小麦白粉病潜在生防菌的筛选与控病特性研究.doc

小麦白粉病潜在生防菌的筛选与控病特性研究沈阳农业大学,200510,36(5):541545JournalofShenyangAgriculturalUniversity,2005-10,36(5):541545小麦白粉病潜在生防菌的筛选与控病特性研究范瑛阁,曹远银术,魏松红,王美玲(沈阳农业大学植物免疫研究所,沈阳110161)摘要:20012004年从山东,河南等ll省采集土样78份,通过稀释平板法共分离菌株282株.其中真菌138株.细菌72株,放线菌6l株.通过小麦白粉菌的孢子萌发抑制试验和小麦离体叶病害抑制试验的初步筛选.共得到l2株防效较好的菌种.将所筛选的l2个菌株进行温室盆栽苗病害控制试验.结果表明:细菌菌种PE4,C26,C27与真菌菌种P171对小麦白粉病抑制能力较强.防治效果分别达74.96%,70.1%,67.33%和64.71%.并对不同处理的小麦株高和千粒重进行方差分析.其中菌株PE4,C26,GEl1处理的小麦千粒重分别为43.57,42.21,41.57g,与对照千粒重(29.22差异极显着.关键词:小麦白粉病;生物防治;细菌;真菌;放线菌;株高;千粒重中图分类号:$435.121.4.6;s482.2.92文献标识码:A文章编号:10001700(2005)05054105ScreeningandCurbingEfficacyofPotentialBiocontrolAgentsforPowderyMildewofWheatFANYing-ge,CAOYuan-yin,WEISong-hong,WANGMeiling(InstituteofPlantImmunology,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang110161,China)Abstract:78soilsampleswerecollectedfrom11provincesinChinabetween2001and2004.Withthesesamples.atotalof282isolateswereisolatedbydilutionplatemethod.Amongthem.therewere138fungalisolates.72bacterialisolatesand61actinomycialisolates.Accordingtotheabilitytoinhibitasexualsporegerminationonbearingglassandtocurbthediseasedevelopmentondetachedwbeatleaves,12promisingisolatesweresingledout.These12isolateswereusedinadultwheatplantstageforfurtherdiseasecontrolexperimentingreenhouse.Theresultsindicatedthat3bacterialisolatesfPE4,C26,C27)and1fugalisolatesfP171)hadconsiderablycurbedthedevelopmentofBumeriagraminisf.sp.tritici.Theircontrolemcacyreached70.1%,67.33%,74.96%and64.71%,respectively.Theexperimentalsoindicatedthatwheatplantheightand1000一kernalweightweresignificantlyaffected.The1000-kernalweightofwheattreatedwithisolatesofPE4,C26,GEl1were43.57g,42.21gand41.57g,respectively(29.22gforCK).Keywords:wheatpowdemildew;bio-control;fungi;bacteria;actinomyces;plantheight;lO00一kemalweight小麦白粉病是由BlumeriagraminisDc.speer.tritici引起,是小麦的主要病害之一.小麦白粉病分布广泛,除某些热带地区外,在世界各地都有分布.对白粉病的防治长期依赖化学药剂,如天然无机药剂硫磺粉,人工化学合成药剂如三唑酮,三唑醇等.这些药剂防治容易造成环境和农产品的污染.并且容易使病菌产生抗药性.如1991年山东报道防治小麦白粉病使用这些化学农药还带来了一定的环境残留污染.因此.这种现状亟待改变.于基成(2002)通过实验比较了几种具有潜在控病作用的植物源杀菌剂1号和凯地菌素的效果,结果发现在小麦白粉菌出现初始粉孢子时进行控制,其防治效果分别达到73.33%和66.19%f.HajlaouiM报道flocculosa可以防治小麦白粉病l4l.Serenade是美国Agraquest公司利用菌株BacillussubtilisstrainQST713的最新生物农药产品,目前以可湿性粉剂广泛应用,是一种广谱性生物杀菌剂,可以防治40多种植物疾病,其中包括小麦白粉病51.