《密毛山梗菜内生放线菌的分离、鉴定及对香蕉枯萎病的防效.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《密毛山梗菜内生放线菌的分离、鉴定及对香蕉枯萎病的防效.docx(11页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、密毛山梗菜内生放线菌的分离、鉴定及对香蕉枯萎病的防效 摘要:从我国云南地区采集药用植物密毛山梗菜植株为样品,采纳稀释涂布平板法进行内生放线菌的分别,以香蕉枯萎病菌4号小种为靶标菌,通过平板对峙试验,筛选出对尖孢镰刀菌菌丝生长抑制作用最强的生防菌株2株,通过形态视察、生理生化特性比对并结合 16S rDNA 序列分析对这2种菌株进行鉴定,采纳滤纸片扩散法测定其内生放线菌次生代谢产物对感病香蕉的抑菌活性。结果表明:经鉴定DJ15菌株为Streptomyces yatensis,XLG-1 菌株为Streptomyces celluloflavus,这2种菌株对香蕉枯萎病菌菌丝抑制率分别为 5446
2、%、 7312%。所分别的菌株对多种植物病原真菌均有抑制效果,为无环境公害型微生物资源的探讨与应用奠定基础。 关键词:密毛山梗菜;内生放线菌;香蕉枯萎菌;鉴定;次生代谢产物;抗菌活性 中图分类号: S436.68+1文献标记码: 文章编号:1012-130208-01101-04 密毛山梗菜为半边莲科半边莲属植物,民间用于治疗腮腺炎、跌打损伤、风湿痛、疹症,全草或根、叶药用,分布于云南西南部至南部。其提取物中分别的齐墩果酸存在于很多中草药中,生理活性较为广泛,对其结构修饰后合成的齐墩果酸磷酸醋单钠,经体外药理试验证明,其抗肿瘤活性比齐墩果酸高5倍1-2。 香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌侵染而引起的危
3、害香蕉生产的毁灭性土传真菌病害,该病可导致植物茎叶萎蔫,严峻时整株枯死,是世界上分布最广、危害最大、造成损失最严峻的植物土传病害之一3。为了削减化学肥料和农药的运用,应用生物防治方法对香蕉枯萎病进行综合防控已成为国内外的探讨热点4。戴青冬等对抗香蕉枯萎病生防菌进行了筛选及生防效应方面的探讨5。胡伟等报道了添加生防菌株解淀粉芽孢杆菌的生物有机肥在不同耕作模式下对香蕉生长和香蕉枯萎病防治效果的影响,发觉这种菌株有机肥能降低香蕉枯萎病病情指数6。目前防治香蕉枯萎病的生防菌株主要有以下几大类:生防细菌、生防真菌、生防放线菌等7-9。本探讨以云南密毛山梗菜作为试验材料,分别出2株对香蕉枯萎病菌具有较好拮
4、抗效果的内生放线菌DJ15、XLG-1。通过形态视察、生理生化特性比对并结合 16S rDNA 序列分析对该菌株进行鉴定,对其进行抗菌活性和次级代谢产物活性进行探讨,为其今后应用于香蕉枯萎病的防治供应理论指导。 1材料与方法 1.1试验材料 1.1.1样品采集密毛山梗菜植株樣品采集于云南省西双版纳植物园,样品分为根、茎、叶3份,采集后混匀,置于无菌封口袋中,封口,放入冰盒中保存,带回试验室在4 冰箱中保存备用。 1.1.2主要试剂采纳北京一百零一泰克生物技术有限公司生产的细菌DNA 提取试剂盒,北京博迈德生物公司生产的Taq DNA聚合酶,爱思进生物技术有限公司生产的PCR产物纯化试剂盒;引物
5、合成、测序由华大基因完成。 1.1.3供试病原菌本探讨筛选拮抗菌所用病原菌为香蕉枯萎病菌4号小種。放线菌多抗性测试病原菌有香蕉长形斑病原菌、香蕉大灰斑病原菌、香蕉炭疽病原菌、草莓炭疽病原菌、辣椒炭疽病原菌、胶孢炭疽病原菌、香蕉树木溃疡病原菌、贡蕉烟头病原菌、香蕉叶缘枯斑病原菌。此外,还有灰葡萄孢菌病原菌等。菌源均由中国热带农业科学院环境与植物爱护探讨所供应。 1.1.4供试培育基采纳高氏一号培育基进行分别,灭菌后在1 L培育基中加入3 mL经过过滤除菌处理的1%重铬酸钾溶液、0.5 mL 5%制霉菌素;采纳酵母膏麦芽膏琼脂培育基纯化菌株、保藏,同时进行形态视察;采纳PDA培育基进行平板对峙培育
