哈茨木霉T28对致病疫霉的抑菌作用及抑制机理研究

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采用植物病理学、菌物学、分子生物学及生物化学的方法,以引起马铃薯晚疫病的致病疫霉菌为研究对象,研究以色列引进的6个木霉菌株对致病疫霉菌的抑制效果,从中筛选出具有高效抑制作用的菌株。对高效菌株发酵液进行提取,研究高效提取物性质及结构、稳定性、提取物对致病疫霉菌生理指标的影响,提取物的室内生物测定、大田防治以及安全性检测。同时对高效菌株进行分类地位验证、生物学特性研究。研究结果表明:  (1)通过拮抗研究和发酵液对致病疫霉菌丝生长、孢子囊萌发以及孢子囊释放游动孢子的抑制研究,从6个木霉菌株中筛选出对致病疫霉菌具有显著抑制效果的高效菌株T-28。该菌株对致病疫霉的拮抗等级为Ⅰ级,发酵液对菌丝生长抑制率为64.71%,孢子囊萌发相对抑制率为64.41%,孢子囊游动孢子释放相对抑制率为68.31%。  (2)木霉菌T28 ITS序列长为591 bp,鉴定为哈茨木霉(Trichodermaharzianum),GenBank登录号为JX088245。致病疫霉菌ITS序列长为859 bp,鉴定为致病疫霉菌(Phytophthora infestans Montagne de Bary),GenBank登录号为JX088246。  (3)采用不同提取方式和不同极性的有机溶剂对哈茨木霉T28发酵液进行萃取,获得6种提取物。研究了各提取物对致病疫霉的抑菌活性,对高效抑菌提取物进行GC-MS分析。结果表明,采用分步提取法和乙酸乙酯为萃取液的提取物对致病疫霉菌丝生长、孢子囊萌发、孢子囊释放游动孢子具有最佳的抑制效果,抑制率分别为67.06%,71.71%和76.25%。GC-MS对分步提取和直接提取的乙酸乙酯组分进行分析,分别得10个和15个组分;其中相同组分为2,5-二叔丁基酚、邻苯二甲酸二叔丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、十八碳酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸单(2-二乙基己基)酯。  (4)室内盆栽防治结果显示,T28发酵液乙酸乙酯提取物原液、10×稀释液和50×稀释液对马铃薯晚疫病均有较好的预防作用和控制效果。大田防治试验中, T28发酵液可湿性粉剂10倍液对植株均有显著的预防效果和控制效果,可显著降低地下茎的发病率。  (5) T28发酵液乙酸乙酯提取物的LD50为5777 mg/kg,95%可信限为3.117mg/kg~8.438 mg/kg,介于1001~10000 mg/kg之间,为低毒。提取物在使用浓度范围内对环境安全。  (6) T28发酵液乙酸乙酯提取物能显著降低致病疫霉保护酶(SOD、CAT、POD、GSH-Px)活性、糖代谢酶(HK、PK、LDH)和TCA有氧分解代谢酶(SDH、MDH)活性、能量代谢酶(ATP)活性,使菌体可溶性蛋白含量下降,降低呼吸速率,提高菌体MDA含量和电导率。提取物处理致病疫霉菌体48 h,与对照相比其保护酶(SOD、CAT、POD、GSH-Px)活性分别下降了89.06%、86.96%、97.47%和97.63%,糖代谢酶(HK、PK、LDH)和TCA有氧分解代谢酶(SDH、MDH)分别下降了93%、89.56%、88.5%、97.66%和97.43%,能量代谢酶(ATP)活性下降了98.5%和98.67%,菌体可溶性蛋白含量下降了62.5%,MDA含量上升60.98%电导率上升40.89%,呼吸速率下降为0。
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