黑果花楸根际土壤功能微生物筛选

2021-03-14高敬植刘昕宇王召旭刘丽娟

人参研究 2021年1期

高敬植，胡雪，刘昕宇，黄鑫，王召旭，刘丽娟

（通化师范学院生命科学学院·吉林通化·134002）

黑果花楸（Aronia melanocarpa）属于蔷薇科（Rosaceae）植物多年生落叶灌木，原产于北美东部，后来传入欧洲及前苏联[1]。是一种集食用、药用、园林和生态价值于一身的喜阳耐寒落叶灌木。黑果花楸果实富含黄酮、花青素和多酚等物质，其提取物对治疗心脏病、高血压等心脑血管疾病有特效[2]。我国最早是在上世纪90年代开始进行黑果花楸的引种工作，2001年经过一系列的育种栽培优化，成功实现黑果花楸的引种育种。

磷作为植物必需元素之一,在植物体内主要以磷酸根的形态存在，土壤环境中95%以上的磷素植物难以直接利用吸收。磷细菌能把难溶性磷酸盐活化，转化为易被作物吸收的形态。溶磷细菌的使用，提高植物对磷素的吸收量,减少使用磷酸盐肥料，有效延缓土壤退化。生物防治是一种无害、无污染的植物病害防治方案,对环境友好。生防菌主要有:真菌、细菌、放线菌等。

现在黑果花楸在我国的种植面积连年增加，本文以黑果花楸根际土壤为实验材料，分离筛选具有生防作用和溶磷效果的微生物，为黑果花楸的科学种植提供参考，丰富微生物资源。

1 材料和方法

1.1 采集土样

采自通化县通化裕丰元生态资源开发有限公司黑果花楸人工栽培基地,不同地块黑果花楸根际土壤，每个地点设3个取样小区，样品取回冷藏备用。

1.2 菌种

人参枯萎病；水稻恶苗病；人参根腐病；玉米茎腐病4种病原菌由通化师范学院微生物实验室提供。

1.3 培养基

采用牛肉膏蛋白胨培养基，高氏1号培养基，分离和培养细菌与放线菌；PDA培养基培养病原菌；无机磷培养基和有机磷培养基筛选溶磷菌。

1.4 土壤微生物分离、纯化

无菌条件下把采集的土样做10倍系列稀释，吸取10-4、10-5浓度稀释液1mL分别加入无菌培养皿中,加高氏1号培养基,混匀，28℃培养7d；10-6、10-7浓度稀释液1mL分别放入无菌培养皿,加牛肉膏蛋白胨培养基,混匀37℃培养1～2d；每处理重复3次。纯化后斜面保存。

1.5 生防菌筛选

采用平板对峙法[3-4]测定细菌和放线菌对植物病原菌的拮抗作用。先将供试生防菌株和病原菌活化,然后将病原菌制成直径5mm的菌饼,菌落面朝下紧贴于PDA平板中央,取少量细菌于病原菌菌饼两侧24mm处,每种病原菌3次重复,28℃恒温培养4～7d天,观察病原菌的生长情况,抑菌圈的有无。

1.6 溶磷菌筛选

利用无机磷培养基、有机磷培养基[5]，从分离出的细菌和放线菌中筛选，具有溶磷作用的微生物。用无菌牙签取少量待测菌种，点接在平板表面，每个平板接4株，37℃恒温培养7d，观察有无透明圈产生。

2 结果分析

从通化县快大茂镇赶马河村黑果花楸人工栽培基地黑果花楸的根际土壤中分离出的微生物,根据各菌株菌落颜色、形态等特征判断,共分离出24株细菌,放线菌13株。

2.1 生防菌筛选

采用平板对峙法测定分离出来的5株细菌对供试的4种病原菌生长的抑制作用,未选出具有生防效果的放线菌。

2.1.1 水稻恶苗病生防菌筛选

共有5株细菌对水稻恶苗病病原菌有不同程度的抑制作用，从图1可以看出，2号和6号细菌对该病原菌抑制效果明显，1、3、5号细菌抑菌效果略小于2号细菌。

图1 水稻恶苗病生防菌筛选结果

2.1.2 人参枯萎病生防菌筛选

在所有供试菌株中有5株细菌对人参枯萎病病原菌有抑制作用。在图2中，1号细菌对其菌丝生长抑制效果最明显，其次是2号细菌,3、4号细菌次之，5号细菌抑菌效果最弱。

图2 人参枯萎病生防菌筛选结果

2.1.3 人参根腐病生防菌筛选

筛选出1、2、4，3株对人参根腐病病原菌有生防效果的细菌。从图3可以看出，2号细菌对该病原菌抑制效果最明显，1和4号细菌抑菌效果相当。

图3 人参根腐病生防菌筛选结果

2.1.4 玉米茎腐病生防菌筛选

筛选出5株对玉米茎腐病病原菌有生防效果的细菌。在图4中，1号细菌对该病原菌菌丝生长抑制效果最明显，其次是2号细菌,5、6号细菌次之，4号细菌抑菌效果最弱。

图4 玉米茎腐病生防菌筛选结果

2.2 溶磷菌筛选

从分离出来24株细菌,放线菌13株中共筛选出1株可溶解无机磷的细菌，1株溶解无机磷的放线菌，溶磷效果一般。

3 小结

从通化县快大茂镇赶马河村黑果花楸人工栽培基地，黑果花楸的根际土壤中分离出的放线菌，均不具有拮抗活性。分离出24株细菌，其中，对供试的4种病原菌有拮抗效果共6株细菌；筛选出5株（（1、2、3、5、6））水稻恶苗病拮抗细菌；人参枯萎病拮抗细菌5株（1、2、4、5、6）；人参根腐病拮抗细菌3株（1、2、4）、玉米茎腐病拮抗菌（1、2、4、5、6）。1和2号这2株细菌对供试的4种病原菌均具有拮抗作用，且效果明显；5和6号细菌对水稻恶苗病、人参枯萎病和玉米茎腐病有抑制作用。对分离出来的溶磷细菌和生防细菌未进行系统的分类鉴定，有待于日后完善。