【不同培养条件对烟草青枯病菌生长的影响实证探析8100字（论文）】

不同培养条件对烟草青枯病菌生长的影响实证分析摘要关于烟草青枯菌在生长过程中所遭受的各种影响，总结了以下几个因素：第一个是9种阳离子；第二个是碳源；第三个是氮源；第四个是PH值。根据对比结果发现，不同的阳离子对烟草青枯菌所造成的影响程也不同。如若浓度条件在1mmol/L以下，那么Ca2+、K+等离子对在很小程度上影响青枯菌生长，而Cu2+、Al3+则在较大程度上影响青枯菌生长；如若浓度条件在10mmol/L以下，那么Mn2+、Fe2+等离子对青枯菌的生长有着强烈的抑制作用；如若浓度条件在30mmol/L以下，那么Ca2+、K+等离子对青枯菌的生长有着明显的抑制作用；如若浓度在Mg2+在60mmol/L以下，对青枯菌的生长环境有良好的辅助作用。除此之外，根据大量研究结果所得，当PH值达到7时，是最适合青枯菌生长的环境，蔗糖是最适合的碳源，蛋白胨是最适合的氮源，最不利于青枯菌生长的是硝态氮氮源。关键词：烟草青枯病菌；阳离子；碳氮源；pH值目录TOC\o"1-3"\h\u12519一、绪论 319581（一）研究背景 389（二）研究目的与意义 310651（三）文献综述 45445二、相关理论概述 414883三、材料与方法 6310821、供试菌株 6168042、不同阳离子 7265503、不同pH值 716454、不同碳、氮源 740841、不同阳离子 7145992、不同pH 9186353、不同碳、氮源 99399四、结论与讨论 1010937参考文献 13绪论研究背景烟草在生产过程中经常受到各种各样的病虫害入侵，其中最为严重的是青枯病的危害，青枯病的病原体是茄科雷尔氏菌。这种病害的物理范畴属于明显的维管束病害，烟草感染到这种病害会让整颗植株都病菌迅速侵蚀，值得重视的是，会对植物的根茎造成严重的破坏，导致病株的根茎腐烂，茎部会大量呈明显的黑色条斑。在1864年，印度尼西亚地区首次出现这类病菌，最后，迅速扩散至产烟国家，对烟株造成了致命性的重要病害[3-4]，为每个国家的烟草产业带来了极大的损失，成了烟草生长的最大威胁。如今，对我国的各大产烟省都有所影响，随着自然气候、土壤环境的变化，该病虫害在我国呈蔓延趋势。烟草青枯病的诱因是由以下三个主观因素导致的：第一个就是烟草苗；第二个是病原菌；第三个是环境条件。青枯病的致病力对烟草作物的生命有着严重的威胁。关于病原菌的致病力，主要是寄宿到烟草本体以后，致使烟草植株被病菌侵蚀的现象。研究目的与意义烟草青枯病是由茄科劳尔氏菌导致的，对烟草的危害极大，属于致命性病菌，在烟草领域的传播范围极广。我国华东等地区农作物青枯菌灾害，发病率频繁，就目前而言，并没有特效药和有效措施可以控制青枯病对农作物的危害，只能提高农作物的营养水平，从施肥技术上来保护植物的健康，为农作物提供充足的养分，使农作物达到最佳的生长状态，提高自身的抗病菌性。植物的生长离不开矿物质元素的补充，矿物质是满足农作物生长条件的基础，与此同时，还需要大剂量的微量元素。通过实验证明，矿物元素的适当补充可以有效预防病原菌的形成，制约病原菌的传播力。无论是温室大棚或者是自然环境下的田间地头，矿物质以及微量元素，都会有效抵抗病害的成长发展效率，这种机理条件目前尚未涉足研究。对于微量元素的营养为农作物青枯病所产生各种影响的探究，研究侧重点别从以下两个途径入手：第一个是有机肥的搭配；第二个是相关的土壤改良。