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番茄早疫病是由茄链格孢菌(Alternariasolani(EllisandMartin)JonesandGrout)引起的一种真菌性病害,是导致番茄产量下降的重要病害之一。枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)S37和S44是本实验室分离、筛选的两株生防细菌。本论文主要探讨了枯草芽孢杆菌对番茄早疫病的生物防治机理的研究。 本论文在掌握了新疆加工番茄早疫病发病规律的基础上,进一步研究了枯草芽孢杆菌对加工番茄植株的抗病促生作用,及其对番茄早疫病的防治效果及防治机理。通过对新疆加工番茄早疫病发生与温湿度、种植品种、种植模式等关系的调查与研究,明确了新疆加工番茄早疫病发病的规律;通过浸种处理和盆栽试验探究了生防菌S37、S44对番茄早疫病的促生抗病作用;通过生防菌对早疫病菌抑制作用的研究,明确生防菌的抑菌机理;通过生防菌灌根处理加工番茄植株,进一步对生防菌诱导加工番茄抗病促生的生理机制和分子机制进行了研究。研究结果如下: 1.加工番茄早疫病菌生长的适宜温度范围在25—30℃,最适温度为28℃;在空气相对湿度范围为25%—75%时,空气湿度越大,越有利于分生孢子的萌发。在空气相对湿度为75%时,孢子平均萌发率可达100%。离体叶片接种试验表明,空气相对湿度范围为35%—75%时,早疫病菌分生孢子浓度为1×105个/mL和1×106个/mL时,空气湿度越大,早疫病菌分生孢子浓度越大,越有利于早疫病情的发生。在空气相对湿度75%、早疫病菌孢子为1×106个/mL浓度下,里格尔87-5和石番3号的病情指数分别为59.66和61.31。 5月份的日平均温度和6月份的降雨量直接影响着后期早疫病发生的轻重。5月份日平均温度越高,及6月份的降雨量越大,早疫病发生越严重。加工番茄早疫病的发生跟所种的加工番茄品种(系)自身不抗病、栽培方式和播种时间有很大关系。 2.生防菌处理加工番茄种子后,提高了其出苗率,不同程度上增加了番茄植株的株高、鲜重和干重。其中S37处理的番茄出苗率、株高、鲜重和干重分别比对照增加了15.79%、33.51%、50.28%和30.29%;S44处理的番茄出苗率、株高、鲜重和干重分别比对照增加了5.88%、-0.08%、41.19%和34.72%。 对于石番3号品种来说,S37和S44的相对防效分别为43.69%和70.87%;对于里格尔87-5品种来说,S37和S44的相对防效分别为25.98%和58.17%。 3.研究表明,S37对早疫病菌菌丝生长没有抑制作用,而S44对番茄早疫病菌抑制效果显著;S37对孢子萌发抑制作用不显著,而S44对番茄早疫病菌的孢子萌发有很好的抑制作用,生防菌S37和S44的孢子萌发抑制率分别为9.33%和95.69%;S37发酵液处理的番茄早疫病菌菌丝则没有出现异常,而S44可以使早疫病菌菌丝顶端膨大、菌丝断裂、缢缩,有的原生质则外溢。以生防菌拌种和灌根的方式处理加工番茄根部后,能明显提高番茄植株POD、PPO和SOD酶活力,从而增强了番茄植株抗病性。 4.本实验用半定量RT-PCR的方法,检测番茄中扩展蛋白基因LeEXP2和LeEXP18、Pti激酶基因Pti4和Pti6的表达。在未用生防菌处理时即“0”时刻,扩展蛋白基因和Pti激酶基因仅处于组成型表达,表达量很低。在用生防菌处理后,扩展蛋白基因和Pti激酶基因则高效表达,且高效表达维持时间较长,进一步验证了生防菌对加工番茄植株有抗病促生的作用。