基本信息
- 項目名稱：
- 防治番茄根結線蟲病芽孢桿菌菌株的篩選與鑒定
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 該作品依據(jù)生態(tài)平衡原理和農產品安全生產及農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，從農田土壤中分離能夠抑制病原真菌和根結線蟲的雙功能芽孢桿菌（Bacillus spp.），共獲得了10個菌株，并研究了它們對番茄植株的促生長作用和細菌學歸屬。
- 詳細介紹：
- 通過80℃水浴10分鐘，排除不能耐高度的真菌，細菌，原生動物等的干擾，靶向篩選耐高溫、具芽孢的芽孢桿菌，以三七根腐病病原真菌茄鐮刀菌為指示菌，從農田土壤中分離出有抑菌圈的芽孢菌216株。在塑料杯中接種南方根結線蟲，播種易感線蟲的番茄品種“云雜8號”，隨后將這216菌株發(fā)酵，以濃度澆塑料杯中，以已知具殺線蟲效果的專利菌株B9601-Y2和不加生防菌為對照，40天后，拔出所有處理的植株，因根結較小，僅觀察根結基本情況，粗篩出10株具有控制番茄根結線蟲病效果的芽孢桿菌。然后于不同時間段，分兩批測定這10株桿菌的控制番茄根結線蟲病和促進番茄生長的效果。第一批測定了6株，第二批測定了4株，且都獨立設有B9601-Y2和空白對照，第二批另設有“阿維菌素”藥劑對照。此外，為了明確部分菌株的控病時間，在第一批測定后，再播種番茄，不另施生防菌劑和農藥，測定了3個菌株的持效期。上述試驗得到了如下結果： 1、從216株芽孢桿菌中新篩到10株具有防治番茄根結線蟲的菌株，防治效果達46.90%～94.85%。 2、利用傳統(tǒng)細菌學鑒定方法將10個新菌株鑒定為芽孢桿菌屬，與16S rDNA序列相結合，將4個菌株鑒定種，其他2個為枯草芽孢桿菌，2個為解淀粉芽孢桿菌。 3、10個菌株均能促進番茄植株生長。 4、新篩選到的YN201001和YN201002及對照菌株B9601-Y2具有很好的持效期，施用113d后，對番茄根結線蟲病的防治效果仍然達49.99%-66.70%。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本作品依據(jù)生態(tài)平衡原理和芽孢桿菌具有耐高溫的芽孢，耐貯藏、貨架期長的特點，首先采用80℃溫度煮土壤以殺死其他生物，留下耐熱的芽孢桿菌。獲得芽孢桿菌后，稀釋發(fā)酵一定倍數(shù)后澆于接種根結線蟲的番茄苗的土壤中，篩選線蟲病最輕的處理，獲得具防治線蟲的菌株，并調查其促進番茄生長作用。最后，以細菌學常用的生理生化鑒定方法，并輔以16S rDNA序列測定，確定菌株的分類地位。
科學性、先進性及獨特之處
- 作者依據(jù)前述科研思想，從土壤中分離出了216株芽孢菌菌株，初步篩選和鑒定出了10株具有防治番茄根結線蟲的菌株，最高防效達94.85%，并兼有促生長的作用。這些菌株是來自土壤，易于在土壤中定殖，符合農業(yè)可持續(xù)發(fā)展方向，它對環(huán)境友好。因其具有芽孢的特點，易于生產，可做為根結線蟲防治制劑開發(fā)。因此，本作品的特點在于以生態(tài)平衡的觀點，走農業(yè)可持續(xù)發(fā)展之路，獲得了生產根結線蟲防治的基礎材料。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 近年來，隨著大棚番茄種植面積的不斷增加，番茄根結線蟲病在全國各地發(fā)生日益嚴重，一般減產20％-40％，嚴重的甚至絕收。本項目已獲得了10株具有控制根結線蟲并促進番茄生長的芽孢桿菌，可進一步用于商品化生產，減少化學農藥用量，改進農業(yè)生態(tài)平衡，提高農業(yè)生產經(jīng)濟效益和社會效益，符合農業(yè)生產發(fā)展方向，具有重要現(xiàn)實意義和應用前景。
學術論文摘要
- 番茄根結線蟲病是番茄上的一種難以防治的重要根部病害。本實驗通過溫室盆栽試驗，接種根結線蟲，篩選具有抑制病原真菌并對根結線蟲具有防治作用的芽孢桿菌菌株。通過兩輪的連續(xù)篩選，從216株芽孢桿菌中新篩到10株具有防治番茄根結線蟲的菌株，防治效果達46.90%～94.85%。其中菌株YN201011防治效果達94.85%，與3%阿維菌素水乳劑相當，2株的防治效果與生防菌株B9601-Y2的相當，3株的防治效果優(yōu)于B9601-Y2。新篩選到的菌株還有明顯促進番茄植株生長的作用。生理生化鑒定這10個菌株屬于芽孢桿菌，其中以16SrDNA序列初步證明菌株YN201001和YN201002為枯草芽孢桿菌，YN201005、YN201011為解淀粉芽孢桿菌。
獲獎情況
- 本作品于本校第九屆“挑戰(zhàn)杯”學生課外學術科技作品競賽中獲生命科學類一等獎。本作品于第六屆本省高校青年學術科技節(jié)中獲自然科學類學術論文一等獎。