由此看出,尽管小麦白粉病是专性寄生菌.但是研制出控制小麦白粉病的生防药(菌)剂是收稿日期:20050311基金项目:十五国家科技攻关项目(2001BA509B03/2004BA5O9B03)作者简介:范瑛阁(1978),士,沈阳农业大学硕士研究生,从事生物防治方面的研究.通讯作者Correspondingauthor:曹$(1955一),男,沈阳农业大学研究员,博士,从事植物免疫学与分子植物病理学研究.?542?沈阳农业大学第36卷完全可能的,所以,本研究在开展具有潜在控病作用的植物源杀菌剂1号和凯地菌素效果比较实验的同时,开展了具有控病作用的生防菌剂筛选与研制,取得了较好效果,现报道如下.1材料与方法1.1材料1.1.1茵种来源20012004年从山东,河南,黑龙江,辽宁,河北,北京,山西,内蒙,宁夏,广东,广西等省的不同环境里采集土样78份,采用稀释分离法共分离菌株282株,其中真菌138株,细菌72株,放线菌61株,用于小麦白粉菌潜在生防菌筛选.1.1.2供试小麦品种辽宁麦区及内蒙部分麦区的生产主栽品种辽春lO号,该品种严重感染白粉病,适宜流行条件下,病害的侵染型,严重度和病指均达最高级.1.2试验方法1.2.1液体培养基真菌采用PDA不加琼脂培养液;细菌为牛肉津液培养基不加琼脂q;放线菌为高氏一号培养基不加琼脂.1.2.2发酵方法将生防菌株在无菌条件下接于液体培养基中震荡培养,摇床转速为180r?min,于2628下36h后,取5mL加入对应的培养液中继续震荡培养34d后备用.1.2.3孢子萌发抑制试验将分离的282,株菌株培养液与3%的融化状态的琼脂,分别以l:1的比例相混合,滴加到载玻片上,形成一薄层含药琼脂培养基,然后将待测定的小麦白粉菌粉孢子抖落到培养基上,于l8无光条件下培养48h每菌株重复处理3次.镜检计算孢子萌发率,以含3%葡萄糖培养基上孢子萌发率作对照,计算孢子萌发抑制率.?1.2.4小麦离体叶白粉病痛害药效试验将孢子萌发试验中萌发抑制率较高的菌株进行离体叶试验.供试小麦品种为小密穗,播种在花盆内,用长方形塑料罩严格隔离,避免外来菌污染,待叶片长N-叶一心时,将叶片剪成34cm长的叶段,叶背朝上平放在培养皿内经40mg6-BA保鲜剂湿润的两层滤纸上,叶片放好后两端用窄玻璃条压住,4次重复,同时每种药剂做两个处理.治疗作用测定:先接种白粉菌,24h后喷菌液;保护作用测定:先喷菌液,24h后接白粉菌.接种白粉菌采用在每个叶片上等距离取3点,用牙签点取白粉菌点接,喷药均以小麦叶片密布小雾滴为准,以喷清水作对照.待室内晾干后盖上培养皿.放在室温(1820),光/暗时间为12h/12h培养观察.约7d待清水对照充分发病时进行调查.1.2.5温室盆栽苗病害控制试验将离体叶试验中防治效果较好的菌株,经液体发酵后,进行温室盆栽药效试验.喷药时加O.2mL吐温(30001g?g).在144m温室用直径20cm花盆种植小麦784盆.每处理重复4次.每重复l4盆小麦,每盆播种8粒,分蘖后每盆约为l2株小麦.在小麦生长拔节期接种小麦白粉菌.每隔6d喷药1次,共喷药4次,根据喷药时间每隔3d调查病情指数.设l5%三唑酮可湿性粉剂1000倍液和清水作对照.计算各处理防治效果,小麦成熟后测量株高和千粒重,采用DPS数据分析软件进行差异性分析.2结果与分析2.1不同菌株对孢子萌发的抑制效果通过孢子萌发试验共得到24株菌株(真菌l6株,细菌3株,放线菌5株).其对小麦白粉菌孢子萌发抑制率如表1.试验结果表明小麦白粉菌分生孢子在l82O下平均孢子萌发率为95%.从表1中数据可以看出生防真菌对小麦白粉菌的孢子萌发抑制作用高于生防细菌和放线菌.真菌菌种P171,PS7,PM1,PS3,PM10都表现出对小麦白粉菌分生孢子萌发有明显的抑制作用,孢子萌发抑制率高达72.1%,85.17%,83.9%,71.84%和77.9%.第5期范瑛阁等:小麦白粉病潜在生防茵的筛选与控病特性研究?543?表124株菌株对小麦白粉菌的孢子萌发抑制率Table1Effectofthe24isolatesonsporegerminationrateofwheatpowderymildew菌株编号孢子萌发抑制率,%差异显着性菌株编号孢子萌发抑制率,%差异显着性IsolatesSporegerminationSignificanceIsolatescodeSporegerminationSignificancecodeinhibitingrate5%1%inhibitingrate5%1%C2689.00aAP2564.70lLPS785.17bBP2l63.50mMPM183.90CCP2160.9OnNPM1ol77.90dDP1660.0000PE477.83dDP154.58PPP17172.10eEGM654.20qQPS371.84fFP172f54.10qQP2370.10gGGEl7.53.20rRC2769.90hHGE1150.33SSP20I69-30iIPH3of46.20tTPS2f67.80iJGB2.44.30uUP7i65.86kKGB538.57vV注:1.菌株编号中第1个字母P代表菌株是由PDA培养基上筛选而来;C代表由牛肉膏蛋白胨培养基上筛选而来;G代表由高氏一号培养基上筛选而来;2.