就目前而言，从一种或者多种微量元素对农作物青枯菌所带来影响方面的研究少之甚少，虽然也有文献对微量元素与病原菌之间的关系有着相关的记载，但只是浅层次的理论概述，对维量元素与农作物青枯病之间的关系深入剖析还不够完整。而且，每个国家和地区的青枯病诱因、微量元素和土壤环境的差异，都会对青枯病的抑制有着不同的效果，此论文研究了9种阳离子等矿物质元素对农作物青枯病所产生的影响，为农作物的青枯病防治，而研发的新型农作物保护产品，提供相相的参考价值，为有效防止该病菌的发展和预防工作做好铺垫。文献综述郑世燕［12］通过对室内作物的研究，证明了烟草作物在原有的营养条件下，增加cab等矿物质元素可有效防控青枯菌对烟草作物的危害。吴卫玲［13］在研究中认为，硼酸钠的浓度可有效抑制青枯菌的生成，两者之间的浓度有密切的关系。若硼酸钠浓度大于或等于0.5mmol/L时，对农作物青枯病的生长有严重的影响。谭军［9］通过各种研究认为，在添加了相关微量元素的土壤环境中，锌元素和铜元素对青枯菌的生长有着抑制作用。若钙浓度达到2mmol/L，对青枯菌生长环境的抑制作用尤为明显；将9种阳离子和青枯菌生长关系带来的影响进行研究，当浓度条件为1mmol/L时，Ca2+等离子对农作物青枯菌的抑制效果最佳，在很大程度上认可了谭军［9］的研究结果。谭军［9］在研究中，将离子的浓度范围控制的比较狭隘，范围最高为1mmol/L，并不是可有效抑制青枯菌的生长最佳浓度。那研究当中，离子的浓度范围控制的较为广泛，能够明显的看出，离子的浓度越高，对青枯菌的抑制效果越明显。若M2的浓度为90mmol/L的最高浓度时，才能够有效抑制青枯菌的生长；若在1至60mmol/L之间时，Mg2+则无法满足对青枯菌的抑制条件。将以上研究结果做出总结，不同阳离子所产生的不同影响，对青枯病的抑制程度也不同，这与相关烟草农作物的施肥环境提供了参考依据。相关理论概述（一）青枯病的病原菌与危害关于农作物青枯病的概念，主要是由青枯雷尔氏菌引起的细菌性土传播病害，后来被泛指为青枯菌。截止目前，在世界上最常用的青枯菌类型分类法，包含以下三种：第一种是按照寄主面积大小来分类；第二种是按照生化结构的生理特点来分类；第三种是根据生化变种结构来分类，并根据菌种基因的演化类型作为架构框架[1]。由于青枯菌的特殊基因原理，传播速度快、破坏力强大，烟草作物一旦沾染上青枯菌便会立刻死亡。农作物青枯病的发病率极高，发病时最为明显的特点是：从植株的根茎部位到叶片部位均被病菌侵蚀成腐烂状态，并且，无论是植株在幼苗期、成苗期或壮苗期都会受到病菌的侵害。当农作物遭到青枯菌破坏时，在病发初期，整个植株会有一半枯萎，将整个病株拔出土壤以外，便会发现根茎部位近一半腐烂变黑，没有被病菌侵害的另一半呈正常状态。有的病株在发病期间，先由支片叶脉之间产生变异，茎部会呈现条状黑斑，病菌的侵蚀范围越来越广，黑色条斑逐渐扩散至病株的顶端以及叶柄上面。病发中期，整棵病株叶片呈萎靡状态，条状黑斑逐渐变得腐烂不堪，连植株的根部都受到严重的侵蚀，变成腐烂状，将病株的根茎分别切开，用两个拇指轻轻的挤压，便从根茎的导管处挤出黄白色的脓状物，病株的叶脉和根茎导管全部变成黑色。病发后期，病菌将吞蚀整颗植株，根茎部位变成腐烂和空腔，唯一只剩下木质结构。