枯草芽孢杆菌BS05防治小麦纹枯病的研究

摘要

小麦纹枯病（wheat sharp eyespot）是由禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)和立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）引起的一种土传性真菌病害。该病会严重影响小麦的品质和产量。目前我国主栽小麦品种还没有对小麦纹枯病完全免疫的品种，在生产上主要利用化学药剂防治小麦纹枯病，而化学药剂污染环境，还会对小麦产量产生一定的影响。因此，利用对环境无害的生防菌防治小麦纹枯病有重要意义。本研究中利用前期分离获得的对小麦纹枯病菌有拮抗作用的枯草芽孢杆菌BS05，利用利福平和链霉素标记法研究了其在小麦上的定殖规律，通过室内盆栽实验研究了对小麦的防病促生效果以及防病的机制，利用单因素实验和正交实验设计相结合的方法优化了发酵培养基成分和培养条件。得到以下结论:
　　(1)利用抗生素诱导原始菌株BS05获得一株能在含300μg/mL链霉素和100μg/mL利福平的NA培养基中稳定生长的抗生素标记菌株BS05sr，抗生素标记菌株BS05sr表现出良好的耐药稳定性。与原始菌株比较，其细菌群体生长曲线，生物膜形成能力，对病原菌的拮抗作用均与原始菌株无显著性差异。
　　(2)通过灌根和浸种方式接种枯草芽孢杆菌BS05，菌株BS05可以在小麦上定殖。在两种处理中，菌株BS05在小麦中的定殖量变化趋势为先逐渐增加，达到顶峰后逐渐减少，在第30天时仍能够检测到菌株BS05存在。其中，灌根处理中，在第7天的定殖量最大，在小麦根、茎、叶中的定殖量分别为1.20×105CFU/g、1.02×104CFU/g、5.91×103CFU/g。浸种处理中，在第10天的定殖量最大，在小麦根、茎、叶的定殖量分别为8.95×104CFU/g、2.98×104CFU/g、3.87×103CFU/g。
　　(3)菌株BS05能够诱导小麦幼苗中多酚氧化酶(PPO)，过氧化物酶(POD)，苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性增加。在实验中，菌株BS05菌悬液处理对小麦幼苗中PPO，POD，PAL三种酶活性分别增加21.60％，19.92％，28.87％。菌株BS05除菌发酵液处理对小麦幼苗中PPO，POD，PAL三种酶活性分别增加20.61％,18.43％,24.47％。
　　(4)菌株BS05对小麦的生长有促进作用，菌株BS05浸种处理后小麦株高比对照增加5.49％，鲜重增加27.52％，干重增加28.95％。盆栽实验表明，菌株BS05对小麦纹枯病有一定的防治效果，对小麦纹枯病的防治效果达到62.77％。
　　(5)菌株BS05的最优发酵培养基组分为蔗糖1.5％、牛肉膏1.0％和KH2PO40.10％，最优培养条件为培养基初始pH7，培养温度30℃，转速150r/min，接种量3％。在最优发酵培养基组分和最优培养条件下，可以增加抑菌活性物质的活性。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 小麦纹枯病的研究进展

1．1．1 小麦纹枯病的发生和危害

1．1．2 小麦纹枯病的病原种类

1．1．3 小麦纹枯病菌的侵染过程

1．1．4 小麦纹枯病发病特点

1．1．5 小麦纹枯病的主要防治措施

1．2 生防细菌防治植物病害研究进展

1．2．1 生防细菌的种类

1．2．2 生防细菌生防机制的研究

1．2．3 生防细菌定殖的研究

1．3 枯草芽孢杆菌防治植物病害研究进展

1．3．1 枯草芽孢杆菌的基本概况

1．3．2 枯草芽孢杆菌在生物防治中的应用

1．3．3 枯草芽孢杆菌菌剂在实际应用中存在的主要问题

1．4 研究的目的与意义

2 材料与方法

2．1 材料

2．1．1 供试小麦及菌株

2．1．2 主要实验仪器及器材

2．1．3 试剂药品

2．1．4 培养基配置

2．2 方法

2．2．1 枯草芽孢杆菌BS05的抗生素标记及在小麦上的定殖

2．2．2 枯草芽孢杆菌BS05对小麦防御酶活性的影响

2．2．3 枯草芽孢杆菌BS05对小麦幼苗生长的影响

2．2．4 枯草芽孢杆菌BS05对小麦纹枯病的防治效果

2．2．5 枯草芽孢杆菌BS05发酵条件的优化

3 结果与分析

3．1 枯草芽孢杆菌BS05的抗生素标记及在小麦上的定殖

3．1．3 抗生素标记菌株BS05sr对小麦纹枯病菌的拮抗作用

3．1．4 菌株群体生长状态比较

3．1．5 原始菌株和抗生素标记菌株的生物膜形成能力

3．1．6 菌株BS05在小麦上的定殖动态

3．2 枯草芽孢杆菌BS05对小麦防御酶活性的影响

3．2．1 菌株BS05对小麦PPO活性的影响

3．2．2 菌株BS05对小麦POD活性的影响

3．2．3 菌株BS05对小麦PAL活性的影响

3．3 枯草芽孢杆菌BS05对小麦生长的影响

3．4 枯草芽孢杆菌BS05对小麦纹枯病的防治效果

3．5 枯草芽孢杆菌BS05发酵条件的优化

3．5．1 最优碳源的筛选

3．5．2 最优氮源的筛选

3．5．3 最优无机盐的筛选

3．5．4 菌株BS05发酵培养基组分的正交实验结果

3．5．5 pH对菌株BS05产生抑菌活性物质的影响

3．5．6 温度对菌株BS05产生抑菌活性物质的影响

3．5．7 转速对菌株BS05产生抑菌活性物质的影响

3．5．8 接种量对菌株BS05产生抑菌活性物质的影响

4 结论与讨论

4．1 结论

4．2 讨论

4．2．1 抗生素标记法检测生防菌的定殖

4．2．2 生防菌在植物上的定殖

4．2．3 生防菌诱导植物系统抗性

4．2．4 生防菌防病促生作用研究

4．2．5 细菌发酵条件优化

5 展望

参考文献

个人简历

致谢