第2个字母代表菌株采集地点的第1个拼音字母;3,a为放线菌,b为细菌,f为真菌.Note:1,TheinitialletterP.inisolatescodemeansthatitwasscreenedwithPDAmedium;C,withNAmedium,andG,withmediumGause1:2.Thesecondeletterofthecodeisthefirstletteroftheplacenamewheretheisolatewascollected;3.a=actinomyces,b=bacteria,f-fungus.CKPE4图1对照小麦自粉菌孢子萌发与菌株PE4抑制小麦自粉菌孢子萌发Figure1ComparisonoftheeffectofisolatesPE4onwheatpowderymildewwithwatercontrol2.2小麦离体叶病害药效试验结果通过孢子萌发筛选的24株拈抗菌,经离体叶病害药效实验共筛选出l2株防治效果较好的菌株,分别是生防真菌P21,P16,P17一l,P25,P2,PS7,生防细菌PE4,C26,C27,生防放线菌GM6,GEll,GB5.如表2所示,l2株拮抗菌的治疗效果与预防效果相差不大,但预防处理较治疗处理发病轻.生防菌种之间的防治效果差异不显着.表212株生防菌对小麦白粉菌离体叶培养的治疗效果与预防效果菌株编号治疗效果/%预防效果/%菌株编号治疗效果,%预防效果,%IsolatescodeCurativeefficacyPreventiveefficacyIsolatescodeCurativeefficacyPreventiveefficacyPE453.1260.34P259.386032P2138.8943.75GM668.8062.54C2659.3267.36C2756.6963.67P1653_3350.00GEll59-3862.56P17156.6757.08GB562.5462.58P25633069.50PS768.7568.75沈阳农业大学第36卷P171清水对照CK图2菌株PI71对离体叶培养的小麦白粉病的防治效果(清水对照)Figure2ThecontrolefficacyofisolatesP17-1onpowderymildewgrownondetachedleaves2-3温室盆栽苗病害控制效果离体叶试验中筛选的12株拮抗菌,经温室盆栽试验,掌0o结果表明(图3):菌株PE4防治效果为74.96%,C26为专807O.1%.C27为67.33%,P171为64.71%,三唑酮为89.6%,曼60其他菌株没有明显效果.在第4次施药后清水对照发病严40重度基本达到最高级,小麦叶片枯黄,穗部开始发病,籽粒20表3不同处理对小麦株高的影响Table3EffectOfdifferenttreatmentsonplantheightofwheat表4不同处理对小麦干粒重的影响Table4Effectofdifferenttreatmentson1000-kernalweightofwheatPE4C26GE11三唑酮IadimC27P21P171GM6P16P25GB5CKPS7P243.5641.5742-2139.2O383636.0836.4434.2634.6733.1033.5829.2229.2627.66AABABCABCDABCDEBCDECDEDEFDEFGEFGHEFGHFGHGHH2.5不同处理的小麦千粒重差异分析从表4中可以看出,不同的菌株对小麦千粒重的影响差异显着.其中对小麦白粉菌防治效果明显的菌株PE4,C26,C27,P171处理的小麦千粒重明显高于对照,菌株PE4,C26处理的小麦千粒重高于三唑酮.说明防_盆_昌一兽d培gg第5期范瑛阁等:小麦白粉病潜在生防茵的筛选与控病特性研究?545?治效果明显的菌株可以防止小麦产量的下降.没有明显效果的菌株GEll,P21,GM6,P16,P25,GB5,PS7处理的小麦千粒重也高于对照,菌株P2处理的小麦千粒重低于对照.3结论与讨论本研究通过白粉菌孢子萌发抑制试验,小麦离体叶药效试验和温室盆栽苗病害控制试验,共筛选出4株在温室盆栽苗病害控制试验中防效明显的菌株,其中3株拈抗细菌为PE4,C26,C27,防效分别达74.96%,70.1%和67.33%;一株拮抗真菌为P17一l,防效达64.71%.经4株防效良好的菌株处理过的小麦千粒重分别为43.56,41.57,38.36,36.44g,明显高于对照(29.22g),其中菌株PE4和C26处理的小麦千粒重高于唑酮(39.20g),表现了优良的增产防病效果.由于环境因素和人为因素的影响,在试验过程中,筛选试验结果表现出某些差异.例如:在孢子萌发抑制试验中菌株PM1,PS7,孢子萌发抑制率高达83.90%,85,17%,明显高于菌株PE4;而在温室盆栽苗试验中菌株PE4防效高达74.96%,菌株PS7却基本没有防效,菌株PM1在离体叶药效试验中也没有表现出明显的防效,所以在试验过程中应严格操作.尽量避免人为因素造成的试验误差.小麦白粉菌孢子萌发受温度和无性孢子新鲜程度的影响,在低于l8或高于20qC,以及白粉菌生长超过7d的情况下,都会抑制白粉菌孢子的萌发,从而影响试验结果.所以在孢子萌发抑制试验