【摘要】：玉米是我國(guó)重要的糧食作物,玉米莖基腐病是玉米上發(fā)生嚴(yán)重且傳播廣泛的土傳病害,對(duì)玉米產(chǎn)量和品質(zhì)造成很大威脅。種植玉米抗病品種和施用化學(xué)殺菌劑是防治莖基腐病的有效手段。但由于選育抗病品種耗時(shí)耗力,而化學(xué)藥劑的大量使用易造成環(huán)境污染、生態(tài)失衡等問(wèn)題,因此,探尋高效安全的玉米莖基腐病防治策略就顯得尤為重要。作為一種環(huán)境友好、高效無(wú)毒的防治手段,生物防治在植物病害的防治中扮演著越來(lái)越重要的角色。這其中,芽孢桿菌因具有獨(dú)特的生物學(xué)特性和顯著的生防潛力而備受青睞。本研究從玉米根際土壤中篩選分離得到一株對(duì)禾谷鐮刀菌有較強(qiáng)抑制效果的拮抗菌株TA-1,通過(guò)生理生化試驗(yàn)結(jié)合分子生物學(xué)技術(shù)明確了該拮抗菌株的種屬;測(cè)定了TA-1不同濃度發(fā)酵液的抑菌活性;采用透射電鏡對(duì)拮抗菌作用后禾谷鐮刀菌菌絲的超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察;同時(shí),利用溫室盆栽試驗(yàn)和大田驗(yàn)證試驗(yàn)系統(tǒng)評(píng)價(jià)了拮抗菌株TA-1對(duì)玉米莖基腐病的防治效果以及對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響。此外,對(duì)拮抗菌株TA-1產(chǎn)生的脂肽類化合物進(jìn)行了初步分析鑒定,探究其防治玉米莖基腐病的作用機(jī)制,為降低化學(xué)藥劑的使用和保障玉米產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)�，F(xiàn)將研究結(jié)果總結(jié)如下:1.通過(guò)對(duì)拮抗菌TA-1進(jìn)行菌落形態(tài)觀察,結(jié)合生理生化試驗(yàn),同時(shí)對(duì)16S rRNA和gyrB基因序列進(jìn)行分析后構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,最終將TA-1鑒定為甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌(Bacillus methylotrophicus)。2.平板對(duì)峙實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明TA-1對(duì)禾谷鐮刀菌具有很強(qiáng)的抑制效果,抑菌圈可達(dá)10-15 mm;不同濃度TA-1發(fā)酵液對(duì)禾谷鐮刀菌抑菌活性試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著發(fā)酵液濃度的升高,禾谷鐮刀菌菌絲生長(zhǎng)受到的抑制逐漸增強(qiáng)。當(dāng)發(fā)酵液濃度為10~8 CFU mL~(-1)時(shí),菌絲抑制率最高可達(dá)86.32%。3.溫室盆栽試驗(yàn)中,生防菌株TA-1能夠顯著降低玉米莖基腐病的發(fā)病率和病情指數(shù)。發(fā)酵液濃度從10~4 CFU mL~(-1)升高到10~8 CFU mL~(-1)時(shí),莖基腐病的發(fā)病率從55.00%降為11.67%,而對(duì)照組的發(fā)病率為88.3%。當(dāng)發(fā)酵液濃度提高到10~8 CFU mL~(-1)時(shí),防效達(dá)到86.79%。4.連續(xù)兩年的大田試驗(yàn)結(jié)果表明,不同濃度的TA-1發(fā)酵液均能夠顯著降低玉米莖基腐病的發(fā)病率,表現(xiàn)出良好的防治效果,同時(shí)還可以有效提高玉米植株的生長(zhǎng)量。TA-1發(fā)酵液處理后,與對(duì)照相比,玉米植株的株高、莖粗和產(chǎn)量最大可以分別提高19.2%、27.8%和26.2%。這進(jìn)一步證實(shí)了拮抗菌株TA-1的防病促生作用。5.透射電鏡(TEM)觀察發(fā)現(xiàn)菌株TA-1能夠破壞禾谷鐮刀菌細(xì)胞結(jié)構(gòu),導(dǎo)致細(xì)胞器的損壞和細(xì)胞液的外滲,造成細(xì)胞降解,從而引起細(xì)胞壞死。6.利用MALDI-TOF MS對(duì)生防芽孢桿菌TA-1產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)進(jìn)行分析鑒定,結(jié)果表明,TA-1發(fā)酵后產(chǎn)生了脂肽類化合物Surfactin和Iturin,這可能是其防治玉米莖基腐病害主要的生防機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S435.131;S476
【圖文】：

研究表明，表面活性素發(fā)揮抑菌效果是通過(guò)作用于生物膜磷脂雙通道，引起脂膜結(jié)構(gòu)損壞，促使細(xì)胞內(nèi)容物外滲，導(dǎo)致細(xì)胞死亡；同夠通過(guò)抑制病原菌酶活性來(lái)阻遏其蛋白質(zhì)合成，造成病原物細(xì)胞代謝原菌生長(zhǎng)繁殖的目的。此外，植物根部的表面張力會(huì)因?yàn)楸砻婊钚运�，從而可以增�?qiáng)拮抗細(xì)菌的游動(dòng)性，促進(jìn)生物膜的形成，阻止病原菌護(hù)根部的目的（Bais et al., 2004）。

泛革素結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2732827