張小芳, 艾 瑛, 魏蘭芳, 史恭林, 王 星, 李 凡, 姬廣海*

1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué), 農(nóng)業(yè)生物多樣性與病蟲(chóng)害控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 昆明 650201； 2.云南省玉溪市通?？h植保植檢站, 云南 玉溪 652700； 3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué), 農(nóng)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心, 昆明 650201

生防細(xì)菌對(duì)水稻的促生性及誘導(dǎo)抗性研究

張小芳1, 艾 瑛2, 魏蘭芳3, 史恭林3, 王 星1, 李 凡1, 姬廣海1*

1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué), 農(nóng)業(yè)生物多樣性與病蟲(chóng)害控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 昆明 650201； 2.云南省玉溪市通海縣植保植檢站, 云南 玉溪 652700； 3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué), 農(nóng)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心, 昆明 650201

研究了4株生防菌對(duì)水稻白葉枯病的抑制作用和菌懸液浸種、浸芽、澆苗和包衣4種處理對(duì)水稻生長(zhǎng)的促進(jìn)作用,及對(duì)水稻體內(nèi)過(guò)氧化物酶POD、多酚氧化酶PPO、苯丙氨酸解氨酶PAL 3種保護(hù)酶的誘導(dǎo)表達(dá)作用。結(jié)果表明，4個(gè)菌株均對(duì)水稻幼苗有促生及誘導(dǎo)抗病性的作用。其中，WY2菌株誘導(dǎo)水稻抗病性和對(duì)水稻的促生性都要優(yōu)于其他3株菌株。水稻幼苗接種生防細(xì)菌24 h后再接種病原菌，生防細(xì)菌能促進(jìn)植物體內(nèi)保護(hù)酶PAL、POD、PPO活性的提高，進(jìn)而誘導(dǎo)植物抗病性的提高。

生防細(xì)菌；促生性；誘導(dǎo)抗性；水稻細(xì)菌性條斑病

由各種病害造成的農(nóng)作物損失嚴(yán)重，一般可達(dá)其總產(chǎn)量的30%～40%[1]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，化學(xué)農(nóng)藥是防治植物病蟲(chóng)害的首選方式，但其長(zhǎng)期的不合理使用造成了極大的負(fù)面影響，諸如化學(xué)農(nóng)藥的高毒高殘留、病原菌與害蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性、造成水體土壤等污染。隨著人們對(duì)食品安全的日益關(guān)注與可持續(xù)控制病蟲(chóng)害發(fā)展的需要，生物防治受到了國(guó)內(nèi)外植物保護(hù)工作者的重視。植物病害的生物防治主要包括：①利用拮抗菌對(duì)病原菌的拮抗作用來(lái)防治病害；②誘發(fā)植物自身的抗病性。作為植物病害生物防治因子深入研究的細(xì)菌類群很多，主要有：土壤桿菌屬(Agrobacteriumspp.)、假單胞菌屬(Pseudomonasspp.)、芽孢桿菌屬(Bacillusspp.)、歐文氏菌屬(Erwiniaspp.)、短桿菌屬 (Curobacteriumspp.)、節(jié)桿菌屬(Arthrobacterspp.)和溶桿菌屬(Lysobacterspp.)等[2,3]。

目前，應(yīng)用較多的生防細(xì)菌是芽孢桿菌。關(guān)于芽孢桿菌的生防促生機(jī)制，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量研究，普遍認(rèn)為芽孢桿菌生防機(jī)制主要有營(yíng)養(yǎng)和空間位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)、抗菌物質(zhì)產(chǎn)生、溶菌作用和誘導(dǎo)植物抗病性等方面。林東等[4]發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌SO113對(duì)水稻白葉枯病菌具有強(qiáng)烈的抑菌作用。陳志誼等[5]報(bào)道BacillussubtilisB-916菌株對(duì)水稻紋枯病的防效達(dá)50%～81%，且該菌株與井崗霉素按一定比例混合可提高后者防治水稻紋枯病的效果。胡劍等[6]從枯草芽孢桿菌0BS-98中分離純化抗真菌蛋白,發(fā)現(xiàn)它對(duì)蘋(píng)果輪紋病、蘆筍枯萎病具有很強(qiáng)的抑制作用。顧真榮等[7]評(píng)估顯示枯草芽孢桿菌G3對(duì)菜豆和茄子苗期炭疽病、菌核病以及番茄葉霉病具有很好的防效。