世界各地几乎都有青枯菌的危害所在，严重限制了农作物的健康生长，目前，农作物青枯菌虽然没有全球性爆发，但部分地区受到青枯菌的危害特别严重，偶尔还会和其它病菌混合发生，譬如：烟草黑胫病和根结线虫病等，病发呈最严重状态时，会导致大片面积的烟草死亡。被青枯菌侵染过的烟叶，再经过烤烟工艺后，烟雾颜色清杂，行态光滑，此现象证明了烟叶的化学成分产生了变异，降低了烟草的使用价值，减少了烟农的经济收益。如今，为了有效防止青枯菌所造成的烟草减产，主要实施了以下几种方法：第一种是种植抗病菌品种；第二种是利用生物防治方法；第三种是利用科学的化学防治；第四种是专业的农业防治。青菇菌是一种土壤传播性病菌，对于青枯菌的防治方法，并没有产出特效药，而烟草的结构与其他农作物不同，实现套种的难度极大，生物防治的结果并不理想。在目前，通常是以农业防治为主[2]，对于抗病植株的培育，是防止青枯菌病害最实惠最有效的方式，因此，加强培育青枯病的抗病品种，是有效抑制病害的重要手段。烟草品种质量的筛选是实现烟草培育的基础，此论文笔者针对烟草植株资源，通过人工接种的系统性青枯菌抗病品种进行筛选，有助于提炼有效的抗病原介质，为未来培育抗病菌品种提供有力的参考条件。根据烟草青枯菌的致病类型，可分为强、中、弱三种，并且这三种类型对植株的影响有非常明显的差异。现在主要栽种的烟草品种对弱毒性病菌具有一定的抗病能力，但是抗病时效性较短，基本维持在3至5年以内，之后便会失去耐抗性[3]，植株的品种质量多样性研究有利于开发种质资源[4]，通过考察和搜集等各种方法，可有效丰富种质资源库，因此，对烟草抗性基因进行研究，为培育抗性品种带来了非常重要的意义。（二）青枯病分布与流行趋势随着天然气候的影响以及自然环境的改变，全球的气温逐渐回暖，有利于青枯菌的生存环境，在全国范围内有明显的扩大趋势，对我国而言，青枯菌的病发率以南方烟区最为频繁，主要布局在广东省、福建省等烟区的危害尤为突出，甚至会造成毁灭性的破坏。最近几年，青枯菌病害有向北方地区逐步扩散的趋向，并且，山东省和河南省已出现过此类病菌的报道，局部危害相对较大，青枯菌病害的发展为烟草生产和行业的发展带来了重大的影响。（三）青枯病抗性鉴定方法关于传统的青枯菌测定方法，主要包括以下三种：第一种是通过网室接种；第二种是人工病圃方法；第三种是自然病圃方法。培育烟草的抗病品种，可有效推动烟草种植和生产的可持续发展，通过对抗病品种的不同抗病能力进行对比和研究，为有效培育烟草的抗病品种提供参考和借鉴，提高培育品质，增强抗病能力。在福建地区，常用的是传统的人工病圃方法，以此方法对烟草品种的抗病能力进行区别和鉴定，这种方法虽然对清姑菌的鉴定和新品种培育方面都有显著的效果，由于鉴定周期过长，需要利用整个生产季节才能得出结论，在很大程度上增加了鉴定成本，降低了培育效率。三、材料与方法（一）试验材料1、供试菌株在培育过程中，将菌株Tb590作为烟草青枯病菌的实验病株，是华南农业大学的细菌研究室所提供的储存资料。在实验时，先活化菌株，取部分菌落接种至LB培养液中，然后24h培养30℃摇床，此用法适用于各种菌落测定实验。相关的LB培养液包括：10g/L的胰蛋白胨、5g/L的酵母提取物、5g/L的氯化钠，pH值为7.0。相关的阳离子培养液配比：先准备适量的LB培养液，在LB培养液的基础营养里，分别加入各种试剂：包括CaCl2、KCl等，将各种阳离子配制成浓度为1、10mmol/L等浓度不同的LB培养液，再将HCl的pH值调整为7，利用试管分别储存，按照5mL每管的容量进行消毒和灭菌。