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木霉菌对甜瓜幼苗促生及对甜瓜蔓枯病病原菌的抑制效果研究

2019-12-27陆淼齐娟徐常建胡文曲张璐于嘉欣王雪娇段谟洋靳亚忠

安徽农学通报 2019年22期

陆淼 齐娟 徐常建 胡文曲 张璐 于嘉欣 王雪娇 段谟洋 靳亚忠

摘 要:采用平板对峙试验,检测不同木霉菌菌种对甜瓜蔓枯病病原菌的抑制效果和木霉菌对甜瓜植株生长指标的影响。结果表明,所选用的木霉菌菌种能明显抑制甜瓜蔓枯病病原菌的生长,抑制率达67.51%~86.64%,其中抑制率最大的为哈茨木霉菌DQ003,抑制率最小的为绿色木霉。不同木霉菌菌种对甜瓜植株促生作用不同,A3(HL100)、A5(HL119)、A7(JY013)、B7(QH060)能明显促进甜瓜植株地上部干鲜重的增加,A1(SC012)、A3(HL100)、A7(JY013)、B7(QH060)、B9(哈茨木酶DQ002)则显著促进了根系干鲜重的增加,而所用的木霉菌菌种菌均显著促进了根长的提高(P<0.05)。综合考虑,在所使用的木霉菌菌种中,A3(HL100)、A7(JY013)、B7(QH060)、B9(哈茨木酶DQ002)4种菌种能显著促进甜瓜幼苗植株的生长,尤其对根系的促生作用明显,且能明显抑制甜瓜蔓枯病病原菌的生长。

关键词:木霉菌;甜瓜蔓枯病;促生;抑制效果

中图分类号 S436.5文献标识码 A文章编号 1007-7731(2019)22-0023-05

Effects of Trichoderma spp.on Growth of Melon Seedlings and Inhibiting Effect of the Pathogen Growth of Mycospharella melonis

Lu Miao et al.

(College of Horticulture and Landscape Architectrue,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319,Chian)

Abstract:In this study,we investigated the effect of different Trichoderma spp. strains on the growth inhibition of mycospharella melonis  with plate confrontation test and the growth index of melon seedlings. The results indicated that all of Trichoderma spp. strains used could singnificantly inhibit the growth of the pathogen of mycospharella melonis strains in plate,and the inhibition rate of these Trichoderma spp.strains on the pathogen were up from 67.51% to 86.64%,in which DQ003,Trichoderma harzianum,has strongest the inhibition rate,up to 86.64% and DQ002,Trichoderma viride,has lowest the inhibition rate. In addition,there were different inhibition effects among all of Trichoderma spp strains. A3(HL100)、A5(HL119)、A7(JY013)、B7(QH060)markedly boosted the increase of the fresh and dry weight of shoots,and A1(SC012)、A3(HL100)、A7(JY013)、B7(QH060)、B9(Trichoderma harzianumDQ002) obviously promoted the increase of the fresh and dry weight of roots,while all of Trichoderma spp strains remarkably facilitated the root length of melon seedlings(P<0.05).Comprehensive consideration,we found that A3(HL100)、A7(JY013)、B7(QH060)、B9(Trichoderma harzianum DQ002) could singnificantly accelerate the growth of melon seedlings,especially roots,and could obviously suppress the growth of the pathogen.

Key words:Trichoderma;Mycospharella melonis;Growth promotion;Inhibition effect

甜瓜(Cucumis melo L.)是葫蘆科甜瓜属一年生蔓性草本植物,因其色泽多样、外形美观、香气浓郁、味道甜美等特点而被称为世界十大水果之一[1]。近年来,由于栽培面积的不断扩大、复种指数的增加、农户不规范使用药剂等因素,造成甜瓜蔓枯病的发生较为严重,减产明显,已成为甜瓜生产上的主要病害之一[2]。甜瓜蔓枯病是一种真菌性土传病害,主要为害甜瓜叶片、茎蔓、果实等,其中以茎蔓受害最重。自1891年首次在法国发现以来,该病害一直呈现扩大蔓延的趋势,分布区域广泛[3]。目前,甜瓜蔓枯病在我国许多种植区域均发生严重。据报道,甜瓜植株蔓枯病的发病率一般在15%~25%,严重时达60%~80%,且种植田出现大量死藤,减产30%以上,严重影响甜瓜的产量和品质[4]。