溶桿菌1978年由Christensen和Cook命名[8]。溶桿菌屬(Lysobacter)細(xì)菌屬于黃單胞菌科(Xanthomonadaceae)，該菌能夠溶解一些病原細(xì)菌、真菌和線蟲(chóng)，產(chǎn)生抗生素、生物表面活性物質(zhì)以及誘導(dǎo)寄主抗病性等，是一類具有極大生防潛力的生防菌。O′sullivan等[9]在1988年從溶桿菌屬菌體細(xì)胞中分離得到的二鹽基縮氨酸類抗生素lysobactin對(duì)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌有較強(qiáng)的抑菌作用。1999年Md等[10]研究發(fā)現(xiàn)溶桿菌Lysobactersp. SB-K88能夠產(chǎn)生一種對(duì)甜菜瘁倒病有明顯拮抗作用的抗生素xanthobaccin A。2003年Larissa 等[11]從溶桿菌Lysobactersp. 3.1T8上分離出一種對(duì)黃瓜瘁倒病有較好防治效果的抗生素。2005年Kobayashi等[12]研究產(chǎn)酶溶桿菌C3時(shí)發(fā)現(xiàn)一種新的具有熱穩(wěn)定性的抗生素物質(zhì)(HSAF)，它通過(guò)調(diào)節(jié)神經(jīng)酰胺酶的合成途徑來(lái)改變菌絲的形態(tài)，從而達(dá)到控制病害的目的。

目前許多研究認(rèn)為，誘導(dǎo)抗性有兩種類型：一類是由病菌無(wú)毒菌株或無(wú)毒基因產(chǎn)物和一些化學(xué)因子誘導(dǎo)的系統(tǒng)性獲得抗性(SAR)，這類誘導(dǎo)抗性由誘導(dǎo)因子激發(fā)植物SAR基因表達(dá)，產(chǎn)生一系列防衛(wèi)反應(yīng)如合成病程相關(guān)蛋白(PR)等，并由水楊酸介導(dǎo)[13]。例如，Ongena等[14]系統(tǒng)研究了枯草芽孢桿菌對(duì)黃瓜(炭疽病)、煙草(霜霉病)、番茄(灰霉病) 和大豆(灰霉病)的誘導(dǎo)抗病性信號(hào)傳導(dǎo)途徑和防衛(wèi)反應(yīng)基因表達(dá)差異,并首次證明枯草芽孢桿菌產(chǎn)生的脂肽類抗生素surfactin和fengycin是誘導(dǎo)寄主植物產(chǎn)生防衛(wèi)反應(yīng)的激發(fā)子，它們與特定受體發(fā)生識(shí)別反應(yīng)，從而激發(fā)植物依賴水楊酸( SA) 途徑的防衛(wèi)反應(yīng)。另一類是由根際促生細(xì)菌(PGPR)引起的誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性(ISR)，通常PGPR誘導(dǎo)的ISR是由種子處理或土壤澆灌獲得[15]。

生防細(xì)菌因其具有防病效果好、對(duì)人畜安全和對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)而受到重視。實(shí)驗(yàn)室前期從云南省不同地區(qū)分離到了多株芽孢桿菌和溶桿菌，并在魔芋軟腐病、煙草青枯病、水稻條斑病和水稻白葉枯病病原菌進(jìn)行了室內(nèi)抑菌試驗(yàn)初試。本文擬選用實(shí)驗(yàn)室分離保存的3株芽孢桿菌和1株溶桿菌對(duì)水稻的促生性及誘導(dǎo)抗性進(jìn)行研究，為進(jìn)一步研究和應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

本研究田間試驗(yàn)于2014年5月在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)溫室進(jìn)行，室內(nèi)試驗(yàn)在農(nóng)業(yè)生物多樣性國(guó)家工程中心進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)材料