实验中所运用的试剂，都是来自国产的分析纯。碳源所采用的培养液为：酵母膏NaH2PO40.5g/L等。氮源所采用的培养液为：葡萄糖Na2HPO42.13g/L等。2、不同阳离子取新鲜的Tb590菌液50μL放置24h以后，将阳离子培养液分别接种其中，每种浓度重复接种三种阳离子，24h培养30℃摇床。利用接种和不接种两种方式，培养0h的LB培养液并进行对比和分析，并使用分光亮度计来测定最佳吸收值。3、不同pH值在青枯病菌的生长环境中，使用LB培养液，采用HCl对pH值进行调节，分别为3、4等。关于青枯菌的接种和测定方法可参考1.2部分。4、不同碳、氮源分别将葡萄糖、蔗糖等按照1%的比例，加入到碳源培养液中，分别生成不同成份的碳源营养液；分别将NaNO3、牛肉膏等按照1%的比例，加入到氮源培养液中，分别生成不同成份的氮源培养液。关于青枯菌的接种和测定方法可参考1.2部分。（二）结果与分析1、不同阳离子浓度各不相同的Ca2+对青枯菌的生长环境会产生不同程度的影响，如若Ca2+浓度达到1和10mmol/L时，有利于青枯菌的生长，显示的1.0左右的OD600值。如若浓度达到大于或等于30mmol/L时，则对青枯菌的生长有明显的显抑制作用，所显示的0.0805的下降值为OD600。如若Ca2+浓度达到90mmol/L时，则对青枯菌的生长起着完全抑制的作用（表1）。如下表所见，如若K+的浓度为10和1mmol/L时，那么有利于青枯菌的生长，如若K+浓度大于或等于30mmol/L时，则会有效抑制青枯菌的生长。如若Mg2+浓度小于或等于60mmol/L时，则也利于青枯菌的生长和发展。并且几组之间的OD600值没有明显的变化；除非，Mg2+浓度大于或等于90mmol/L时，则会对青枯菌的生长才起到显著的抑制作用。上图说明，若离子为1mmol/L的浓度时，则非常利于青枯菌生长；若离子大于或等于10mmol/L浓度时，则明显的抑制了青枯菌的生长；若Fe2+为60和90mmol/L浓度时，高于30mmol/L的OD值时，或许是实验的误差值，有待更深入的探究。根据浓度不同的Al3+，对青枯菌的生长测定结果说明，若Al3+为10mmol/L的浓度时，青枯菌的生长要比在1和30mmol/L浓度环境下生长的更好，若Al3+为大于或等于60mmol/L浓度时，则会对青枯菌的生长起到明显的抑制作用。除此之外，上图还说明，在1mmol/L浓度的环境下，阳离子成份的不同，对青枯菌生长也带来了各种变化。在1mmol/L浓度下，Mg2+等有利于青枯菌的生长，Ca2+等和Zn2+对可有效抑制青枯菌的生长，并且抑制效果和Mg2+等有明显的差异；测定结果表明Cu2+和Al3+明显的抑制了菌落的生长，该结果与其他离子之间有明显的不同；若阳离子为10mmol/L浓度时，那么，Mg2+利于促进青枯菌生长；其中，Ca2+、K+、Zn2+等可有效抑制青枯菌的生长，其测定结果和Ca2+、K+有着非常明显的区别。如若阳离子为30mmol/L浓度时，那么，只有Mg2+可在较小程度上影响青枯菌的生长，其余的离子都可以抑制青枯菌的生长，而且效果非常明显，但是浓度为10mmol/L时，对菌落生长的影响差异化较为突出。