枯草芽孢杆菌XF-1防治根肿病、促生长和根际定殖能力研究
Clubroot Disease Control and Growth-promoting Effects and Colonization Ability of Bacillus subtilis XF-1 in Rhizosphere
根肿病是由根肿菌(Plasmodiophora brassicae Woronin)引起的一种威胁十字花科作物生产的世界性土传病害,该病害严重影响了十字花科作物和蔬菜的产量和品质.由于诸多原因,现存一系列的传统防治措施的防治效果并不理想,且存在许多问题.虽然已有少数具有生防潜力的生防菌被研究报道,但是仅处于实验室研究阶段,未能在大田推广应用.本实验室从大白菜根肿病的重病田里成功分离到一株细菌,即枯草芽孢杆菌XF-1(Bacillus subtilis XF-1),温室和田间试验表明,其对大白菜根肿病具有较高的防治效果.本文主要研究枯草芽孢杆菌XF-1对大白菜根肿病的防治效果和其在根际的定殖能力,并对其促生长功能、与蔗糖的亲和性和定殖相关基因进行初步探讨,为进一步明确其防治大白菜根肿病的生防机制和今后更加有效利用该菌株具有重要意义. 大田小区试验表明,XF-1菌液与上清液对大白菜根肿病都有明显的防治作用,并具有促生长作用.XF-1菌液防治根肿病效果80.48%,同时增产59.92%,XF-1离心上清液防治效果达到了66.32%,同时增产56.14%. 对玉米种子的发芽试验中,XF-1表现出高浓度抑制,而低浓度促进发芽.玉米种子经104CFU/mL 的XF-1菌液浸种30min处理后,玉米发芽率和胚根长分别高出无菌水对照10%和86.13%,高于LB培养液15%和37.57%;在温室促生长试验中,用104 CFU/mL 的XF-1菌液浸泡玉米种子,对玉米苗具有促生长效果,平均株高、根长和鲜重分别高出无菌水对照28.77%、34.29%和24.47%,高于LB培养液12.55%、14.35和10.90%,其中XF-1菌液处理与无菌水对照比较均达到极显著差异,与LB培养液对照相比较,平均株高和鲜重均达到显著差异,而根长达到了极显著差异水平. 利用XF-1卡那霉素抗性菌株进行定殖能力测定,温室盆栽试验结果表明,枯草芽孢杆菌XF-1的定殖能力较强,能在大白菜根围、根表和根内长时间定殖,在出苗3d后,根围、根表和不种白菜对照土壤中的定殖密度均达到最大值,定殖量分别为5.17*105CFU/g、1.35*105 CFU/g和3.53*105 CFU/g,直至出苗60天后,根围和根表的定殖密度仍能稳定在103CFU/g;出苗后第三天即可从根内回收到菌量3.17*102CFU/g,随着时间的推移,根内菌量呈逐渐上升趋势,21天时达到最大值即1.57*104CFU/g,之后逐渐下降,60天后仍还稳定在102CFU/g水平.将出苗后15天的大白菜根进行石蜡切片,并将制作好的切片放于油镜下观察,发现根部组织内的皮层薄壁细胞、髓部(导管、薄壁细胞)内均有XF-1菌株分布. 利用XF-1卡那霉素抗性菌株,研究了不同土壤、温度、菌液浓度、植物种类、培养基类别对其在根际定殖的影响.试验结果表明,灭菌土、高浓度的菌悬液、适宜大白菜生长的温度,PSA培养基发酵等条件有利于枯草芽孢杆菌XF-1在大白菜根际的定殖,并且XF-1在不同的植物根际都能很好的定殖. 为了研究XF-1菌株与蔗糖之间的亲和性,分别向LB培养基中添加不同浓度的蔗糖溶液,蔗糖浓度在0.5%~...??
- 作者：
- 刘庆丰
- 学位授予单位：
- 云南农业大学
- 专业名称：
- 植物病理学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 何月秋
- 关键词：
- 大白菜根肿病；枯草芽孢杆菌XF-1；生物防治；定殖；促生长；yoaJ基因
- Clubroot of Chinese cabbage；Bacillus subtilis XF-1；Biological control；Colonization；Growth-promotion；yoaJ gene