供試生防菌株為解淀粉芽孢桿菌C3;甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌R2-2[16];解淀粉芽孢桿菌WY2;抗生素溶桿菌YFY02(申請(qǐng)專利，已受理)；水稻材料為感病品種IR24。材料均由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物多樣性國(guó)家工程中心細(xì)菌實(shí)驗(yàn)室提供。

1.3 生防細(xì)菌處理對(duì)水稻生長(zhǎng)的促進(jìn)作用

1.3.1 菌液的制備及處理方法 所用菌株為C3、R2-2、WY2、YFY02。將其生防菌液在營(yíng)養(yǎng)肉汁瓊脂NA培養(yǎng)基(葡萄糖10 g，蛋白胨5 g，牛肉浸膏3 g，酵母浸膏1 g，瓊脂粉17 g，用去離子水混合配制1 000 mL)上活化，28℃培養(yǎng)2 d。用移菌環(huán)挑取單菌落放于NA液體培養(yǎng)基中搖菌24～36 h。用分光光度計(jì)在600 nm下調(diào)OD值到0.5。將OD值為0.5的生防菌液按照100倍、200倍、500倍的濃度梯度稀釋，并分別用作浸種、浸芽、澆苗、包衣處理。浸種處理48 h，每24 h更換處理液一次；浸芽在種子出芽后用處理液浸泡48 h，每24 h更換一次處理液；澆苗在兩葉期進(jìn)行；包衣處理使用羧甲基纖維素，羧甲基纖維素與稀釋菌液按照1%的體積比混合在一起，羧甲基纖維素的濃度控制在0.2%。混合液置于裝有種子的三角瓶中，在搖床中搖2～6 h，取出陰干，然后催芽播種。水稻材料采用感病品種IR24。清水為對(duì)照。每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30粒種子。水稻播種30 d后，到幼苗兩葉期時(shí)調(diào)查促生效果。

1.3.2 測(cè)定指標(biāo)與方法 苗高和根長(zhǎng)：每個(gè)處理分別取水稻苗10棵，測(cè)量各處理幼苗和根的長(zhǎng)度，其中根以最長(zhǎng)的一根為測(cè)量對(duì)象，以每一處理10棵幼苗的平均值作為苗高(cm)和根長(zhǎng)(cm)。

根數(shù)：統(tǒng)計(jì)所有長(zhǎng)度大于2 cm的根的條數(shù)，最后同樣取每一處理的所有參試幼苗的平均值。

苗干重與根干重：將幼苗與根分開(kāi)用吸水紙包好，自然風(fēng)干后用0.001 g天平稱重，其重量除以幼苗數(shù)即為干重(mg)。

1.4 生防細(xì)菌處理水稻誘導(dǎo)抗性研究

經(jīng)C3、R2-2、WY2、13-6 4株生防菌液處理后的種子播種長(zhǎng)至抽穗期。將水稻細(xì)菌性條斑病菌在NA培養(yǎng)基上活化，28℃培養(yǎng)2 d。用移菌環(huán)挑取少量菌株放于NA液體培養(yǎng)基中搖菌24～36 h。加入適量無(wú)菌水制成菌懸液，用噴霧器均勻的噴灑在水稻葉片上，每個(gè)處理接種相同量的菌液，待21 d后調(diào)查其誘導(dǎo)抗性效果。

1.5 生防細(xì)菌處理對(duì)水稻幼苗地上部3種酶活性的影響

水稻感病品種IR24置28℃恒溫培養(yǎng)箱光照培養(yǎng)，生長(zhǎng)至三葉期時(shí)分別用C3、R2-2、WY2、YFY02菌液處理，對(duì)照用清水。分別在處理的0、12 h、36 h、48 h、96 h時(shí)取葉片測(cè)定有關(guān)指標(biāo)。

1.5.1 過(guò)氧化物酶(POD)活性測(cè)定[17]標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：取20 mL具塞試管6支，編號(hào)，按下表配制四鄰甲氧基苯酚標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，混勻后以1號(hào)管調(diào)零，于470 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，以標(biāo)準(zhǔn)液濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