就以上测定结果而言，则说明了最符合青枯菌生长的环境是在1和10mmol/L浓度下的Ca2+等离子；另外，离子Mg2+对青枯菌生长环境的影响相对微弱；较高浓度下的9种阳离子，明显抑制着青枯菌的生长，效果最佳的为Ca2+离子。在10mmol/L的同一种浓度中，表示了Mg2+离子是青枯菌的生长最佳环境；而Ca2+和K+离子等可有效抑制菌落的生长和发展。根据研究结果还可以看出，不同的阳离子在浓度为1mmol/L的条件下，对青枯菌的生长没有产生任何限制，反而长势娇好。如若浓度在1mmol/L的环境下，离子Cu2+和Al3+可明显的抑制青枯菌的生长。2、不同pH当pH值为3至9时，则有利于菌落的繁殖；当pH值为6至8时，则有利于菌落成长；当pH值为7时，则为菌落生长的最佳环境。3、不同碳、氮源通过各种测定结果表明，烟草的青枯菌在各种条件下所培育出来的生长效果有着不同的差异，但是在蔗糖和甘露醇的碳源环境下，生长的非常不错。而菌落在不同的氮源环境里，成长的差异也非常明显；在牛肉膏环境下，生长的比较不错，而在蛋白胨中为最佳。番茄的青枯菌最有效的抑制营养是钙物质，能够起到很好的病菌防控作用，因此，在营养液中加入适量的钙元素，可有效抑制青枯菌的扩散，低钙浓度对青枯菌的抑制率为56.8%，中钙浓度对青枯菌的抑制率为77.1%；高钙浓度对青枯菌的抑制率为100%，测定结果清晰地表明了钙元素能够有效遏制青枯菌的发病率，此项测定结果可以明显看出，如若Ca2+的浓度大于或等于30mmol/L时，可有效抑制该病害的发生；如若Ca2+的浓度为90mmol/L时，则可完全抑制青枯菌的生长。由此可见，高钙含量的土壤环境可有效降低该病害的发生率，是由于高浓度的钙可以抑制菌落扩散的原因，在这个方面还需要加强研究。四、结论与讨论优质的种子资源是培育抗病品种的基础条件，对现在使用的烟草品种进行抗性鉴定是提高抗源的最佳方式。因受收到天然气侯和自然环境等各种因素的影响，烟草品种所产生的抗病能力也各有不同，因此，在选择推广种植品种时要根据当地的实际情况来进行选择，由于我国烟草病虫害呈上升趋势，而且没有可靠有效的防治方法，又因为抗病品种得不到有效的推广或者产生的抗病能力不够，品质大不如前等因素影响，抗此病害品种的培育方面也存在着很多问题，比如鉴定网络的不完善，综合性较好的抗本缺乏等[12]，限制了我国对抗该病害品种培育的发展，因此，要建立完善的培育体系，保障鉴定结果的真实可靠性，创新研究高抗品种，加大推广种植技术以及高抗品种的种植，扩大宣传力度，提供病虫害宣传防治知识，关于有效减少该病害的产生问题，向烟民提供了以下方法：在烟草的种植期或者生长期，如若发现病株要立即拔除，防止大面积扩散。采用150ml的青枯立克，30ml的大蒜油，混合30斤清水，对该病区或者五厘米以内的病区范围给予灌根处理以及叶面喷雾，三天一次为一个周期，连续浇灌三个周期，每株用量可参考土壤的湿润程度，根据植株大小进行判断，标准为每株罐头。根据当地的气候条件和自然环境，选择种植不同的抗病品种。与其它农作物轮流种植，以三年为一个期限。4、加强培育抗病品种。5、提前种植。6、提倡使用农家肥。7、大面积种植以后加强田间管理。8、发现病株后立即拔出并用生石灰消毒，采用高畦栽培方式，及时排水，防止洪涝。该病害的防治可以根据普通农作物的防治方式结合使用，可以有效减少病害所带来的破坏，提高烟民收益。再通过对青枯病并做出的抗病鉴定实验中，所得出的鉴定结果并不是准确的抗体，反复的实验也会得出不同差异的结果。