防治稻瘟病芽胞杆菌的筛选及生防机制研究

发布时间：2017-09-28 11:05

  本文关键词：防治稻瘟病芽胞杆菌的筛选及生防机制研究

  更多相关文章： 稻瘟病 芽胞杆菌 生物防治 作用机制 表面活性素

【摘要】：稻瘟病是由病原真菌Magnaporthe oryzcae引起的植物病害,其分布广泛且危害严重,是造成水稻生产损失的主要原因之一。目前已有一些防治稻瘟病的有效措施,但为了减少化学杀菌剂的使用,生物防治技术已经受到了广泛关注与高度重视。本研究的目的是筛选对稻瘟病具有防病效果的有益细菌,并探究其生防机制,从而为防治稻瘟病生防制剂的研制与应用提供高效菌株和技术基础。 1.本研究从辽宁省东港市、盘锦市、四川省成都市、重庆市荣昌县等水稻主产区的主栽水稻植株分离得到248株芽胞杆菌分离物,通过离体叶片和温室盆栽试验筛选获得3株对稻瘟病有明显防病效果的菌株。 2.制备3株芽胞杆菌的发酵培养液,并在辽宁、福建、重庆等地进行了4年的菌株发酵液防治稻瘟病田间试验。结果显示,菌株RL263与RL115的发酵液对稻瘟病具有显著防效,与三环唑药剂处理的防效相当。通过分子生物学分类鉴定和生理生化特性相结合的方法,鉴定菌株RL263和RE115均为解淀粉芽胞杆菌。 3.在上述结果的基础上,本研究对RL263和RL115的主要生防机制进行了初步研究。通过构建生防菌的GFP标记菌株,观测了生防菌在水稻叶片上的定殖情况,菌株RL263和RL115能够在水稻叶片表面定殖,并在较长时间内维持一定的种群数量。对生防菌抑菌活性物质的检测结果显示,生防菌可以产生对稻瘟病菌菌落生长有抑制作用的可溶性代谢产物,没有检测到挥发性抑菌代谢产物。生防菌代谢液中,含有对稻瘟病菌分生孢子萌发与附着胞形成有显著抑制作用的活性物质；此外,菌株代谢液显著促进水稻种子的萌发。菌株RL263代谢液中的抑菌活性物质耐高温、对酸碱、有机溶剂和紫外线处理稳定；经酸沉淀和甲醇提取、大孔吸附树脂吸附纯化和薄层层析、HPLC-MS分析,其抑菌活性物质鉴定为表面活性素surfactin。同时,PCR检测结果显示菌株RL263含有与表面活性素产生相关的基因sfP。 本研究以水稻生产中的第一严重病害为靶标,从病稻田中的健康植株根际及内部分离筛选对稻瘟病有防病效果的芽胞杆菌,经田间防效试验验证,获得田间防效稳定的生防菌株；同时对生防菌的生防作用机制进行了研究。本研究为今后防治稻瘟病生物农药的开发与实际应用提供了菌种资源与技术指导。
【关键词】：稻瘟病 芽胞杆菌 生物防治 作用机制 表面活性素
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S435.111.41;S476.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-22
• 1.1 水稻生产概况及其重要性8
• 1.2 稻瘟病的发生与危害8-20
• 1.2.1 稻瘟病菌9-10
• 1.2.2 稻瘟病发生特点10-12
• 1.2.3 稻瘟病的防治研究12-20
• 1.3 研究的目的及意义20
• 1.4 研究内容20-21
• 1.5 技术路线21-22
• 第二章 稻瘟病生防芽胞杆菌的筛选22-43
• 2.1 材料22-23
• 2.1.1 培养基22-23
• 2.1.2 菌株和材料23
• 2.1.3 主要仪器设备23
• 2.2 方法23-31
• 2.2.1 芽胞杆菌菌株的分离23-24
• 2.2.2 芽胞杆菌离体叶片防效测定24-25
• 2.2.3 生防芽胞杆菌温室盆栽防效验证25
• 2.2.4 田间防效试验25-28
• 2.2.5 芽胞杆菌对水稻的促生作用28
• 2.2.6 芽胞杆菌菌株鉴定28-31
• 2.3 结果与分析31-42
• 2.3.1 芽胞杆菌的分离和纯化31
• 2.3.2 生防芽胞杆菌筛选31-32
• 2.3.3 生防芽胞杆菌温室盆栽防效试验结果32
• 2.3.4. 田间防效试验32-39
• 2.3.5 菌株RL263和RL115对水稻的促生活性39-40
• 2.3.6 菌种鉴定40-42
• 2.4 小结42-43
• 第三章 解淀粉芽胞杆菌RL263、RL115生防机制研究43-58
• 3.1 材料43-44
• 3.1.1 供试菌株和质粒43
• 3.1.2 供试植物材料43
• 3.1.3 培养基43-44
• 3.2 方法44-49
• 3.2.1 解淀粉芽胞杆菌RL263和RL115定殖能力检测44-45
• 3.2.2 生防菌代谢产物对病菌的抑制作用45-46
• 3.2.3 生防相关活性物质检测46
• 3.2.4 RL263胞外抗菌活性物质的分离46-47
• 3.2.5 RL263胞外脂肽类抗菌活性物质的分离纯化与鉴定47-49
• 3.3 结果与分析49-56
• 3.3.1 生防菌株的定殖能力检测49-51
• 3.3.2 芽胞杆菌产生的抑菌代谢产物51-52
• 3.3.3 生防菌产生生防相关物质的检测52-53
• 3.3.4 菌株RL263产生的抑菌活性物质53-56
• 3.3.5 菌株RL263产生脂肽类抑菌活性物质的分离与鉴定56
• 3.4 小结56-58
• 第四章 结论与讨论58-61
• 4.1 结论58
• 4.2 讨论58-61
• 4.2.1 稻瘟病生防芽孢杆菌的筛选58-59
• 4.2.2 菌株RL263产生脂肽类抑菌活性物质的分离与鉴定59-60
• 4.2.3 菌株RL263与菌株RL115在水稻叶片表面的定殖60-61
• 参考文献61-69
• 致谢69-70
• 附录70-74
• 作者简介74

【参考文献】

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本文编号：935473