POD的提取及活性測(cè)定：取待測(cè)水稻葉片適量，剪碎混勻于研缽中，加少量石英砂、碳酸鈣和適量蒸餾水，冰浴研磨成勻漿，蒸餾水定量至50 mL，搖勻后離心，上清液即為待測(cè)酶液。POD活性測(cè)定參照孫紅煒等[18]的方法。

POD活性測(cè)定[19]：取20 mL具塞試管3支，2支測(cè)定(3個(gè)重復(fù))，1支空白對(duì)照。各加入酶液1 mL，0.1%愈創(chuàng)木酚1 mL，蒸餾水6.9 mL，搖勻，加入0.18%雙氧水1 mL(對(duì)照用蒸餾水)，搖勻計(jì)時(shí)，25℃準(zhǔn)確反應(yīng)10 min，加5%偏磷酸0.2 mL終止反應(yīng)。用標(biāo)準(zhǔn)曲線1號(hào)管調(diào)零，于分光光度計(jì)測(cè)定A470的吸光值。

過(guò)氧化物酶活力=(X-Y)×Vt/wF×Vs×t

式中：X：測(cè)定管四鄰甲氧基苯酚的含量(μg)。Y：對(duì)照四鄰甲氧基苯酚的含量(μg)。Vt：酶液總體積(mL)。wF：樣品鮮重(g)。Vs：測(cè)定時(shí)取酶液的量(mL)。t：酶作用時(shí)間(min)。

1.5.2 多酚氧化酶(PPO)活性測(cè)定 每個(gè)處理葉片準(zhǔn)確稱取0.1 g，剪碎，加2 mL 0.1 mol/L 預(yù)冷的PBS磷酸緩沖液和少量石英砂于冰浴下研磨成勻漿，4℃下12 000 r/min離心20 min，將上清液移入另一容器中冰浴保存。反應(yīng)系統(tǒng)中，以鄰苯二酚為底物，反應(yīng)成分包括0.02 mol/L鄰苯二酚1.5 mL，pH 6.8的PBS緩沖液1.5 mL和1 mL酶液。反應(yīng)液先于37℃放置2 min后，測(cè)定OD398的光密度值，10 min內(nèi)每分鐘記錄一次光密度值，以不加酶液而加相同體積的緩沖液作為空白對(duì)照。以每分鐘使OD398變化0.01的酶量為一個(gè)酶活力單位。

酶活力=△OD398×V/0.01×Vt×w×t

式中：0.01：酶活單位；V：提取酶液的總體積(mL)；Vt：測(cè)定時(shí)酶液用量(mL)；w：用于提酶的葉片重量(g)；t：△OD398變化所用時(shí)間(min)。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

1.5.3 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性測(cè)定 稱取適量的水稻幼苗組織，先加1.5 mL預(yù)冷的提取液(即7 mmol/L巰基乙醇硼酸緩沖液)、過(guò)量的聚乙烯吡咯烷酮(但不能太多，否則不易研磨)、少量石英砂在冰浴下研磨成漿，再加3.5 mL預(yù)冷的提取液使其終體積為5 mL。于12 000 g/min 4℃離心15 min，用吸管吸取上清液，上清液即粗酶液。

酶活的測(cè)定：反應(yīng)液包括：0.02 mol/L L-苯丙氨酸1 mL；0.1 mol/L硼酸緩沖液(pH 8.8)2 mL；0.1 mL粗酶液(對(duì)照以0.1 mL巰基乙醇緩沖液代替酶液)。反應(yīng)液用渦旋混合器混勻后立即在290 nm處測(cè)起始OD值，并精確計(jì)時(shí),每一樣品重復(fù)兩組。將測(cè)定后的各管于30℃水浴保溫30 min，再于290 nm處測(cè)定各管的OD值。本實(shí)驗(yàn)以每30 min在波長(zhǎng)290 nm處吸光率增加0.01所需酶量為1個(gè)單位。

