黄瓜白粉病是一种广泛发生的世界性病害,是黄瓜生产中的重要病害。在生产中特别是在保护地对该病的防治以化学农药为主。因此有必要研究开发高效无毒无污染的新型生物农药,减缓化学农药造成的负面影响。本课题组前期大量筛选,得到初步鉴定为芽孢杆菌(编号为H1、H2)的菌株对黄瓜白粉病有显著防效。本项目拟对此菌株继续研究,采用生理生化和DNA分子测序鉴定到种,并提取抑菌物质,研究其对黄瓜白粉病的生防机理。为黄瓜白粉病的生物防治提供坚实的理论基础和更充分的科学依据。
cucumber powdery mildew;B. subtilis;biocontrol mechanism;;
黄瓜白粉病由葫芦科白粉菌Erysiphe cucurbitacearum Zheng et chen或单丝壳白粉菌Sphaerotheca fuligenea(Schlecht)Poll引起,是一种广泛发生的世界性病害,目前,生产上主要采用化学药剂防治该病,长期大量使用化学农药,使得抗药性、病虫害大发生、污染农产品及环境等问题日益突出,生物防治成为解决这类问题的首选办法。本实验室从2005年开始,从新疆各蔬菜地采集黄瓜根、叶及蔬菜根际土壤293份,分离纯菌株786株,其中编号为H1和H2的菌株对黄瓜白粉病防效显著。其孢子萌发抑制率分别为89.58%和87.65%,温室和大田防效分别为83.02%、78.33%和81.23%、77.56%。本研究在此基础上进行研究,通过16SrDNA鉴定和生理生化测定最终鉴定生防菌H1、H2为枯草芽孢杆菌(B. subtilis)。采用硫酸铵逐级沉淀,H1在1.19275mg/mL浓度时,通过SDS-PAGE电泳有一34KDa的条带,H2在2.01903 mg/ml浓度下无条带。 通过扫描电镜观察H1引起黄瓜白粉菌丝断裂、扭曲变形和溶解现象,H2引起白粉菌丝变形扭曲,说明H1对白粉菌具有拮抗作用具有拮抗作用和溶菌作用,不具有重寄生作用;H2对白粉菌丝具有拮抗作用,不具有溶菌和重寄生作用。通过促生作用测定,H1和H2100倍稀释液对种子萌发、幼苗生长,及叶片中P、K和叶绿素含量都有促进作用,说明H1和H2对黄瓜具有促生作用。通过防御酶系在黄瓜叶片中含量的变化来测定H1和H2对黄瓜白粉病的诱导抗病性,结果发现H1、H2对黄瓜叶片防御反应酶系过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)活性的均有不同程度的提高。而活性氧、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和水杨酸的含量没有明显变化。综上所述,枯草芽孢杆菌H1和H2对黄瓜白粉病的生防机理是以硫酸铵沉淀产生的蛋白质对黄瓜白粉病菌菌丝和分生孢子的拮抗作用为主导,促生作用和诱导抗病性为辅导的综合作用的结果。此结果为进一步的应用和发挥生防菌稳定防效提供了科学的依据。