论文部分内容阅读
红豆杉(Taxus spp.)是我国一级保护植物,世界珍稀树种。它具有药用、观赏、绿化、特种优质用材等价值,特别是从根、茎、叶中提取的紫杉醇可加工成全球急需的抗癌新药。天然红豆杉资源非常有限,远远不能满足医药市场的需求,所以人工种植红豆杉成为提取紫杉醇的主要途径。南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairer)因出苗率较高(可达70%-80%)而常被选为优良栽培种。近年来,随着南方红豆杉人工种植面积的扩大,病害逐年加重,尤其出现的苗期根腐病害相当严重,给人们带来了很大的经济损失。本研究从雅安市洪雅县天赐苗木有限公司某生产基地采集南方红豆杉根腐病腐根样本,进行了病原鉴定和致病菌生物学特性研究,且从健康根际土壤中筛选了对病原菌有抑制作用的拮抗芽孢杆菌菌株,并对优势拮抗芽孢杆菌菌株无菌发酵滤液的抑菌特性进行了研究,研究结果如下:1、对腐根样本进行常规组织分离,获得7种不同性状的分离物,采用柯赫氏法则(Koch’s Postulate)验证其致病性,筛选出可导致南方红豆杉植株致病的分离物,结果显示回接病株发病症状与生产基地南方红豆杉根腐症状一致,对照无根腐现象出现。常规组织分离法分离回接发病的南方红豆杉腐根,发现分离菌株与基地样本分离物菌落形态一致,孢子形态一致。采用形态学特征观察、致病性测定及rDNA-ITS序列分析等方法进行鉴定,结果表明该病原菌为半知菌亚门从梗孢目瘤座孢科镰刀菌属尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。2、从培养基、pH、温度、碳氮源以及光照5个方面对南方红豆杉根腐病致病菌进行培养条件的优化。实验结果显示:(1)致病菌菌丝在PSA培养基上生长最好,在PDA+维生素B6培养基上产孢量最大:(2)pH等于5-10时,致病菌能正常生长和产孢,菌丝生长和产孢最佳pH值为6-7;(3)致病菌在15-35℃温度范围内能正常生长和产孢,最适温度为25-30℃;(4)致病菌生长和孢子萌发的最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为谷氨酸;(5)光暗交替最有利于致病菌的生长和产孢。3、采集南方红豆杉健康植株根际土壤,经涂布培养筛选得到37株不同性状的芽孢杆菌菌株,编号为B1-B37。以南方红豆杉根腐病病原为靶标菌,采用平板对峙培养法初筛出9株对南方红豆杉病原有拮抗效果的芽孢杆菌菌株,分别为B6、B9、B15、B18、B20、B27、B30、B36、B37。对这9株芽孢杆菌菌株进行复筛,最终获得3株拮抗效果明显(抑菌率都在30%以上)且具有抑菌广谱性的菌株B6、B15和B37,其中B37抑制作用最强,抑菌带达到10 mm,具有进一步研究开发的潜力。经形态学、生理生化及16S rDNA同源性分析,并构建16S rDNA系统发育树,鉴定B6为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus), B15为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens), B37为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)。4、试验发现B37对南方红豆杉根腐病致病菌的拮抗效果最佳,对其无菌发酵滤液抑菌特性进行研究。采用打孔法测定B37无菌发酵滤液的生物活性,测定结果表明B37无菌发酵滤液对致病菌的抑菌作用具有稳定性,具体表现为:(1)随着培养时间的增加,B37无菌发酵滤液抑菌活性逐渐增强;(2)在不同pH、不同温度、紫外线照射、与有机溶剂或蛋白酶K混合等条件下抑菌作用明显且稳定。将受B37无菌发酵滤液抑制的致病菌菌丝制成切片,在电子显微镜下观察,结果显示致病菌菌丝绝大部分发生畸变、缠绕和扭曲,有的菌丝出现膨大、透明度增加,部分菌丝局部现串珠状细胞,分生孢子梗发生畸变。随着B37菌株无菌发酵滤液浓度的增加,南方红豆杉根腐病病原菌的孢子萌发率逐渐降低,孢子数量减少。