木霉菌(Trichoderma spp.)隶属半知菌亚门(Deuteromycotna)、丝孢纲(Hyphomycetes)、丝孢目(Hyphomycetales)、丝孢科(Hyphomycetaceae),是一类重要的植物病害生防真菌,对植物有显著的促生作用,对病原菌有显著的抑菌作用[5]。庄敬华等研究表明,哈茨木霉菌T23在黄瓜根部能产生诱导性抗性,提高抗枯萎病菌的侵染能力[6];梁巧兰等[7]研究表明,深绿木霉蛋白质Tra T2A对兰州百合灰霉菌具有抑制作用,同时提高了百合叶片中与抗病性相关的防御酶PPO、POD、SOD活性,降低丙二醛的含量。甘林等[8]等研究表明,FJ2006-8木霉对番茄灰霉病的抑制效果最高;牛芳胜[9]等研究表明,哈茨木霉与啶酰菌胺互作对番茄灰霉病的防治具有增效作用;冯程龙等[10]等研究表明,小麦秸秆生产木霉分生孢子及其生物有机肥对黄瓜有促生作用。前人研究表明,木霉菌可以促进不同的作物生长以及抑制真菌性病害发生或蔓延,但木霉菌的不同菌株对作物的促生及真菌性病原菌的抑制作用有所差异。

目前,关于木霉菌不同菌株对甜瓜幼苗生长及调节甜瓜蔓枯病病原菌的研究报道仍较少。为此,本研究采用薄皮甜瓜植株以及甜瓜蔓枯病病原菌为试材,利用本课题组分离、筛选的木霉菌不同菌株进行薄皮甜瓜幼苗促生及蔓枯病病原菌抑菌试验,探究木霉菌不同菌菌株对薄皮甜瓜促生及蔓枯病抑制效果,筛选出适宜的木霉菌菌种,为未来开发木霉菌菌剂及甜瓜安全、高产、优质栽培中有效利用木霉菌提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 供试材料 病原菌:从感染病原菌植物组织分离、纯化、鉴定的病原菌菌株(由黑龙江八一农垦大学园艺园林学院靳亚忠老师提供)。木霉菌:由海南大学热带农林学院刘铜教授提供和黑龙江八一农垦大学园艺园林学院木霉菌研究团队提供。甜瓜种子:薄皮甜瓜“DX-108”(由黑龙江八一农垦大学园艺园林学院甜瓜课题组提供)。供试培养基为:马铃薯琼脂培养基(PDA),其组成为马铃薯(200g/L)、葡萄糖(20g/L)、琼脂(15g/L),用1000mL的蒸馏水进行配制。

1.2 试验方法

1.2.1 木霉菌促生試验 试验设定19种木霉菌菌株进行处理,进行2次试验处理。采用的木霉菌为孢子粉(孢子含量≥20亿/g)配制的溶液,溶液中木霉菌的孢子悬浮液浓度为≥2亿/g,并以清水处理为对照(CK)。第1次试验,采用的木霉菌菌株分别为SC012(A1)、GZ070(A2)、HL100(A3)、HL135(A4)、HL119(A5)、HN059(A6)、JY013(A7);第2次试验,采用的木霉菌菌株为NX043(B1)、SC101(B2)、XJ087(B3)、棘孢木酶DQ001(B4)、XJ035(B5)、HN083110-1(B6)、QH060(B7)、HN083110-2(B8)、哈茨木酶DQ002(B9)、SC098(B10)、绿色木酶DQ003(B11)、FJ069(B12)。此外,将催芽的甜瓜种子播种在装有基质的育苗盘中,当甜瓜幼苗第1片真叶长出时进行木霉菌孢子悬浮液灌根,对照(CK)处理采用清水灌溉,3次重复,每个重复100株苗。木霉菌处理之后,薄皮甜瓜幼苗进入正常浇水管理,处理15d后采集样品,进行植株的干鲜重、根长测定。

1.2.2 木霉菌-病原菌对峙试验 采用2点对峙试验法进行,在90mm的PDA平板两端,取直线距离为60mm的2点,取培养24h的木霉菌甜瓜蔓枯病病原菌,并用火焰灭菌后的直径5mm打孔器在2种菌落边缘打好菌碟。然后将木霉菌碟接种在PDA平板的培养皿的一端,甜瓜蔓枯病病原菌菌碟接种在另一端,做好标记,3次重复,以只接甜瓜蔓枯病病原菌菌碟作对照,于恒温培养箱中28℃下恒温对峙培养,待木霉菌与甜瓜蔓枯病病原菌接触后计算木霉菌对甜瓜蔓枯病病原菌菌丝生长抑制率(%)。

抑制率(%)=病原菌菌丝对照半径-处理中病原菌的菌丝半径/病原菌菌丝对照半径×原菌菌。

1.3 数据统计 采用Excel 2010和SPSS 19软件对数据进行处理和统计分析,采用Duncan新复极差法进行显著性分析,Origin 8.0软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 木霉菌对甜瓜植株生长的影响

