水稻纹枯病和稻瘟病相关颉颃细菌多样性及其生防制剂研究

摘要

水稻相关颉颃细菌的多样性及其在水稻病害生防上的应用为了阐明水稻相关颉颃细菌种群结构的多样性，寻找新的水稻病害生防细菌，我们从水稻镇88的根围、茎叶围、根内和茎叶内四个水稻微生境中分离筛选了2086个水稻相关细菌菌株。分别以水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)、稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)和水稻恶苗病菌(Fusarium moniliforme)为指示病原真菌，筛选获得颉颃效果显著的细菌菌株203个。通过测定颉颃细菌的胞外酶(纤维素酶，蛋白酶、几丁质酶)、次生代谢物(噬铁素)活性、解磷(有机磷和无机磷)和固氮活性，初步分析了颉颃细菌的颉颃机理。通过细菌16S rRNA基因限制性酶切图谱分析(amplified ribosomal DNA restrictionanalysis，ARDRA)、基因组DNA的BOX-PCR指纹图谱分析，以及16S rRNA基因序列的测定和分析，对颉颃细菌种群结构进行了鉴定。同时根据颉颃机理的不同分别选择了11个菌株(用于防治水稻稻瘟病)和17个菌株(用于防治水稻纹枯病)进行了田间试验。研究结果表明，203个颉颃细菌的ARDRA图谱共有18种；BOX-PCR指纹图谱显示，在85％相似性条件下，颉颃菌株有56种基因型；结合16S rRNA基因序列测定结果，可以得出，18个ARDRA类群分属于五个细菌纲(Bacitli，Alphaproteobactera，Betaproteobacteria，Gammaproteobacteria和Deinococci)，12个细菌属(Bacillus，Sarratia，Pantoea，Pseudomonas，Burkholderia，Paenibacillus，Acinetobacter，Agrobacterium，Stenotrophomonas，Brevibaciltus，Acidovorax，Deinococcus)。颉颃细菌中芽孢杆菌为优势种群，占颉颃细菌总数的68.5％，分布于水稻所有微生境中。田间防治结果表明，菌株1Pe2、2R37和1Re14对水稻叶瘟病害的防治效果分别为64.35％、57.86％和56.44％.对水稻纹枯病有较好防治效果的菌株为2Re17、1Re36、1Re3、2Re40、3Re22和3Pe76.研究还显示，来源于水稻不同微生境和不同取样时期的细菌种群有差异，大部分颉颃细菌来源于水稻根围和根内微生境中。 生防菌剂工艺学研究根据生防产品开发程序，确定了候选菌株1Pe2工艺学参数和Brevibacillus brevis1Pe2，Burkholderia cepacia2Pe22，Paenibacillus favisporus1Re49以及Pseudomonas fluorescens2R37菌株冷冻干燥保护剂和干燥后再水化剂的筛选。研究结果表明，工业用最佳液体培养基配方为：玉米粉0.5％，大豆粉1.0％，淀粉0.5％，酵母粉0.125％，蔗糖0.125％，碳酸钙0.3％，硫酸锰0.005％.固体培养基最佳配方为：豆饼粉10％，蔗糖1.0‰麦麸补足100％，微量无素：硫酸镁0.25％，磷酸氢二钾0.1％，硫酸铵0.05‰硫酸锰0.01％。上罐液体发酵参数：溶氧(DO)85％-100％，发酵初始pH为6.5-7.5，发酵温度36℃，搅拌转速为350 rpm，发酵时间24 h。液体制剂工业用配方为：抗氧化剂(ZS)0.2％，粘稠剂(CM)1.5％，防冻剂(BS)1.0％，防腐剂(SA)0.8％，悬浮剂(GJ)0.04％，润湿剂(E)2.0％，防光剂(RD)0.05％。可湿性粉剂(WP)生产配方为润湿剂(E)1.0％，防腐剂(SA)1.0％，惰性填充料调整菌浓度，水份含量小于3％。各菌株冷冻干燥后细胞复苏率大于60％时最佳保护剂为二糖类物质。各菌株最经济再水化剂为0.05 M PBS、1％蔗糖和1％脱脂奶粉。

目录

文摘

英文文摘

声明

序

第一章水稻主要病害生物防治研究进展概述

1.稻瘟病生物防治研究进展

2.水稻纹枯病生物防治研究进展

3.利用水稻PGPB(Plant growth promoting bacteria)细菌间接控制水稻病害

参考文献

第二章生防活菌制剂助剂研究方法概述

1.农药助剂(定义)

2.助剂的筛选

参考文献

下篇研究内容 第三章 水稻相关颉颃细菌的多样性及其在水稻病害生防上的应用

1.材料与方法

2.结果与分析

3.讨论

参考文献

下篇研究内容 第四章生防菌剂工艺学研究

1.材料与方法

2.结果与分析

3.讨论

参考文献

主要结论、后续研究、创新点

在职攻读博士学位期间发表论文

致谢