孢(A.tenuissima)。其中镰孢菌属真菌分离率占51.9%,为优势菌种,烟色织孢霉和腔孢菌为国内苜蓿上首次发现。2.采用土壤接种法,测定了尖孢镰孢菌、半裸镰孢菌、木贼镰孢菌、锐顶镰孢菌、毁灭炭疽菌、苜蓿茎点霉、腔孢菌、烟色织孢霉、细极链格孢、细链格孢和柄孢壳菌等11种真菌对盆栽陇东苜蓿和白三叶草(Trifolium repens)的致病力。与不接种的对照植株相比,接种1个月后,供试真菌除柄孢壳菌外,均对苜蓿幼苗表现出不同程度的致病性,其中以尖孢镰孢菌致病力最强,半裸镰孢菌次之。发病植株根部出现褐色条斑,严重时根部腐烂,病情指数为4.4~65.4。病株地上与地下部分干重分别降低8.4%~60.3%和16.0%~59.6%,茎长与根长分别降低13.1%~52.4%和3.6%~49.6%。与不接种的对照植株相比,接种1个月后,供试真菌均对白三叶草幼苗表现出不同程度的致病性,其中以半裸镰孢菌致病力最强,毁灭炭疽菌次之。植株根部出现褐色病斑,病情指数为3.2~32.3。除接种细链格孢外,病株地上与地下部分干重分别降低8.1%~65.0%和7.1%~51.8%。供试真菌对苜蓿和白三叶草的致病力随着植株生长天数的增加而逐渐降低,对60 d株龄的危害大于90 d和120 d株龄。3.平皿法测定了我国苜蓿上首次报道的烟色织孢霉以及毁灭炭疽菌等两种真菌的寄主范围。烟色织孢霉的寄主除紫花苜蓿外,还有西瓜(Citrullus lanatus)、甜瓜(Cucumis melo)、黄瓜(Cucumis sativus)、南瓜(Cucurbita moschata)和西葫芦(Cucurbita pepo),供试植株的发病率和病情指数分别为70.5%~100%和33.1~91.8。毁灭炭疽菌的寄主除紫花苜蓿外,还有萝卜(Raphanus sativus)、甘蓝(Brassica oleracea)、甜椒(Capsicum annuum)、番茄(Lycopersicon esculentum)、菜豆(Phaseolus vulgaris)和豌豆(Pisum sativum),供试植株的发病率和病情指数分别为33.3%~100%和8.3~50.4。4.建立了烟色织孢霉、半裸镰孢菌和锐顶镰孢菌的快速检测技术。根据ITS rDNA序列设计了烟色织孢霉特异性引物,可从发病苜蓿根组织中直接检测出烟色织孢霉,检测灵敏度为20 fg/μL。根据TEF-1a基因序列,建立了半裸镰孢菌和锐顶镰孢菌的SYBR Green I实时荧光定量PCR(Real-time PCR)检测方法。该方法设计的引物特异性强,检测灵敏度分别为35.6 fg/μL和87 fg/μL,可达到普通PCR的100倍。5.从苜蓿健株根部分离筛选出一株拮抗细菌芽孢杆菌,通过常规形态学特征、BIOLOG鉴定以及16S rDNA序列同源性分析,将该菌鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis subsp.spizizenii),采用平皿对峙法,测定了该菌株对10种苜蓿根部入侵真菌的拮抗作用,供试真菌包括尖孢镰孢菌、半裸镰孢菌、木贼镰孢菌、锐顶镰孢菌、毁灭炭疽菌、苜蓿茎点霉、烟色织孢霉、细链格孢、细极链格孢和毛壳菌。除毛壳菌外,该菌株的菌悬液对供试真菌具有很强的拮抗作用,对菌丝生长的抑制率达33.4%~90.2%,其中对细链格孢抑制率最强,为90.2%;毁灭炭疽菌和半裸镰孢菌次之,抑制率分别为85.5%和84.5%。与未接种枯草芽孢杆菌的植株相比,温室盆栽试验中对人工接种半裸镰孢菌引致的苜蓿根腐病防治效果达43.4%,幼苗鲜重增加37.1%。
【学位单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S435.4
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
第二章 文献综述
    2.1 紫花苜蓿概述
    2.2 紫花苜蓿根腐病的研究进展
        2.2.1 紫花苜蓿根腐病的危害
        2.2.2 紫花苜蓿根腐病病原种类
        2.2.3 紫花苜蓿根腐病的防治措施
    2.3 植物真菌病害分子生物学检测技术的研究进展
    2.4 紫花苜蓿真菌病害的生物防治
    2.5 烟色织孢霉Microdochium tabacinum的研究概况
        2.5.1 烟色织孢霉国外研究概况
        2.5.2 烟色织孢霉国内研究概况
第三章 紫花苜蓿根腐病的病原鉴定
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 试验地概况
        3.2.2 根部入侵真菌的分离与纯化
        3.2.3 根部入侵真菌的形态学鉴定
        3.2.4 根部入侵真菌的分子生物学鉴定
        3.2.5 分离真菌菌株致病性测定
        3.2.6 数据统计分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 根部入侵真菌的菌种及其分离率
        3.3.2 根部入侵真菌的形态特征
        3.3.3 根部入侵真菌的分子特征
        3.3.4 所获菌株的致病性
    3.4 讨论
    3.5 小结
第四章 3种病原真菌分子检测方法的建立
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 材料
        4.2.2 方法
        4.2.3 数据统计分析
    4.3 结果与分析
        4.3.1 烟色织孢霉PCR检测体系的建立
        4.3.2 半裸镰孢菌和锐顶镰孢菌Real-time PCR检测体系的建立
    4.4 讨论
    4.5 小结
第五章 枯草芽孢杆菌MB29的筛选、鉴定和防效的研究
    5.1 前言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 材料
        5.2.2 方法
        5.2.3 数据统计分析
    5.3 结果与分析
        5.3.1 MB29菌株的获得与鉴定
        5.3.2 枯草芽孢杆菌MB29对苜蓿根部入侵真菌的抑制作用
        5.3.3 枯草芽孢杆菌MB29对盆栽苜蓿根腐病的防效
        5.3.4 枯草芽孢杆菌MB29对盆栽苜蓿的促生作用
    5.4 讨论
    5.5 小结
第六章 总结与建议
    6.1 总结
    6.2 建议
参考文献
在学期间的研究成果
致谢


本文编号：2893283