拮抗链霉菌26B的筛选及其...壤中对白菜软腐病的防病效果_张世昌.pdf

39(1)157-166 中国生物防治学报 Chinese Journal of Biological Control 2023 年 2 月 收稿日期：2022-04-06 基金项目：现代农业产业技术体系项目（CARS-23-C04）；广西重大研发计划（桂科 AB21220030）作者简介：张世昌，硕士研究生，E-mail：；*通信作者，郭荣君，副研究员，E-mail：；李世东，研究员，E-mail：。DOI:10.16409/ki.2095-039x.2022.02.034 拮抗链霉菌26B的筛选及其在不同含水量土壤中对白菜软腐病的防病效果 张世昌1,2，张宇璐2，谭晓东3，郭荣君2*，李世东2*，罗 明1（1.新疆农业大学农学院，乌鲁木齐 830052；2.中国农业科学院植物保护研究所，北京 100193；3 北京市耕地建设保护中心，北京 100101）摘要：为挖掘防治白菜软腐病的生防菌，本研究采用牛津杯法从 38 株白菜根际放线菌中筛选到一株拮抗放线菌 26B，通过形态学观察和 16S rRNA 基因序列分析将菌株 26B 初步鉴定为链霉菌。该菌除菌发酵滤液对供试的白菜软腐病菌 Pectobacterium carotovorum subsp.brasiliensis BC1 及 3 种马铃薯黑胫病菌均表现较高的抑菌活性，其中对白菜软腐病菌抑菌直径达到 23.97 mm。萌发试验表明，白菜种子经 26B 除菌发酵滤液浸种后发芽势、发芽指数、根长及鲜重显著增加。采用浸根法测定菌株 26B 除菌发酵滤液对软腐病菌荧光标记菌株 BC1-gfp 在白菜根部定殖量的影响，浸根处理后 48 h，白菜根上 BC1-gfp 的数量达到 2.3109 CFU/g；未从 26B 除菌发酵滤液与 BC1-gfp 菌悬液混和处理（体积比 10%）的白菜根上检测到病原菌。盆栽防病试验结果表明，在含水量为 14%和 20%的土壤中，菌株 26B 除菌发酵滤液对白菜软腐病的防效分别达 96.0%和 89.8%。上述结果表明，链霉菌 26B 是一株具有潜在开发应用价值的生防菌株，将链霉菌 26B 应用与土壤水分管理相结合可进一步提高其防病效果。关 键 词：白菜软腐病菌；链霉菌；16S rRNA 基因；抑菌活性；生物防治 中图分类号：S476 文献标识码：A 文章编号：1005-9261(2023)01-0157-10 Screening of Antagonistic Streptomyces 26B and Its Efficacy on the control of Soft Rot Disease of Chinese Cabbage in Soil with Different Water Content ZHANG Shichang1,2,ZHANG Yulu2,TAN Xiaodong3,GUO Rongjun2*,LI Shidong2*,LUO Ming1(1.College of Agriculture,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China;2.Institute of Plant Protection,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100193,China;3.Beijing Cultivated Land Construction and Protection Center,Beijing 100101,China)Abstract:The purpose of this study is to obtain the biocontrol bacteria to control the soft rot disease of Chinese cabbage.An antagonistic strain 26B was screened from 38 actinomycete strains isolated from the rhizosphere of Chinese cabbage by Oxford cup method.Strain 26B was identified as Streptomyces based on its morphological characteristics and its 16S rRNA gene sequence analyses.The cell free fermentation filtrate of strain 26B showed high antibacterial activity against Pectobacterium carotovorum subsp.brasiliensis BC1 and three casual bacteria of potato blackleg disease,and the antibacterial diameter against BC1 reached 23.97 mm.The germination assay by seed-soaking showed that the cell free fermentation filtrate of strain 26B significantly promoted the germination potential,germination index,root length and fresh weight of Chinese cabbage seeds.Effects of cell free fermentation filtrate of strain 26B on the inhibition of BC1-gfp colonized on the Chinese cabbage