馬鈴薯黑痣病是由立枯絲核菌(Rhizoctonia solani)引起的一種土傳真菌病害,對(duì)馬鈴薯的產(chǎn)量和質(zhì)量都造成了嚴(yán)重的影響,很大程度制約了我國(guó)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為減輕馬鈴薯黑痣病的發(fā)生,為其生物防治提供依據(jù),本研究以甘肅省馬鈴薯黑痣病的高發(fā)地分離、純化出的立枯絲核菌為病原菌,研究生防球毛殼菌ND35菌株、棘孢木霉MX菌株、產(chǎn)紫青霉菌Q2菌株及其組合對(duì)馬鈴薯黑痣病的防治效果及其防病機(jī)理。研究?jī)?nèi)容主要包括病原菌的分離與鑒定,生防菌的拮抗及促生因子檢測(cè)、生防菌株間的相容性檢測(cè),生防菌株對(duì)病原菌拮抗作用,溫室盆栽試驗(yàn)和田間防病試驗(yàn),生防菌株及其組合對(duì)盆栽馬鈴薯植株防御酶活性、丙二醛、葉綠素含量以及根系活力的影響。試驗(yàn)結(jié)果如下:1、對(duì)分離純化得到的病原菌進(jìn)行形態(tài)特征和致病性測(cè)定結(jié)果顯示,將此菌株確定為立枯絲核菌(Rhizoctonia solani)HZ1菌株。2、生防球毛殼菌ND35菌株、棘孢木霉MX菌株、產(chǎn)紫青霉菌Q2菌株對(duì)馬鈴薯黑痣病的病原菌立枯絲核菌HZ1菌株拮抗測(cè)定結(jié)果顯示,各生防菌株對(duì)病原菌菌絲都有明顯的抑制作用。其中,平板拮抗抑制率分別為66.46%、84.25%、57.83%;生防菌株發(fā)酵濾液對(duì)病原菌抑菌率分別為41.62%、9.76%、76.07%;各生防菌株間的拮抗結(jié)果顯示,菌絲間均沒(méi)有抑菌帶的產(chǎn)生。3、生防菌株的拮抗及促生因子檢測(cè)結(jié)果顯示,球毛殼菌ND35菌株可產(chǎn)生纖維素酶、葡聚糖酶和生長(zhǎng)素;棘孢木霉MX可產(chǎn)生纖維素酶、生長(zhǎng)素,具有解磷能力;產(chǎn)紫青霉菌Q2可產(chǎn)生纖維素酶、蛋白酶、葡聚糖酶和生長(zhǎng)素,具有解磷能力。同時(shí)鏡檢三株生防菌與HZ1菌株交界處的菌絲,發(fā)現(xiàn)各生防菌株均具纏繞、侵入、寄生等重寄生作用,同時(shí)生防菌株的代謝產(chǎn)物會(huì)造成病原菌菌絲的斷裂、畸形、溶解。4、對(duì)盆栽馬鈴薯幼苗生理指標(biāo)的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),各處理中的菌株Q2和生防菌組合A對(duì)馬鈴薯植株的株高、莖粗、鮮重、干重等,均具有明顯促生長(zhǎng)作用,菌株MX對(duì)馬鈴薯植株莖粗有明顯促生作用,生防菌組合C對(duì)馬鈴薯植株莖粗和干重具有顯著促生作用。其他生防菌株及其組合等處理,對(duì)馬鈴薯植株的生長(zhǎng)基本沒(méi)有影響。盆栽防病試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),各生防菌株及其組合等處理均顯著降低了馬鈴薯黑痣病的發(fā)病率和病情指數(shù),其中降低黑痣病發(fā)病率最為明顯的是球毛殼菌ND35和生防菌組合A,分別降低了12.7%和14.28%,防治效果最好的處理為產(chǎn)紫青霉菌Q2、生防菌組合A、組合C,防治效果分別為42.79%、43.9%、41.74%。5、大田防病試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),各生防菌株及其組合處理均顯著降低了馬鈴薯黑痣病的發(fā)病率和病情指數(shù),其中降低黑痣病發(fā)病率最為明顯的是產(chǎn)紫青霉Q2和生防菌組合C,分別降低了28.33%和23.33%,防治效果最好的處理為產(chǎn)紫青霉菌Q2,生防菌組合A、組合C,其防效分別為41.16%、37.52%、37.57%。6、對(duì)植株防御酶活性、根系活力檢測(cè)、葉綠素含量檢測(cè)結(jié)果表明,不同生防菌及其組合處理檢測(cè)值要顯著高于未加任何生防菌株的空白對(duì)照(CK)處理組。其中第30 d時(shí),產(chǎn)紫青霉Q2的過(guò)氧化物酶(POD)活性最高,達(dá)到了5814.67 U/g,是對(duì)照(CK)處理組的3倍以上;球毛殼菌ND35的超氧化物歧化酶(SOD)的酶活性最高,達(dá)到了746.85 U/g,是對(duì)照處理組的3倍以上;生防菌組合A的過(guò)氧化氫酶(CAT)活性最高,達(dá)到了186.66 U/g,是對(duì)照處理組的6倍以上:球毛殼菌ND35根系活力最高,達(dá)到了69.23 mg/(g*h),活力比對(duì)照處理組提高91.67%;生防菌組合A的葉綠素含量最高,達(dá)到了2.69 mg/g,比對(duì)照處理組提高了29.84%。