烟草种子播种到土壤里会受到土壤环境、太阳光照、水分子的蒸发量和土壤的湿度影，对鉴定结果也会有所影响，而不同的品种所需要的最佳生长时间也不尽相同[13]，因此，会出现种种误差。如果制定了合理的品种对照表可以按照详细的比例配置，找到最佳的抗病方式，可有效减少病菌的危害。室内的抗性鉴定可有效减来因素所造成的抗性建立影响，在室内做鉴定实验可以为田间鉴定提供参考依据，室内鉴定的主要优势在于：第一，可有效减少外界的干扰，进行规模化的培育种植，便于集中管理，可对杂交的后代进行相关的研究，可以对优良的育种材料在多种条件下和不同菌群接种的实验，便于测定适合于烟草生长的最佳环境，有利于抗病性研究的鉴定和评价[11]。第二，关于烟草品种带来的影响，即便种植在同一个环境里，也会产生着各种差异，可能是由于本身抗体的丧失导致的，但是抗体的丧失是由于受到外部病菌的侵蚀造成的，因此，笔者表示，同一个环境下种植的烟草所产生抗病力的不同，与品种无关。第三，关于烟草的治病性影响，同一个品种的烟草，在不同的生长环境里所产生的抗病效果也不一致，但环境的不同，导致了该病害的致病性也有着不同程度的差异，关于青枯病的致病性，要根据青枯病的类型以及烟草的品种进行划分，生长环境不同的烟草品种所产生的抗病能力也不同，上述是对烟草品种所产生的抗性差异因素的揣测。在本实验中选用了18种抗性为种植品种所产生的28种抗性能力，可将中抗品种加以推广，参考种植的品种是否能够实现大规模种植，需加强实验有助于得到更准确的参考依据。本次鉴定是通过不同阳离子对烟草青枯菌的生长所产生的抑制效果，利用化学试剂来进行多组的研究，通过研究表明，影响青枯菌生长环境的因素有很多种，比如种植的烟草品种不同，也会对青枯菌所产生的抗性带来影响，还包括，自然环境和土壤环境的影响，烟草植株所产生的抗病能力也会跟着产生影响，因此，还需要加大实验力度来研发更多的抗病品种以及研制抗青枯病的有效产品。参考文献［1］番华彩，唐嘉义，秦小萍.烟草青枯病防治研究进展［J］.云南大学学报（自然科学版），2008，30（S1）：31-35.［2］李勇，卓东.烟草青枯病综合防治方法及其研究进展［J］.南方农业，2011（12）：43-45.［3］尹立红，马志卿，陈安良，等.矿质元素与植物抗病虫草害关系研究进展［J］.西北农林科技大学学报，2003（10）：157-161.［4］慕康国，赵秀琴，李健强，等.矿质营养与植物病害关系研究进展［J］.中国农业大学学报，2000，5（1）：84-90.［5］SpannTM，SchunmannAW.Mineralnutritioncontributestoplantdiseaseandpestresistance［J］.edis.ifas.ufl.edu，2010：1-5.［6］DatnoffEL，ElmerWH，HuberDM.Mineralnutritionandplantdisease［M］.TheAmericanPhytopayhologicalSociety，St.Paul，2007.［7］李红丽，李清飞，郭夏丽，等.调节土壤微生态防治烟草青枯病［J］.河南农业科学，2006（2）：57-60.［8］王丽丽，石俊雄，袁赛飞，等.微生物有机肥结合土壤改良剂防治烟草青枯病［J］.土壤学报，2013，50（1）：150-156［9］谭军，刘雨虹，刘影，等．