roots was examined by root-dipping method.The results showed that the number of BC1-gfp on cabbage roots reached 2.3158 中 国 生 物 防 治 学 报 第 39 卷 109 CFU/g after 48 hours incubation in the treatment with BC1-gfp suspension,while no BC1-gfp was detected on the cabbage roots treated with the premixed mixture of BC1-gfp suspension and sterilized fermentation filtrate of strain 26B at a volume ratio of 10%.The bioassay test in potting soil showed that the efficacy of cell free fermentation filtrate of strain 26B on the control of soft rot disease reached 96.0%and 89.8%,respectively,in soil with water content of 14%and 20%.The above results indicated that Streptomyces 26B has great potential to be applied as a biocontrol strain,and its biocontrol efficacy can be improved through coordinately management of soil water content.Key words:soft rot pathogen of Chinese cabbage;Streptomyces;16S rRNA gene;antibacterial activity;biological control 白菜软腐病是由果胶杆菌 Pectobacterium spp.侵染引起的细菌性土传病害1,2，是白菜生产中的三大病害之一，也是制约白菜大面积发展的关键因素3。该病一旦发生，轻者减产 10%20%，重者减产 50%以上，甚至绝收。在病害流行年份，其发病率高达 30%40%4,5。湿度是影响白菜软腐病发生与流行的主要因素之一，过量浇水或者多雨造成地面积水、局部空气湿度过大有利于病菌的侵入和传播，最终造成该病害的大规模爆发。而且该病为害时期长，从田间、储运期直至市场上售卖均能造成白菜腐烂，因而一旦发生，损失巨大6,7。因化学农药使用带来的残留和环境污染问题，白菜软腐病的生物防治受到重视。已报道有效防治白菜软腐病的生防作用物主要有植物源农药、生防菌和抗生素农药等。其中，植物源农药中 3,7-二羟基-2,4-二甲氧基异黄烷8、小檗碱9和红蓼挥发油10对白菜软腐病菌有较好的抑制作用，缺点是有效成分不稳定，见光易分解，持效期短，药效发挥慢。防治白菜软腐病的生防菌主要为芽胞杆菌属，特别是埃吉类芽胞杆菌和解淀粉芽胞杆菌，埃吉类芽胞杆菌 JCK-5075 和 SWL-W8 发酵上清液或菌悬液对白菜软腐病的防效分别达到 84%和 79.7%11,12，解淀粉芽胞杆菌 KC-1 能够在大白菜及其根际存活并抑制白菜软腐病致病菌Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum 的生长，从而保护白菜免受病原菌的侵害13。赵辰瑞14的研究表明，梧宁霉素和中生菌素对白菜软腐病的田间防效较好，并且对白菜生长有一定的促进作用。然而我们也注意到雨水过大或者浇水过多时，无论采用化学农药还是生物农药，都难以实现白菜软腐病的持续控制。因此将田间水分管理和生防菌剂应用结合有可能成为防治白菜软腐病的有效技术和方法。田间水分管理是控制细菌性土传病害的有效手段。Jiang 等15通过栽培试验及转录组测序证实高土壤湿度增强生姜对青枯菌的易感性，通过控制土壤含水量可显著改变青枯病的发病率16，说明田间水分管理是控制青枯病大爆发的有效措施之一。耿妍等17研究发现低水肥条件下施用贝莱斯芽胞杆菌 B006 菌剂明显控制白菜软腐病的发生，促进植物生长，显著提高白菜产量，而且低水肥条件下芽胞杆菌 B006 促进了白菜根际放线菌的富集18，本研究从低水肥条件下施用芽胞杆菌 B006 菌剂的白菜根际土壤中分离到具有拮抗白菜软腐病菌的放线菌，为明确芽胞杆菌 B006 通过调控根际放线菌提高防病效果提供了理论依据，也为白菜软腐病的生物防治提供了新的生防菌资源。1 材料与方法 1.1 试验材料 供试土壤：白菜根际土壤采自北京市昌宁农庄白菜温室大棚，采集低水肥条件下施加芽胞杆菌 B006菌剂的白菜根际土壤，存于实验室 4 冰箱备用。供试病原菌：白菜软腐病菌 P.carotovorum subsp.brasiliensis BC1，北京市农林科学院生物中心惠赠；马铃薯黑胫病菌 P.carotovorum subsp.atrosepticum TY-1-1、P.carotovorum subsp.brasiliensis P-2-1，宁夏农林科学院植物保护研究所惠赠；马铃薯黑胫病菌 P.polaris A1 分离于河北省张家口市沽源县马铃薯黑胫病病株，以上 4 种植物病原细菌均保存于中国农业科学院植物保护研究所。质粒：带有绿色荧光蛋白基因的质粒 pBBR1MCS-2，卡那霉素抗性，保存在大肠杆菌 E.coli DH5 中，中国农业大学惠赠。第 1 期 张世昌等：拮抗链霉菌 26B 的筛选及其在不同含水量土壤中对白菜软腐病的防病效果 159 供试白菜品种：京春娃 4 号，购买于京研益农（北京）种业科技有限公司。培养基：ISP219和高