2.1.1 木霉菌对薄皮甜瓜幼苗地上部干鲜重的影响 由图1可知,与对照(CK,清水处理)处理的甜瓜植株相比,利用木霉菌不同菌株处理薄皮甜瓜幼苗地上部鲜重与对照处理之间存在明显差异(P<0.05),且不同木霉菌菌株处理之间也存在差异(P<0.05)。从图1a可以看出,木霉菌HL100(A3)、HL119(A5)、JY013(A7)处理薄皮甜瓜地上部鲜重明显大于对照处理(CK)的,且HL100(A3)菌株处理显著提高了甜瓜幼苗的地上部鲜重,而其他木霉菌菌株处理的甜瓜地上部则显著明显低于对照;从图1b可以看出,木霉菌QH060(B7)(0.936±0.008g)和FJ069(B12)(0.6827±0.010g)处理的甜瓜幼苗部鲜重显著高于CK(清水处理)的,与对照相比增加42.5%和4.1%,而其他菌株处理甜瓜幼地上部鲜重则低于对照处理的。

由图2可知,与对照相比,木霉菌不同菌株对薄皮甜瓜地上部干重的影响与鲜重变化规律基本一致,木霉菌菌株HL100(A3)、HL119(A5)处理甜瓜幼苗的地上部干重明显大于对照处理的,而JY013(A7)处理则低于对照的(P<0.05);第2个试验中发现,木霉菌菌株棘孢木酶(B4)、QH060(B7)、FJ069(B12)处理的甜瓜地上部干重显著高于CK处理的(P<0.05),而其他木霉菌菌株处理则明显低于或与CK无显著差异(P<0.05)。此外,木霉菌菌种处理之间,甜瓜地上部干鲜重之间也存在差异。

2.1.2 木霉菌对甜瓜植株根长以及根的干鲜重的影响 由图3可知,不同木霉菌菌株处理的薄皮甜瓜根长显著大于CK的,且不同木霉菌菌株处理之间存在明显不同或差异不明显(P<0.05),说明木霉菌菌株的不同,对薄皮甜瓜根的促生作用也存在差异。从图4、图5可以看出,不同木霉菌菌株对根的鲜重和干重影响不同,与对照处理相比,HL100(A3)、JY013(A7)以及QH060(B7)、哈茨木酶(B9)、绿色木酶(B11)处理的甜瓜根的鲜重和干重显著高于CK的,而SC012(A1)处理甜瓜根系干重也明显大于CK的(P<0.05)。不同木霉菌菌株不同对甜瓜幼苗根系的鲜重和干重存在差异或差异不明显。

2.2 木霉菌对甜瓜蔓枯病的抑菌能力 为了测定20种木霉菌菌株对甜瓜蔓枯病病原菌的抑制效果,进行了平板对峙培养,其结果见表1。从表1可以看出,20种木霉菌菌株对甜瓜蔓枯病病原菌均具有一定的抑制效果,抑制率在67.51%~84.64%,其中以哈茨木霉对甜瓜蔓枯病的抑制率最高达84.64%,绿色木霉的抑菌率最低,为67.51%。从拮抗指数来看,拮抗指数为I的木霉菌菌种占所有木霉菌的5.26%,拮抗指数为II的占15.79%。

3 结论与讨论

瓜类蔓枯病是影响瓜类蔬菜生产的重要病害之一[3]。国内有关瓜类蔬菜蔓枯病的研究起步较晚,缺乏有效的解决方法。木霉菌作为防治植物土传病害的重要生防菌,近年来在农业生产上得到了广泛的应用[5-13],其对病害的作用机制主要集中在抗生、重寄生、竞争及抑制作用等[7-8,12-13],在木霉菌与病原菌在产生营养或空间的竞争的同时,抑制了病原菌菌丝的扩展[13]。本研究通过平板对峙试验,结果表明,供试的19株木霉菌的生长速度明显快于病原菌的,对甜瓜蔓枯病病原菌的菌丝生长抑制率在67.51%~86.64%,其中哈茨木霉对病原菌菌丝的抑制效果最高达到86.64%。通过田间试验证明木霉菌对甜瓜苗的促生效果明显。综合考虑促生和抑菌效果,发现A3(HL100)、A7(JY013)、B7(QH060)、B9(哈茨木酶DQ002)菌株显著提高了甜瓜植株的生长,有效地抑制了蔓枯病病原菌的生长。

虽然目前木霉菌在生产上得到了广泛的应用,但在实际的生防应用中仍存在着许多的问题,如生防效果不稳定、在作物上的定殖能力低、受环境因素的影响等[24],今后仍需开展进一步的研究。

参考文献

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(责编:张宏民)