苯丙氨酸解氨酶活力=30 min內(nèi)吸光度的差值×V/a×w×0.01

式中：a：測(cè)定時(shí)的酶液用量(mL)；V：酶液總體積(mL)；w：樣品重量(g)。

2 結(jié)果與分析

2.1 生防細(xì)菌處理對(duì)水稻生長(zhǎng)的促生作用

生防菌株的處理對(duì)水稻的生長(zhǎng)均具有促進(jìn)的作用。4株菌株YFY02、C3、R2-2、WY2的促生作用見(jiàn)圖1～4。YFY02的促生作用見(jiàn)圖1，200倍包衣為最優(yōu)處理(P<0.05)，它對(duì)水稻幼苗的促生效果最為明顯，株高、根長(zhǎng)、根數(shù)、苗干重和根干重等5項(xiàng)指標(biāo)均高于對(duì)照和其他處理。C3、R2-2、WY2菌株的處理中，500倍包衣均為最優(yōu)處理，株高等5項(xiàng)指標(biāo)均高于對(duì)照和其他處理(圖1～4)。以上說(shuō)明的是相同菌株之間促生效果。不同菌株之間的促生效果見(jiàn)表2,YFY02菌株處理之后，有根長(zhǎng)和苗干重兩個(gè)指標(biāo)均高于其他菌株處理；C3則沒(méi)有；R2-2菌株處理之后，有苗干重和根干重兩個(gè)指標(biāo)均高于其他菌株處理；WY2菌株處理之后，有株高、根數(shù)、苗干重3個(gè)指標(biāo)均高于其他菌株處理。綜合以上結(jié)果顯示，WY2菌株包衣500倍的稀釋液處理水稻種子為最優(yōu)處理。

圖1 生防細(xì)菌YFY02對(duì)水稻生長(zhǎng)的促生作用Fig.1 The growth-promoting effect of biocontrol bacterium YFY02 on rice growth.

圖2 生防細(xì)菌C3對(duì)水稻生長(zhǎng)的促生作用Fig.2 The growth-promoting effect of biocontrol bacterium C3 on rice growth.

2.2 生防細(xì)菌誘導(dǎo)水稻抗病性分析

從圖5可知，生防菌處理過(guò)的水稻苗再噴霧接種病原菌后，生防細(xì)菌對(duì)細(xì)菌性條斑病菌有明顯的抑制作用，而只噴施細(xì)菌性條斑病菌菌液的水稻苗則發(fā)病比較嚴(yán)重。WY2菌株誘導(dǎo)水稻抗病性優(yōu)于其他3個(gè)菌株。

2.3 生防細(xì)菌處理對(duì)水稻幼苗地上部3種酶活性的影響

2.3.1 接種生防菌后對(duì)植株P(guān)OD的影響 由圖6可以看出，接種4種生防菌后，水稻幼苗的POD活性明顯增高，在接種后0、12 h、36 h、48 h、96 h的時(shí)間點(diǎn)上，POD值均以36 h時(shí)的POD值最大，36 h后，POD活性慢慢降低。4種生防菌誘導(dǎo)POD活性相比，以YEY02在接種36 h后，誘導(dǎo)POD活性最高。最低的為C3菌株誘導(dǎo)的POD活性。

圖3 生防細(xì)菌R2-2對(duì)水稻生長(zhǎng)的促生作用Fig.3 The growth-promoting effect of biocontrol bacterium R2-2 on rice growth.

株高(cm)根長(zhǎng)(cm)根數(shù)(個(gè))苗干重(g)根干重(g)YFY0231．77±1．09b16．23±1．28a9．00±1．89b50．71±0．72a30．32±0．81bC332．22±1．19b13．07±1．68b9．67±0．52b40．46±0．98b26．23±1．09cR2-227．7±1．01c13．28±1．11b9．17±0．98b50．49±3．02a44．24±3．87aWY234．97±2．93a12．38±1．58b15．67±1．86a49．91±0．66a32．85±2．35b

注：同列數(shù)據(jù)后的不同字母表示差異顯著(P<0.05).

2.3.2 接種生防菌后對(duì)植株P(guān)PO的影響 由圖7得知，水稻幼苗接種生防菌后體內(nèi)的PPO值明顯比對(duì)照要高的多，并且分別接種4種生防菌的水稻幼苗體內(nèi)的PPO值均在接種后36 h出現(xiàn)峰值，其中以YFY02生防菌株誘導(dǎo)的PPO值最高，R2-2生防菌株誘導(dǎo)的PPO值最低。

圖4 生防細(xì)菌WY2對(duì)水稻生長(zhǎng)的促生作用Fig.4 The growth-promoting effect of biocontrol bacterium WY2 on rice growth.