6、;采纳酵母膏麦芽膏液体培育基进行菌株发酵。 1.2内生放线菌的分别 详细分别方法参照文献10。 1.3拮抗放线菌的筛选 详细筛选方法参照文献11。 1.4菌株鉴定 1.4.1形态与培育特征视察详细方法参照文献12-14。 1.4.2生理生化特征详细方法参照文献15。 1.4.3系统发育学特征用细菌DNA 提取试剂盒提取样品DNA;采纳细菌通用引物进行16S rDNA的PCR扩增;产物纯化后测定基因序列;采纳EzTaxon与GenBank搜寻序列相像性,选取相像性最高的模式菌序列,用MEGA5.0中的邻接法法比较同源性,构建系统进化树。 1.5菌株抗菌活性评价 1.5.1平板对峙对病原菌的拮抗作
7、用将拮抗放线菌与香蕉炭疽病菌等11种病原真菌于28 对峙培育714 d,以不接拮抗菌的平板为比照,每个处理3次重复,以抑菌带宽度来衡量菌株对病原真菌的抑制作用。 1.5.2混合菌液对病原菌的拮抗作用以及对病原菌菌丝生长、分生孢子萌发的抑制作用详细方法参照文献16-17。 1.5.3次生代谢产物对病原菌的抑制作用详细方法参照文献18-19。 1.6数据处理 采纳SAS 6.12软件进行方差分析及多重比较。 2结果与分析 2.1放线菌的分别与筛选 依据分别的菌株在纯化培育基上的菌落形态及颜色去重,获得126株放线菌;经过平板对峙培育法筛选后,得到产生抑菌圈最大的2株放线菌,分别编号为DJ15、XL
8、G-1。 2.2菌株DJ15、XLG-1的分类鉴定 2.2.1形态特征菌株DJ15的基内菌丝发达、不断裂,气生菌丝多分枝,孢子丝波曲状,孢子呈椭圆形,表面光滑。 2.2.2培育特征菌株DJ15、XLG-1在供试的7种培育基上生长良好,其菌落形态特征见表1。 2.2.4系统发育学特征将所获得的DJ15、XLG-1菌株的16SrDNA序列通过EzTaxon与GenBank上登录的序列进行基因序列相像性比对,得到21株分别与菌株DJ15、XLG-1同源性最高、已定名的模式菌的序列信息,MEGA5.0软件构建系统发育树如图1所示,可见DJ15菌株与Streptomyces yatensis NBRC
9、101010T 同源性最高,可达101.96%;XLG-1菌株与Streptomyces kasugaensis M338-M1T 、Streptomyces celluloflavus NRRL B-2493T 2株菌同源性最高,均为101.09%,且均处于同一分支。结合形态特征、培育特征和生理生化特征比对,鉴定DJ15菌株为Streptomyces yatensis,XLG-1菌株为Streptomyces celluloflavus。 2.3菌株抗菌活性评价 2.3.1菌株抑菌谱测定平板对峙试验结果 表明,菌株DJ15、XLG-1抑菌效果较广,对供试的11种植物病原真菌菌丝的抑制率均超过
10、50%,具有较好的抑制效果。2种菌株对病原真菌抑制作用中,XLG-1对贡蕉烟头病原菌的抑制率为74.101%,抑菌带宽度达到2.16 cm,抑制作用最强。除了DJ15对香蕉长形斑病原菌、灰葡萄孢菌原菌、草莓炭疽病原菌及香蕉炭疽病原菌的抑菌带宽度小于1.5 cm, 其余的 2.3.2次生代谢产物对分生孢子萌发的抑制作用菌株DJ15、XLG-1不同浓度的发酵液对香蕉枯萎病菌4号小种分生孢子的萌发具有不同程度的抑制作用,发酵液原液的抑制率最高,10%发酵液抑制率则最低,发酵滤液浓度增加至50%时,病原菌孢子的裂解增加,說明随着拮抗菌发酵滤液浓度增加,滤液对病原菌孢子的生长抑制作用也增加。 2.3.3