鑒定結果
- 目前在國內外文獻中，尚未見他人報道的與本次查新項目研究內容和方法一致的報道。
參考文獻
- 徐建華, 魏大為, 詹裕定, 等. 江蘇省大棚蔬菜寄生線蟲的種類和發(fā)生[J]. 南京農業(yè)大學學報, 1994, 17 (1) : 47-5l 劉志明, 白先進, 秦碧霞, 等. 石灰氮防治番茄根結線蟲盆栽試驗[J]. 植物保護, 2006, 32 (2): 105-106 丁曉帆, 梁蓉, 王新軍.甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽對南方根結線蟲的毒力、防效及安全性研究[J]. 南京農業(yè)大學學報，2009, 32 (4): 85-88 雷麗萍, 李天飛, 楊銘. 幾種捕食真菌對煙草根結線蟲致病力研究初報[J]. 中國煙草, 1994,(3):25-27 李俊喜, 劉潤進. 菌根真菌菌劑防治作物土傳病害潛力分析[J]. 植物病理學報,2007, 37(1): l-8 Whipps J M. Prospects and limitations for mycorrhizas in biocontrol of root pathogens. Canadian Journal of Botany, 2004, 82:1198-1227 丁國春,付鵬,李紅梅,等.枯草芽孢桿菌AR11菌株對南方根結線蟲的生物防治[J].南京農業(yè)大學學報,2005,28(20):46-49 東秀珠,蔡妙英.常見細菌系統(tǒng)鑒定手冊[M].北京:科學出版社,2001 焦安英, 楊傳平, 李永峰, 等. Characterization and phylogenetics of a new species of genus Lactobacillus from the activated sludge in biohydrogen production[J]. Journal of Harbin Institute of Technology (New Series), 2006, 14(6):30-34 于力, 朱為民, 薛林寶, 等. 番茄根結線蟲病的研究進展[J].中國蔬菜, 2006, (11): 35～38
同類課題研究水平概述
- 根結線蟲病是重要土傳病害，在防治上有土壤病害共有特點，即逐年富集，輪作難在短時期內見效，田間管理等措施效果不甚明顯，難以施用物理方法，而化學防治常因殺線劑等為藥劑主要為滅生性，破壞生態(tài)平衡，污染土壤、地下水和大氣，作物安全期較長，且防治成本高昂，致使化學藥劑防治應用范圍受到很大限制。生物防治因其對環(huán)境友好，安全而被越來越受到重視。 根結線蟲病的生物防治包括天敵真菌、細菌及其代謝產物和植物源殺線蟲劑等的利用。在天敵真菌方面，研究歷史不長，汪來發(fā)等總結出有20多個屬的真菌可對根結線蟲進行卵寄生。其中研究最深的的是淡紫擬青霉，已被各國學者廣泛應用于根結線蟲的生防并制成為商品。至少發(fā)現(xiàn)有20多個種的真菌產生的毒素對線蟲有毒害作用。從高除蟲鏈霉菌的代謝物中分離到一種大環(huán)內酯類化合物，命名為阿維菌素，該化合物正處在商業(yè)開發(fā)階段。云南大學的張克勤教授研究小組一直致力于捕食線蟲真菌研究，并開發(fā)出了臨時登記產品。（3）細菌及其代謝產物的利用巴氏桿菌是植物線蟲工作者的研究焦點，對多種線蟲防效顯著，但由于它是專性寄生物，大量生產受到限制，目前尚無商品化制劑。近些年，各國植物病理學工作者都在致力于防治根結線蟲細菌的研究，主要集中在在熒光假單胞桿菌、球形芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌等屬細菌上。德國洪堡大學細菌遺傳研究所的Borriss教授利用解淀粉芽孢桿菌FZB42在溫室中防治根結線蟲取得了較好效果，云南農業(yè)大學何月秋教授利用解淀粉芽孢桿菌B9601-Y2（本研究對照菌株）在山東和云南省的大棚溫室中防治番茄根結線蟲病取得了很好效果，南京農業(yè)大學郭堅華教授課題組利用枯草芽孢桿菌防治番茄，香蕉等作物根結線蟲病也取得了重大進展，云南大學張克勤教授課題組還對芽孢桿菌防治根結線蟲的機制進行了研究。本研究依據(jù)生態(tài)平衡原理，采用80℃高度處理土壤，殺死芽孢桿菌以外的不耐高溫的其他生物的方法，靶向性分離產芽孢、易培養(yǎng)、耐貯藏和易于商品化生產的芽孢桿菌，并致力于篩選可抑制土壤常見病原真菌鐮刀菌和控制根結線蟲雙價功能的芽孢桿菌，在分離和純化的技術體系上有很高的創(chuàng)新性，尚未見到過走類似的技術路線的報道；也未見到在施入生防菌后，第二茬防治效果仍達到66.70%的報道，即篩選的芽孢桿菌的持效期較長。
