放线菌防治十字花科根肿病大田试验.docx

放线菌防治十字花科根肿病大田试验研究1 十字花科根肿病生物防治概况11 发展概况 十字花科蔬菜根肿病又称根瘤病，是一种世界性病害，在世界各大蔬菜种植区普遍发生，常造成十字花科蔬菜大幅度减产。该病在13世纪就有记载，最早发现于地中海两岸 (英国，1737)和欧洲南部1 (前苏联列宁格勒，1872)。1878年始由俄国学者Worolin氏发现其病原 ，并命名为Plasmodiophora brassicae，属真菌鞭毛菌亚门，根肿菌纲。早在1936年在中国台湾就有报道，近年来中国部分地区大白菜根肿病发生面积急剧增加2。植株受到根肿菌侵染后主根或侧根薄壁组织膨大或形成肿瘤，田间一旦受到根肿病菌的污染，将长期带菌，不再适宜栽培十字花科蔬菜，因此该病严重威胁着十字花科蔬菜的可持续生产。十字花科根肿病的防治是世界性的难题， 目前主要利用化学以及农药4，抗病育种5等方法来控制该病害，但是化学农药会造成环境污染，并且效果也不是特别好，育种时间周期长很难满足防治要求。云南农业大学何月秋课题组于2006年从土壤中分离得到一个对十字花科根肿病有很好防治效果的细菌菌株，防治效果可以达到60-90%6。生物防治可能是将来防治该病害有效途径之一。1.2 根肿病危害症状 病原菌危害作物根部，在地上部分表现为：发病初期生长迟缓，植株矮小，基部叶片常在中午萎蔫，早晚恢复；发病后期叶片变黄、枯萎，严重的整株死亡。在地下部分表现为：病株根系出现肿瘤，肿瘤可在主根、侧根或须根上产生，一般呈纺锤形、手指形或不规划形，大小不一，数量不等。病根初期表面光滑，后期粗糙开裂，再受其它病菌侵染而腐烂。作物从苗期到成株期都可受害，生长期植株受害越早越重，受害越晚越轻，根系完全形成后才受害，根系变化不大7。1.3 病原 十字花科蔬菜根肿病是由鞭毛菌亚门芸苔根肿菌（Plasmodiophora brassicae woron）引起的一种真菌性病害，病菌在寄主肿大的组织内形成休眠孢子囊，孢子囊球形单胞，抗逆性强，能在土中休眠存活多年，孢子囊萌发时产生游动孢子，能在水中作短距离游动。1.4 侵染危害 根肿菌在9-30的土温下均可发育，以PH值为5.4-6.5，温度为18-25，含水量为60-90%的土壤环境适于病菌活动和发育，当土壤PH值大于7.2，含水量低于45%时，病菌发育受到抑制。可见潮湿而偏酸性的土壤有利于根肿病的发生。 病菌主要以休眠孢子囊随病残体遗留在土壤中越冬或越夏，土壤、病残体或未腐熟的厩肥等都能带菌，成为田间发病的初侵染源。病菌的田间传播主要靠雨水、昆虫和人为灌溉，耕作活动完成，而远距离传播主要由病菜根、带菌泥土的运输造成。 病菌休眠孢子囊在适宜的环境下产生游动孢子，从幼根或根毛侵入寄主表皮细胞，经过一定的发育阶段，在寄主细胞内发育为无定形，没有细胞壁的变形体，变形体能穿过细胞壁或随寄主细胞的分裂而增殖、扩展蔓延，最后变形体形成许多休眠孢子囊。同时变形体对寄主细胞进行干扰和刺激，使细胞分裂加快、体积增大，因此根部就出现肿瘤。在适宜的条件下病菌1天内即可完成侵入，经10天左右寄主根部长出肿瘤，整个病变仅需十余天。1.5 根肿病在昆明地区的影响 在昆明地区，4-10月份为大白菜根肿病发生流行期，尤以7-10月危害尤烈，4-10月的温、湿度及土壤偏酸的适生环境，加重了根肿病的发生及危害8。1.6 生物防治 生物防治是利用病原菌的拮抗微生物来防治植物病、虫、草害，在不污染环境、不破坏生态平衡的前提下提高作物产量，是一条顺应“绿色农业”潮流的病害防治方法。现已在棉花9、番茄10、辣椒11、小麦12、茄子13、玉米14、水稻15、甜瓜16等植物上得以成功应用。从理论上讲，任何能够降低植物病原微生物数量或或致病性的微生物都具有生防潜能。