11、次生代谢产物对病原菌的抑制作用菌株DJ15、XLG-1的发酵产物对11种供试植物病原真菌都有较好的抑制效果。其中DJ15对香蕉树木溃疡病原菌的抑制作用最强,抑菌带宽度达到2.11 cm;XLG-1对贡蕉烟头病原菌的抑制作用作用最强,抑菌带宽度达到2.62 cm;2种菌株对香蕉枯萎病4号小种均有较强的抑制作用,抑菌带宽无明显差异性,分别为1.101、2.40 cm。 3討论和结论 随着人们对生态环境的日益重视,目前利用生防菌防治香蕉枯萎病病害已是国内外学者探讨的重要内容,但是由于微生物定殖实力不强,简单受湿度、温度、化学农药和其他环境因素的影响,导致生物防治的效果不稳定,从而限制了微生 戴青冬等
12、通过对香蕉进行施用BLG01、BDF11与有机液肥的试验,筛选出高效生防枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis BLG01和BDF11,这2种菌株对香蕉枯萎病病原菌的抑制率最高可达77%5。然而从植株内尤其是药用植物内分别筛选出的微生物用于香蕉枯萎病的防治却鲜有报道。本探讨中,从药用植物密毛山梗菜中分别筛选鉴定出的菌株,对香蕉枯萎病菌在内的11种病原菌具有广谱抗性,特殊是对香蕉枯萎病菌菌丝生长抑制率分别达54.46%、73.12%,抑制效果良好。缘由可能是这些生防菌能抑制病原菌,降低土壤中的尖孢镰刀菌数量,使病害得到了有效限制5。由于内生菌生长于植株内,不易受外界环境影响,具有可以在植
13、物体内定殖和运转的特别性质25,根据内共生理论,内生菌可能产生与其宿主相同或相像的代谢产物,因此从药用植物中分别具有抗菌活性放线菌,成为病害生物防治中具有潜力的微生物农药。 谭力等通过对银杏内生放线菌进行探讨,发觉由分别、筛选得到具有抑菌作用的菌株KLBMP 5501为浅紫链霉菌Streptomyces violascens20。本探讨从密毛山梗菜体内分别到2株对香蕉枯萎病菌4号小种拮抗作用较强的菌株DJ15、XLG-1,通过形态视察、生理生化测定及16S rDNA 序列分析,鉴定出DJ15菌株为Streptomyces yatensis,XLG-1菌株为纤维黄链霉菌,目前还未发觉2株菌应用于
14、土传病害防治方面的报道。同时该菌株发酵滤液对香蕉枯萎病菌4号小种的孢子萌发抑制率随着稀释浓度改变而改变,其中原液对香蕉枯萎病菌4号小种的孢子萌发抑制率最大,分别为84.44%、89.10%,表明该菌株的次生代谢产物含有抑菌物质,值得对DJ15、XLG-1菌株在植物病害的防治、抗生素的分别纯化及其抑菌机理等方面进行深化探讨。目前,从密毛山梗菜中分别得到的内生放线菌应用于防治植物病害的探讨尚未见报道,因此开展对DJ15、XLG-1菌株在植株体内定殖、田间应用、次生代谢产物的分别、生防菌剂的研制等方面作深化探讨具有肯定的实践意义,为进一步优化提高抑菌活性以及后期大田生物防治供应科学依据。 参考文献:
15、 1杨靖华,马妮,李良,等. 大将军化学成分探讨J. 中草药,2000,31:8101-943. 2国家医药管理局中草药情报中心站. 植物药有效成分手册M. 北京:人民卫生出版社,11016:1013. 3张志红,彭桂香,李华兴,等. 生物肥与甲壳素和恶霉灵配施对香蕉枯萎病的防治效果J. 生态学报,2022,31:1149-1156. 4王清红,李培征. 香蕉枯萎病生物防治探讨进展J. 安徽农业科学,2022,38:10747-10748. 5戴青冬,汪軍,邢益范,等. 两株抗香蕉枯萎病生防菌的筛选与生防效应探讨J. 广东农业科学,2022,1:73-77. 6胡伟,赵兰凤,张亮,等. 不同种