圖5 水稻接種21 d后病葉率Fig.5 The percentage of diseased leaf of rice after inoculation for 21 days.

2.3.3 苯丙氨酸解氨酶 由圖8可知，水稻幼苗分別接種4個(gè)生防菌株后，對(duì)其體內(nèi)PAL的影響很大，接種生防菌株后，水稻幼苗體內(nèi)的PAL值均在36 h時(shí)出現(xiàn)一個(gè)峰值，隨著時(shí)間的推移，PAL值慢慢下降。其中以接種YFY02菌株的水稻幼苗在36 h的PAL峰值最高，其次是WY2和C3菌株誘導(dǎo)的36 h PAL峰值偏低，最低為R2-2誘導(dǎo)的36 h的PAL值。

圖6 4種菌株對(duì)水稻幼苗地上部POD活性的影響Fig.6 Activity of POD in up-ground part of rice seedling of 4 strains.

圖7 4種菌株處理對(duì)水稻幼苗地上部PPO活性的影響Fig.7 Activity of PPO in up-ground part of rice seedling of 4 strains.

圖8 4種菌株處理對(duì)水稻幼苗地上部PAL活性的影響Fig.8 Activity of PAL in up-ground part of rice seedling of 4 strains.

3 討論

3.1 生防細(xì)菌處理對(duì)水稻生長(zhǎng)的促生作用

4種生防細(xì)菌對(duì)水稻的促生性和誘導(dǎo)性，生防細(xì)菌的促生性試驗(yàn)結(jié)果顯示， YFY02的促生作用以200倍包衣為最優(yōu)處理，它對(duì)水稻幼苗的促生效果最為明顯，而C3、R2-2、WY2菌株的處理中則是500倍包衣均為最優(yōu)處理。不同菌株之間的促生效果比較得出, WY2菌株包衣500倍的稀釋液處理水稻種子為最優(yōu)處理?？梢?jiàn)，包衣處理能夠達(dá)到較好的促生效果。包衣處理與其他3種處理所用的菌液相同，但較其他3種處理在種子外圍多了一層保護(hù)膜，能夠更好的起到促生與保護(hù)作用，使生防菌液不至于擴(kuò)散到土壤中去。且由于水稻的特殊種植方式，農(nóng)藥型種衣劑很容易引起藥害和環(huán)境污染，造成人畜中毒。而采用生防種衣劑就能夠很好的解決這一問(wèn)題。另外，由表3中可以明顯看出，在C3菌株浸芽處理中，稀釋倍數(shù)越低，促生效果越弱，100倍稀釋液處理沒(méi)有500倍稀釋液處理后的促生效果好，500倍稀釋液和100倍稀釋液都是同一細(xì)胞培養(yǎng)液的不同稀釋倍數(shù)，他們之間的差別在于細(xì)胞濃度和培養(yǎng)基成分濃度不一樣，浸芽處理采用的是菌液48 h浸芽，因此導(dǎo)致100倍稀釋液促生效果沒(méi)有500倍稀釋液好是由于菌液細(xì)胞濃度較大、與萌發(fā)的水稻種子爭(zhēng)奪氧氣等生長(zhǎng)因子所致。綜上所述，采用WY2菌株包衣500倍的稀釋液處理水稻種子可以有效的提高水稻種子的促生性。

3.2 接種生防細(xì)菌對(duì)水稻幼苗抗性相關(guān)酶活性的影響

病原菌侵染植株后，潛伏期短、發(fā)病快，難以控制。有相關(guān)研究已經(jīng)報(bào)道，接種細(xì)菌性條斑病菌后，水稻病株的植物防御酶活性均有升高，同時(shí)，接種生防細(xì)菌的水稻幼苗處理表現(xiàn)了一定的抗病能力。20世紀(jì)60年代初，人們發(fā)現(xiàn)感染病原菌的植物PAL活性有所增強(qiáng)，隨后在不同的植物與病原物互作中發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象，伴隨著 PAL活性升高有木質(zhì)素的積累[20]及酚類物質(zhì)[21]和植保素的合成，因此,認(rèn)為PAL與植物抗病性有著密切的關(guān)系。接種后PPO和POD活性也均有不同程度的增高。