因此，生防菌的种类繁多，生产上广泛应用的有真菌、细菌、放线菌、病毒等。病害是制约蔬菜生产可持续发展的重要因子。随着我国蔬菜产品由数量消费型向质量消费型转变，蔬菜病害的研究越来越受到人们的重视17。应用化学方法防治蔬菜病害所带来环境污染以及耐药性等问题已经得到人们的高度关注，生物防治逐渐成为防治植物病害的重要手段之一。“十五”期间，我国许多具有自主知识产权的防治蔬菜病害的新型生物药剂获得登记，为蔬菜病害的生物防治提供了广阔的选择空间18。1.7 放线菌 放线菌（Actinomycete）是一类具有丝状结构的革兰氏阳性细菌，营养细胞能分化形成菌丝并能产生分生孢子19。放线菌在自然界分布广泛，主要以孢子或菌丝状态存在于土壤、空气和水中，尤其是含水量低、有机物丰富、呈中性或微碱性的土壤中数量最多。放线菌只是形态上的分类，不是生物学分类的一个名词。有些细菌和真菌都可以划归到放线菌。土壤特有的泥腥味，主要是放线菌的代谢产物所致。在这一过程中细胞发展了丰富而灵活的次生代谢来合成各种控制分化和细胞周期的专一性物质。在已经发现的近10000种微生物来源的生物活性物质中，约有23是由放线菌所合成的各种次生代谢产生。放线菌种类很多，多数放线菌具有发育良好的分支状菌丝体，少数为杆状或原始丝状的简单形态。菌丝大多无隔膜，其粗细与杆状细菌相似，直径为1微米左右。细胞中具核质而无真正的细胞核，细胞壁含有胞壁酸与二氨基庚二酸，而不含几丁质和纤维素。以与人类关系最密切、分布最广、种类最多、形态最典型的链霉菌属为例。链霉菌主要由菌丝和孢子两部分结构组成。放线菌多为腐生，少数寄生，与人类关系十分密切。腐生型在自然界物质循环中起着相当重要的作用，而寄生型可引起人、动物、植物的疾病。这些疾病可分为两大类，一类是放线菌病，由一些放线菌所引起，如马铃薯疮痂病、动物皮肤病、肺部感染、脑膜炎等；另一类为诺卡氏菌病，由诺卡氏菌引起的人畜疾病，如皮肤病、肺部感染、足菌病等。此外，放线菌具有特殊的土霉味，易使水和食品变味。有的能破坏棉毛织品、纸张等，给人类造成经济损失。只要掌握了有关放线菌的知识，充分了解其特性，就可控制、利用和改造它们，使之更好地为人类服务。放线菌是人们研究最早并应用到农业生产中的生防微生物，从放线菌中已经筛选到l0多种有生防价值的链霉菌，这些种类在植物病害的防治中发挥了巨大的作用。但其在十字花科蔬菜中的根肿病防治作用尚未报道。2 试验过程2.1 试验材料及试验地 供试材料为云南大学微生物重点实验室开发的具有17种放线菌混合的生物防治肥料;十字花科植物大白菜（Brassica rapa L. Pekinensis Group）种子试验地点为云南省昆明市落索坡村田地。试验田肥力中等，PH6.7-6.8，前茬作物为大白菜。2.2 方法 整地后根据立秋前后的气候条件，选择合适的播期。今年7月将具有17种放线菌混合的生物防治肥料与大白菜种子混匀，一起播入已挖好的垄沟。然后进行适当的栽培管理, 之后在播种后至白菜生长至成株期间,观察白菜的发病情况和分析放线菌对根肿病防治作用。2.3 预期结果 放线菌对十字花科植物根肿病有明显的防治效果。该研究结果为防治十字花科根肿病提供一种有效的生物防治方法。3 展望 由于采用化学农药进行植物病害防治具有见效快、杀菌谱广、成本低、使用简便等优点，成为防病丰产的有效手段之一20。但是长期、反复和大量使用化学农药引起土壤、水体和大气的污染；农副产品中农药残留增加：农药也杀伤了病菌、害虫在自然界的天敌导致病虫害的再度猖獗，并造成病菌、害虫产生抗药性。用药量越来越大，形成恶性循环。如何既能达到高效杀死作物病原义能维护生态平衡和获得优质、安全的农产品成为人们日益关注的焦点21。生物防治技术就是在自然状态下，将病原微生物存在拮抗作用或竞争关系的极少量微生物。通过人工筛选培养