茶藨生柱锈重寄生菌（Pestalotiopsis sp.）的生物学特性及毒素研究

摘要

华山松疱锈病(Armandiipineblisterrust)是由茶蔗生柱锈菌(CronartiumribicolaJ.C.Fischer)引起的一种毁灭性松干锈病，主要危害华山松中幼林，导致受害华山松高生长、径围生长和材积量明显下降，当病部溃疡斑环绕树干周长一半以上时造成枝干枯萎，最终整株死亡。化学防治在华山松疱锈病中一直占据主导地位，此方法虽然在一定时间和一定程度上能取得较好的防治效果，但往往由于操作困难、难以持久及环境污染等问题使得大部分病区的华山松疱锈病仍未得到有效控制且有继续蔓延扩张的趋势，严重威胁着长江上游防护林体系建立，给生态恢复带来极大困难。重寄生菌是一类对植物病原菌有控制作用的重要微生物资源，广泛用于植物病害生物防治的生防菌多数是植物病原菌的重寄生菌。《洱源枝顶孢侵染华山松疱锈菌机理研究》项目组成员在过去的研究中筛选出一株华山松疱锈病病原茶蔗生柱锈的重寄生菌——MM011菌株，该菌对锈孢子具有很强的伤害作用，且以毒素伤害为其作用机理。 开展该重寄生菌生物学特性及毒素的研究对开发新型生防制剂防治华山松疱锈病有重要的理论和实践意义。本研究对重寄生菌MM011的生物学特性、产毒条件、毒素的提取和基本性质及活性成分的分离纯化进行了较系统的初步分析和研究，并对MM011活菌体及毒素原液对华山松幼苗的安全性和对华山松疱锈病感病枝干的室内、室外防治效果进行了评价。主要研究结果如下： (1)营养物质对MM011菌丝生长的影响：不同碳源对菌丝生长存在显著差异，多糖比单糖或二糖更有利于MM011生长，可溶性淀粉、玉米粉对菌丝生长最为有利，而对乳糖利用最差。MM011能有效利用有机氮中的蛋白胨、酵母浸膏、黄豆粉和各类氨基酸(谷氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸)，但对无机氮中的铵态和硝酸态氮利用较差。无机盐离子明显影响MM011菌丝生长，以磷酸二氢钾、磷酸二氢钠最好，其中又以磷酸二氢钠最佳，并极显著高于其它几种无机盐处理。不同生长因子对MM011菌丝生长存在一定的差异，但促进作用不明显，仅复合VB处理后，菌落直径较对照组大，而其余各种维生素对菌丝生长促进作用不大。 (2)环境因子对MM011菌丝生长的影响：MM011对温度的适应范围较广，5～35℃下均能生长，但以20～30℃生长较好。低温(＜15℃)或高温(＞35℃)菌丝生长都会受到抑制。光照与MM011菌丝生长关系不密切，不同光照条件下菌丝生长速度差别不大。MM011在pH2～9范围内都能够生长，但以pH为4～7的微酸性环境内生长较好，过碱(pH大于7)或过酸(pH小于4)对菌丝的生长都不利。在-0.23～-6.487MPa水势下，菌丝均能生长，低于-8.0MPa，菌丝完全不能生长。MM011是一种好气性真菌，摇床速度达到150r/min最有利于该菌生长；接种量对菌丝最大产量影响不大，但是能够影响菌丝量达到最大值的时间。 (3)MM011分生孢子萌发的温度范围为10～35℃，最适温度为25℃。孢子萌发对湿度要求较高，相对湿度达90％以上孢子才能较好的萌发。光照有助于孢子的萌发。分生孢子在pH3～9的酸度范围内均能萌发，以pH5～6最适宜。加入锈孢子作为外源营养有利于分生孢子萌发。分生孢子的致死温度为52℃，在这一温度下处理10min孢子失去萌发能力。MM011在实验的各种条件下均不易产孢，只有在加入锈孢子的培养基质中能少量产孢。 (4)MM011毒素粗提液的基本特性研究表明，毒素的产生与培养条件有关，该菌在改良Fries培养液中产毒最好，15d左右为MM011的产毒高峰期，此时产毒量最大。该菌所产毒素是一类小分子、极性较大的非蛋白类物质，具有热稳定性和酸碱稳定性；甲醇能将其从培养液中较好地提取出来。这些特性的揭示为深入研究毒素提供了可靠的生化依据。 (5)MM011毒素活性组分的初步分离提纯和紫外吸收特性研究表明，粗毒素经柱层析分离，再经重结晶后可得到对锈孢子有强烈伤害作用的活性组分，该活性组分经紫外扫描测定，最大吸收波长为194nm。 (6)用MM011活菌体及其毒素原液对华山松幼苗进行安全性试验，结果表明，用不同的接种方法处理华山松百日苗和二年生幼苗的不同部位，均未见MM011活菌体及其粗毒素对华山松幼苗的明显伤害，初步证明MM011的活菌体及其粗毒素对华山松幼苗是安全的。 (7)用MM011不同接种体(菌丝段、分生孢子、毒素原液)对华山松疱锈病感病枝干的室内控制效果表明，不同接种体对感病华山松枝干上的茶蔗生柱锈菌均有不同程度的控制作用，其中以菌丝段+毒素原液和分生孢子+菌丝段+毒素原液为接种体的处理控制效果最好。MM011活菌体及其毒素原液对华山松疱锈病性子器阶段的野外防治试验结果表明，利用该菌株菌丝体及毒素原液在性子器阶段处理病树能大大降低锈子器的发生率，防治效果较为显著。而在锈子器阶段防治，该菌也很快能在锈子器上定殖。说明用MM011活菌体及其毒素原液防治华山松疱锈病是可行的。

目录

文摘

英文文摘

声明及关于论文使用授权的说明

1前言

2重寄生菌MM011的形态特征及生物学特性研究

3重寄生菌MM011产毒培养条件筛选及粗毒素基本性质研究

4 MM011毒素组分的分离与纯化

5 MM011活菌体及其毒素原液的应用研究

6问题与展望

参考文献:

致谢

附录有关方差分析的数据