本實(shí)驗(yàn)采用4株生防細(xì)菌對(duì)水稻幼苗進(jìn)行處理，水稻幼苗在接種細(xì)菌性條斑病菌前24 h，先接種生防細(xì)菌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，接種生防細(xì)菌的處理，水稻幼苗體內(nèi)的PAL、POD、PPO相關(guān)抗性酶的活性明顯增高，這個(gè)結(jié)果說(shuō)明生防細(xì)菌一定程度上誘導(dǎo)了水稻幼苗抗性酶活性的增高。并且明顯高于對(duì)照組的酶活力。水稻幼苗接種生防菌后，分別在0 h、12 h、36 h、48 h、96 h時(shí)取樣，測(cè)定PAL、POD、PPO的酶活力值，發(fā)現(xiàn)在5個(gè)時(shí)間段的酶活力值先上升后下降的趨勢(shì)，而且峰值均出現(xiàn)在36 h處，隨后慢慢下降。這說(shuō)明只接種病原菌也能引起植物體內(nèi)保護(hù)酶活性的增高，這可以理解為植物本身的正常反應(yīng)，但是既接種生防菌又接種病原菌的處理酶活力值增高，也說(shuō)明了生防菌株一定程度上能夠誘導(dǎo)植物體內(nèi)的酶活力增高，同時(shí)產(chǎn)生抗病的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Chithrashree[22]的結(jié)論基本一致。

綜上所述，水稻幼苗接種生防細(xì)菌24 h后再接種病原菌，生防細(xì)菌能促進(jìn)植物體內(nèi)保護(hù)酶PAL、POD、PPO活性的增高，進(jìn)而誘導(dǎo)植物抗病性的增高。

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Studies on Promoting Ability and Induced Resistance of Biocontrol Bacteria in Rice

ZHANG Xiaofang1, AI Ying2, WEI Lanfang3, SHI Gonglin3,WANG Xing1, LI Fan1, JI Guanghai1*

1.KeyLaboratoryofAgricultureBiodiversityforPlantDiseaseManagement,theMinistryofEducation,YunnanAgriculturalUniversity,Kunming650201,China; 2.College of Resource and Environment Science, Yunnan Agricultural University, Yunnan Yuxi 652700, China; 3.Agricultural Foundation Experiment Teaching Center, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China

FourbiocontrolbacteriastrainswereevaluatedforinhibitionabilityinriceagainstXanthomonas oryzaepv. oryzicola(Xooc).Promotingabilityoffourtreatmentsincludingseedssoaking,shootssoaking,seedingsirrigationandseedpelletingwithbiocontrolbacteriawasstudied.Atthesametime,theinductionofthreeprotectingenzymessuchasperoxidase,polyphenoloxidaseandphenylalnineammonialyasewerestudiedbyapplicationofbiocontrolbacteria.Theresultsshowedthatthefourstrainshadthegrowthpromotingeffectandinducedresistanceofriceseedlings.AndtheinducedresistanceandthegrowthpromotionofthestrainWY2wasbetterthanotherstrains.BiocontrolbacteriacouldenhancetheactivitiesofplantsprotectiveenzymesasPAL,PODandPPO,andinduceplantdiseaseresistancewheninoculatingXocpathogens24hoursafterinoculationofbiocontrolbacteriainriceseedlings.

biocontrol bacteria; promotion; induced resistance; rice bacterial streak

2016-05-31; 接受日期：2016-08-02

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31360002；31460458)；云南高?？萍紕?chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃[云教科(2014)22號(hào)];農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)專項(xiàng)(201303015)；云南省重點(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃(2014BB005)資助。

張小芳，碩士研究生，主要從事植物細(xì)菌病害的研究。E-mail:384952241@qq.com。*通信作者：姬廣海，教授，主要從事植物細(xì)菌病害研究。E-mail:550356818@qq.com

10.3969/j.issn.2095-2341.2017.01.08