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南方根结线虫(Meloidogyne incognita)寄生多种植物,造成全球范围内农产品的经济损失,由于其生活在植物根的内部,导致根结线虫的防治十分困难.化学防治仍然是当今防治根结线虫病的主要手段,随着人们对健康和环境的日益关注,开发高效、稳定的防治根结线虫的生物防治产品成为必要.植物内生细菌(endophytic bacteria)是生活史的一定阶段生活在活体组织内又不引起植物明显病害的一类微生物.植物根内的内生细菌具有生长迅速,能够快速定殖并占据生态位,与线虫竞争生存空间和营养物质等优势,在生防根结线虫方面有很大的潜力.本实验室从植物组织内分离到12株有强杀线虫活性的内生细菌,其中3株在体外条件下12 h的杀线虫效果达到90%以上.经16S rDNA和gyrB基因扩增,确定3株内生细菌分别为Bacillus cereus BCM2,Bacillus cereus SZ5以及Bacillus altitudinis CCM7.通过链霉素标记3株内生细菌,在伤根接种细菌菌悬液后的不同时间点取番茄苗的根通过检测3株内生细菌在番茄中的定殖动态.结果表明,3株内生细菌50 d内均能在番茄根内稳定定殖,在接种后呈现先增后减,趋于稳定的动态变化过程.其中菌株B.cereus BCM2定殖量最大,在接种后第9d达到最大定殖量,为3.53× 106cfu/g根.进一步将带有绿色荧光蛋白(GFP)的质粒pBCgfp-1导入链霉素标记的菌株BCM2-(str')中,构建标记菌株BCM2(str')-pBCgfp-1,用CLSM检测内生细菌在番茄根内的定殖图谱,并通过激光三维扫描技术获得BCM2(str')-pBCgfp-1在番茄根内三维空间的分布图谱.结果显示标记的BCM2在番茄主根与侧根的连接处、表皮、皮层与维管束都有分布.采用盆栽番茄苗的方法设计了3组实验,通过接种内生细菌和南方根结线虫的方法测定内生细菌对根结线虫的防效和促进生长的潜力,实验设计和处理方法:(1)内生细菌定殖后接种根结线虫;(2)内生细菌与根结线虫同时接种;(3)先接种根结线虫10 d后接种内生细菌,以无菌水和阿维菌素作为对照.结果表明,3株内生细菌的不同接种方式都能降低根结线虫的卵块和根结指数,以提前接种B.cereus BCM2的结果最为明显,对根结和卵块的抑制率分别为81.2%和75.6%,显著高于阿维菌素对照组73.8%和60.0%,其他两种接种方式对根结和卵块的抑制与阿维菌素相比没有显著差异.在促生长实验中发现提前接种内生细菌B.cereus BCM2能够显著增加番茄的茎高和鲜重.将等量内生细菌定殖和未接种内生细菌的番茄根分别放在0.5%的水琼脂平板上,处理和对照之间滴加100条M.incognitaJ2s水悬液,培养24 h后采用研磨和镜检检测每段根中J2的数量.结果发现,接种了内生细菌的番茄根中相比较对照组检测到较少的M.incognita J2s,且存在显著差异,表明M.incognita J2s更倾向于寻找没有接种内生细菌的番茄根作为宿主,内生细菌定殖于番茄根部对M.incognita J2s侵染存在趋避作用.上述实验结果分析认为,植物内生细菌菌株BCM2能占据番茄根部的生态位点,显著影响南方根结线虫侵入和为害.该菌株提前接种对根结线虫的防效显著.建议生产上使用该菌株时先在番茄的苗期接种定殖后再移栽到田间.