對(duì)植株丙二醛(MDA)含量檢測(cè)結(jié)果表明,不同生防菌及其組合等處理的MDA積累量在檢測(cè)周期內(nèi)均沒(méi)有顯著的提升,而對(duì)照(CK)處理組的MDA含量卻隨時(shí)間的延長(zhǎng),積累越來(lái)越多,第30 d時(shí),含量達(dá)到了48.47 nmol/g鮮重。綜上所述,生防球毛殼菌ND35菌株、棘孢木霉MX菌株、產(chǎn)紫青霉菌Q2菌株及其組合A、B、C均對(duì)馬鈴薯黑痣病有不同程度的防治效果,并可提高植株系統(tǒng)抗性。生防菌株ND35、MX、Q2及其組合對(duì)黑痣病防治效果及其作用機(jī)理的研究為馬鈴薯黑痣病的優(yōu)良生防菌劑以及拮抗菌生物制劑的研制和開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：S435.32;S476
【部分圖文】：

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文253結(jié)果與分析3.1病原菌的分離鑒定3.1.1病原菌的形態(tài)特征從甘肅省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)采集得到馬鈴薯黑痣病病樣進(jìn)行分離鑒定，得到一株病菌。供試病原菌在PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)3d左右，菌落直徑達(dá)到8cm，菌絲體初期無(wú)色，棉絮狀或絲狀。氣生菌絲較多，隨后逐漸縮短變粗為淺褐色，老熟菌絲有明顯分隔。菌絲分枝處多呈直角或銳角，分枝基部明顯縊縮，近分枝處有隔膜，菌絲細(xì)胞無(wú)鎖狀聯(lián)合，不產(chǎn)生分生孢子。病原菌生長(zhǎng)7d左右形成菌核。菌核橢圓形和米粒形，初期白色，老熟菌核呈褐色。單個(gè)分散或多個(gè)聚集產(chǎn)生于培養(yǎng)基表面或培養(yǎng)皿壁上，內(nèi)外顏色一致，表面粗糙等（圖1）。通過(guò)對(duì)病菌菌落特征，菌絲形態(tài)，菌核的形成等特征觀察，根據(jù)Sneh等的分類方法，初步將此病菌鑒定為無(wú)孢綱、無(wú)孢目、絲核菌屬的立枯絲核菌（RhizoctoniasolaniKühn）（Snehetal.，1991）。圖1病原菌的菌落生長(zhǎng)和菌絲形態(tài)Fig.1Colonygrowthandhyphalmorphologyofpathogens注：A:菌落生長(zhǎng)3d形態(tài)；B：菌落生長(zhǎng)7d形態(tài)；C：3d病原菌菌絲形態(tài)Note:A:Morphologyofcolonygrowthfor3d;B:Morphologyofcolonygrowthfor7d;C:Mycelialmorphologyofpathogenicfungusfor3d3.1.2病原菌的致病性檢測(cè)病原菌回接后，馬鈴薯植株表現(xiàn)如下癥狀：植株矮孝生長(zhǎng)緩慢。地下莖受害產(chǎn)生褐色壞死潰瘍斑，輕者地上部不表現(xiàn)癥狀，重者地下莖大面積壞死并引起地上部分枯死，甚至直接停止生長(zhǎng)，植株發(fā)病癥狀與馬鈴薯黑痣病苗期發(fā)病癥狀完全一致。根據(jù)柯赫氏法則，從莖基部病斑處的病薯上再次分離的菌株，經(jīng)鑒定與接種菌株的形態(tài)一致，證明該菌株是馬鈴薯黑痣病的致病菌株。

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文27圖2不同生防真菌菌株對(duì)立枯絲核菌菌株的拮抗效果Fig.2AntagonisticeffectofdifferentfungalbiocontrolstrainsagainstR.solanistrainHZ1注：A：對(duì)照（立枯絲核菌HZ1）；B：球毛殼菌ND35平板對(duì)峙與立枯絲核菌HZ1；C：棘孢木霉MX與立枯絲核菌HZ1平板對(duì)峙;D：產(chǎn)紫青霉Q2與立枯絲核菌HZ1平板對(duì)峙.Note:A:Control(R.solaniHZ1);B:C.globosumND35andR.solaniHZ1plateconfrontation;C:T.asperellumMXandR.solaniHZ1plateconfrontation;D:P.purpurogenumQ2andR.solani.HZ1plateconfrontation.3.3.2生防真菌發(fā)酵濾液對(duì)病原菌菌絲拮抗作用28℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)4d后，未經(jīng)處理的PDA培養(yǎng)基上，病原菌菌絲基本覆蓋整個(gè)培養(yǎng)基表面，而加入生防菌株ND35、MX、Q2發(fā)酵濾液的PDA培養(yǎng)基上，病原菌菌絲均不同程度受到了抑制。