16、植模式配施生物有机肥对香蕉枯萎病的防治效果探讨J. 植物养分与肥料学报,2022,18:742-748. 7Paulitz T C,Blanger R R. Biological control in green house systemsJ. Annual Review Phytopathology,2001,39:103-133. 8陈捷,朱洁伟,张婷,等. 木霉菌生物防治作用机理与应用探讨进展J. 中国生物防治学报,2022,27:145-151. 9丁文娟,曹群,赵兰凤,等. 生物有机肥施用期对香蕉枯萎病及土壤微生物的影响J. 农业环境科学学报,2022,33:1575-1582.ZK
17、) 10魏玉珍,张玉琴,赵莉莉,等. 广西山口红树林内生放线菌的分别、筛选及初步鉴定J. 微生物学通报,2022,37:823-828. 11程丽娟,薛泉宏,来航线,等. 微生物与试验技术M. 西安:世界图书出版公司,2000. 12四川抗菌素工业探讨所新抗菌素探讨室. 链霉菌鑒定法J. 抗菌素,11016,4:96-107. 13阎逊初. 放线菌的分类和鉴定M. 北京:科学出版社,11012. 14中国科学院微生物探讨所放线菌分类组. 链霉菌鉴定手册M. 北京:科学出版社,11015. 15中国科学院微生物探讨所细菌分类组. 一般细菌常用鉴定方法M. 北京:科学出版社,11018:135-1
18、82. 16李小俊,成丽霞,吴彦彬,等. 拮抗菌抗菌谱及发酵液拮抗实力测定的新方法J. 生物技术,2022,17:55-58. 17卢娟,夏启玉,孙建波,等. 一株拮抗香蕉枯萎病菌的链霉菌分别与鉴定J. 热带作物学报,2022,32:278-28. 18徐叔云,卞如濂,陈修. 药理试验方法学M. 北京:人民卫生出版社,2003:651. 19Wellman-Labadie O,Lemaire S,Mann K,et al. Antimicrobial activity of lipophilic avian eggshell surface extractsJ. Journal of Agri
19、cultural and Food Chemistry,2022,58:10156-10161. 20谭力,袁博,秦盛,等. 邳州银杏内生放线菌分别、筛选及活性菌株鉴定J. 微生物学通报,2022,42:1043-1051. 21Thangavelu R,Palaniswami A,Doraiswamy S,et al. The effect of Pseudomonas fiuorescens and Fusarium oxysporum f. sp. cubense on induction of defence enzymes and phenolics in bananaJ. Biol
20、ogial Plantanum,2003,46:107-110. 22茹祥,曾涛,莫坤联,等. 海南吊罗山原始林区抗香蕉枯萎病土壤放线菌的分别及田间防治效果试验J. 中国农学通报,2022,28:101-102. FQ:174-180. 24Chen C Y,Wang Y H,Huang C J. Enhancement of the antifungal activity of Bacillus subtilis F29-3 by the chitinase encoded by Bacillus circulans chiA gene.J. Canadian Journal of Micr
21、obiology,2004,50:451-454. 25Lodewyckx C,Vangronsveld J,Porteous F,et al. Endophytic bacteria and their potential applicationsJ. Critical Reviews in Plant Sciences,2002,21:583-606. FQ) 第11页 共11页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页