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        半夏軟腐病內(nèi)生拮抗真菌的篩選及鑒定

        2013-12-31 00:00:00高園園胡秀芳
        山東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2013年11期

        摘 要:從浙江、山東、四川、江西采集的135株半夏樣品中分離出76株內(nèi)生拮抗菌,經(jīng)過(guò)平板對(duì)峙培養(yǎng)法進(jìn)行初篩和半夏離體塊莖復(fù)篩,篩選出2株拮抗真菌SC6和SC7,這2個(gè)菌株能完全抑制軟腐病的發(fā)生。通過(guò)形態(tài)學(xué)和ITS rDNA序列分析,鑒定菌株SC6和SC7均為曲霉屬土曲霉(Aspergillus terreus)。

        關(guān)鍵詞:半夏;內(nèi)生真菌;拮抗;鑒定

        中圖分類(lèi)號(hào):S435.672 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):1001-4942(2013)11-0103-04

        半夏[Pinellia ternata(Thunb.)Breit.]為天南星科多年生草本半夏屬植物,其塊莖可入藥,是一種重要的藥用植物[1,2]?,F(xiàn)代藥理研究證明半夏的主要功效有鎮(zhèn)咳祛痰、降逆止嘔、消痞散結(jié)、抗心律失常、降血脂、抗腫瘤、抗早孕、鎮(zhèn)靜催眠、解毒抗炎、降血壓等,臨床應(yīng)用十分廣泛[3,4]。

        自20世紀(jì)70年代開(kāi)始人工栽培半夏以來(lái),半夏栽培面積逐漸擴(kuò)大。隨著種植規(guī)模的擴(kuò)大,病害成了限制半夏種植的技術(shù)瓶頸之一,其中軟腐病危害最為嚴(yán)重,所以盡快開(kāi)展半夏軟腐病的生物防治研究已成為亟待解決的問(wèn)題。在生物防治方面,植物內(nèi)生菌是一類(lèi)潛力巨大、應(yīng)用前景廣闊的資源微生物,關(guān)于內(nèi)生菌作為生防因子的研究很多,并由此開(kāi)發(fā)出一些生防菌劑[5]。近年來(lái),國(guó)外已有內(nèi)生細(xì)菌用于馬鈴薯、水稻、棉花、玉米、甘藍(lán)、白菜、番茄和水果產(chǎn)后病害防治的報(bào)道;國(guó)內(nèi)針對(duì)馬鈴薯環(huán)腐病、番茄青枯病、辣椒炭疽病等病原菌也進(jìn)行了內(nèi)生菌的生防研究[6],顯示了內(nèi)生菌作為生物農(nóng)藥的良好前景。但內(nèi)生真菌應(yīng)用于軟腐病防治的研究報(bào)道較少。

        本文主要從半夏中分離內(nèi)生真菌,進(jìn)行初步的拮抗篩選及鑒定,為探索內(nèi)生菌對(duì)半夏軟腐病的生物防治奠定基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        樣品來(lái)源:用于內(nèi)生真菌篩選的樣品為采自浙江、山東、四川、江西半夏種植地的135株健康和發(fā)病較輕的半夏植株,保存于牛皮紙袋。

        半夏軟腐病原菌:由浙江理工大學(xué)生物工程研究所分離保存的胡蘿卜果膠桿菌胡蘿卜亞種(Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum)SXR1菌株。

        1.2 試驗(yàn)方法

        1.2.1 樣品處理及消毒

        將各處理置于28℃培養(yǎng)箱中,7 d后調(diào)查發(fā)病情況,統(tǒng)計(jì)發(fā)病率和病情指數(shù)。重復(fù)3次。

        1.2.6 18S rDNA的ITS序列分析

        ③核酸序列數(shù)據(jù)的分析和系統(tǒng)樹(shù)的構(gòu)建:將2個(gè)菌株ITS序列用NCBI的BLAST進(jìn)行比對(duì),用鄰近法(NJ)進(jìn)行聚類(lèi)分析和構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 內(nèi)生真菌分離

        從浙江、山東、四川和江西的半夏種植地共采集半夏135株,按根、球莖和莖分別進(jìn)行內(nèi)生菌的分離,共獲真菌分離物76株,其中地上莖分離出11株,球莖42株,根部23株;從浙江采集的半夏樣品中分離出38株,山東半夏樣品中19株,四川半夏樣品中10株,江西半夏樣品中9株。

        2.2 拮抗菌初篩

        用平板對(duì)峙培養(yǎng)法對(duì)76個(gè)真菌分離物進(jìn)行拮抗效果篩選,結(jié)果篩選出2株拮抗真菌SC6和SC7,抑菌圈直徑均在20.7 mm左右,如圖1所示。