其中產(chǎn)紫青霉Q2發(fā)酵濾液的的抑制率最高，達(dá)到了76.07％，其次是球毛殼菌菌ND35的發(fā)酵濾液，抑制率達(dá)到了41.62％，最差的棘孢木霉MX發(fā)酵濾液抑制率最低，僅為9.76％（表6，圖3）。表6不同生防真菌菌株發(fā)酵濾液對(duì)立枯絲核菌菌絲體生長(zhǎng)的抑制作用Table6InhibitionofmyceliumgrowthofR.solanibyfermentationfiltratefromdifferentfungalbiocontrolstrains處理菌落半徑（cm）抑菌率(%)TreatmentColonyradiusInhibitionrateCK3.39±0.02a/ND1.98±0.05c41.62MX3.06±0.03b9.76Q20.81±0.03d76.07

馬鈴薯黑痣病的生物防治及其機(jī)理研究28圖3不同生防真菌菌株發(fā)酵濾液對(duì)立枯絲核菌菌絲生長(zhǎng)的抑制作用效果注：A：對(duì)照（立枯絲核菌HZ1）；B：球毛殼菌ND35發(fā)酵濾液對(duì)立枯絲核菌HZ1的影響；C：棘孢木霉MX發(fā)酵濾液對(duì)立枯絲核菌HZ1的影響;D：產(chǎn)紫青霉Q2發(fā)酵濾液對(duì)立枯絲核菌HZ1的影響；Fig.3InhibitionofmyceliagrowthofR.solanistrainHZ1byfermentationfiltratefromdifferentfungalbiocontrolstrainsNote:A:Control(RhizoctoniasolaniHZ1);B:EffectofthefermentationfiltratefromC.globosumND35onR.solaniHZ1;C:EffectofthefermentationfiltratefromT.asperellumMXonR.solaniHZ1;D:EffectofthefermentationfiltratefromP.purpurogenumQ2onR.solaniHZ1;3.4生防菌株間相容性測(cè)定對(duì)培養(yǎng)3d和7d的平板檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)除ND35-Q2和Q2-ND35外，各菌株間的抑菌率均達(dá)到了50％以上，但各生防菌株間沒(méi)有明顯抑菌帶的產(chǎn)生。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是生防菌株間的菌絲生長(zhǎng)速率不同及菌株產(chǎn)生的一些代謝物質(zhì)造成的，生長(zhǎng)速度快的菌絲提前搶占生存空間，代謝物質(zhì)抑制了自身之外的菌絲生長(zhǎng)，這些都造成了抑菌現(xiàn)象的存在。平板對(duì)峙法只是驗(yàn)證生防菌株之間是否拮抗的一種基本方法，我們還需要全方位的從各個(gè)方面進(jìn)行分析與討論（表7，圖4）。表7供試生防菌的相互作用Table7Themyceliuminteractionsbetweentestedbiocontrolagent供試菌株Teststrain菌落半徑（3d）Colonyradius（cm）菌落半徑（5d）Colonyradius（cm）對(duì)峙培養(yǎng)Cultureindual單獨(dú)培養(yǎng)Aloneculture抑菌率％inhibitionrate對(duì)峙培養(yǎng)Cultureindual單獨(dú)培養(yǎng)Aloneculture抑菌率％inhibitionrateND35-MX2.30±0.005.97±0.0661.472.47±0.216.27±0.1560.60ND35-Q20.70±0.000.90±0.1022.221
【參考文獻(xiàn)】

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