        注:圖為接種病原菌后培養(yǎng)24 h時(shí)拮抗真菌SC6的拮抗效果。拮抗真菌SC7與SC6效果圖相仿,僅提供SC6的效果圖。下同。

        圖1 內(nèi)生拮抗菌對(duì)半夏軟腐病的抑菌效果

        2.3 拮抗菌復(fù)篩

        以半夏球莖為篩選材料,由圖2知,A、B、C均未發(fā)病,而D嚴(yán)重發(fā)病,說(shuō)明該2個(gè)拮抗菌SC6和SC7不僅對(duì)半夏不具有致病力,而且均可有效抑制半夏離體塊莖上軟腐病的發(fā)生,表現(xiàn)出良好的防效,防治效果高達(dá)100%。

        A:CK(陰性對(duì)照);B:拮抗菌;C:拮抗菌+病原菌;D:病原菌(陽(yáng)性對(duì)照)

        圖2 內(nèi)生拮抗菌對(duì)半夏球莖軟腐病的抑制效果

        2.4 拮抗真菌形態(tài)特征

        將內(nèi)生拮抗真菌SC6和SC7分別接種于PDA平皿中培養(yǎng),菌落和菌體形態(tài)見(jiàn)圖3和圖4。2個(gè)菌的形態(tài)均呈白色,初平坦,漸漸表面呈絨狀,生長(zhǎng)后期菌落中間呈現(xiàn)沙褐色,菌落反面呈黃色;分生孢子梗光滑無(wú)色,有隔膜,頂端膨大成半球形泡囊,從泡囊的頂部至2/3處密生小梗,小梗雙層,分生孢子串生于小梗頂端,分生孢子頭緊密直柱狀,分生孢子小而光滑,近球形。經(jīng)上述形態(tài)觀察初步鑒定為半知菌亞門(mén)絲孢菌綱從梗孢目叢梗孢科曲霉屬。

        2.5 18S rDNA的ITS序列分析

        對(duì)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物采用瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè),電泳結(jié)果如圖5,擴(kuò)增條帶大小約600 bp。

        M: Marker;1:SC6;2:SC7

        圖5 拮抗真菌SC6 和SC7的18S rDNA的

        ITS序列擴(kuò)增結(jié)果

        將2個(gè)菌株ITS序列用NCBI的BLAST進(jìn)行比對(duì),結(jié)果顯示二者之間同源性高達(dá)99.9%,只相差一個(gè)堿基,結(jié)合上述形態(tài)特征,確定SC6與SC7為同一種菌。用鄰近法(NJ)對(duì)2個(gè)菌株的ITS序列及相近序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù),SC6結(jié)果如圖6所示(SC7未列出)??梢钥闯?,菌株SC6與曲霉屬土曲霉(Aspergillus terreus)聚為一簇。

        根據(jù)真菌SC6和SC7的菌落照片、菌體照片以及18S rDNA ITS測(cè)序結(jié)果可以判定菌株SC6、SC7均屬于半知菌亞門(mén)絲孢菌綱叢梗孢目叢梗孢科曲霉屬土曲霉(Aspergillus terreus)。

        圖6 拮抗真菌SC6的18S rDNA ITS序列系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)

        3 小結(jié)與討論

        3.1 本試驗(yàn)所分離的內(nèi)生真菌相對(duì)較少,可能的原因有:一方面本試驗(yàn)所用培養(yǎng)基為常規(guī)的PDA培養(yǎng)基,其營(yíng)養(yǎng)成分不一定適合所有種類(lèi)內(nèi)生真菌的生長(zhǎng),從而導(dǎo)致真菌分離受到局限;另一方面采用組織研磨稀釋法分離,在研磨過(guò)程中,可能會(huì)有一些菌不能進(jìn)入上清液,從而使最終統(tǒng)計(jì)數(shù)量比實(shí)際數(shù)量偏低。另外,因真菌在半夏組織中含量本來(lái)就比較少,采用梯度稀釋法不利于含量較低的真菌培養(yǎng),從而影響最終分離結(jié)果。

        參 考 文 獻(xiàn):

        [1] 李玉先,劉曉東,朱照靜.半夏藥理作用的研究述要[J].遼寧中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2004,11(6):459-460.

        [2] 范美華,周吉源.半夏的研究進(jìn)展[J].西北藥學(xué)雜志,2004,19(2):90-92.

        [3] 張小斌,唐養(yǎng)璇.商洛半夏塊莖腐爛病的原因初探及防治對(duì)策[J].商洛師范專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào),2006,20(2):37-39.

        [4] 徐 萍,張學(xué)蘭,吳暢灝.半夏的研究進(jìn)展[J].中國(guó)藥業(yè),2003,12(3):76-77.

        [5] 孔慶科,丁愛(ài)云.內(nèi)生細(xì)菌作為生防因子的研究進(jìn)展[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001,32(2):256-260.

        [6] 石晶盈,陳維信,劉愛(ài)媛.植物內(nèi)生菌及其防治植物病害的研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào), 2006,26(7):2395-2401.

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