高敬植,胡 雪,劉昕宇,黃 鑫,王召旭,劉麗娟
(通化師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院·吉林通化·134002)
黑果花楸(Aronia melanocarpa)屬于薔薇科(Rosaceae)植物多年生落葉灌木,原產(chǎn)于北美東部,后來傳入歐洲及前蘇聯(lián)[1]。是一種集食用、藥用、園林和生態(tài)價(jià)值于一身的喜陽耐寒落葉灌木。黑果花楸果實(shí)富含黃酮、花青素和多酚等物質(zhì),其提取物對(duì)治療心臟病、高血壓等心腦血管疾病有特效[2]。我國(guó)最早是在上世紀(jì)90年代開始進(jìn)行黑果花楸的引種工作,2001年經(jīng)過一系列的育種栽培優(yōu)化,成功實(shí)現(xiàn)黑果花楸的引種育種。
磷作為植物必需元素之一,在植物體內(nèi)主要以磷酸根的形態(tài)存在,土壤環(huán)境中95%以上的磷素植物難以直接利用吸收。磷細(xì)菌能把難溶性磷酸鹽活化,轉(zhuǎn)化為易被作物吸收的形態(tài)。溶磷細(xì)菌的使用,提高植物對(duì)磷素的吸收量,減少使用磷酸鹽肥料,有效延緩?fù)寥劳嘶?。生物防治是一種無害、無污染的植物病害防治方案,對(duì)環(huán)境友好。生防菌主要有:真菌、細(xì)菌、放線菌等。
現(xiàn)在黑果花楸在我國(guó)的種植面積連年增加,本文以黑果花楸根際土壤為實(shí)驗(yàn)材料,分離篩選具有生防作用和溶磷效果的微生物,為黑果花楸的科學(xué)種植提供參考,豐富微生物資源。
采自通化縣通化裕豐元生態(tài)資源開發(fā)有限公司黑果花楸人工栽培基地,不同地塊黑果花楸根際土壤,每個(gè)地點(diǎn)設(shè)3個(gè)取樣小區(qū),樣品取回冷藏備用。
人參枯萎??;水稻惡苗病;人參根腐病;玉米莖腐病4種病原菌由通化師范學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室提供。
采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,高氏1號(hào)培養(yǎng)基,分離和培養(yǎng)細(xì)菌與放線菌;PDA培養(yǎng)基培養(yǎng)病原菌;無機(jī)磷培養(yǎng)基和有機(jī)磷培養(yǎng)基篩選溶磷菌。
無菌條件下把采集的土樣做10倍系列稀釋,吸取10-4、10-5濃度稀釋液1mL分別加入無菌培養(yǎng)皿中,加高氏1號(hào)培養(yǎng)基,混勻,28℃培養(yǎng)7d;10-6、10-7濃度稀釋液1mL分別放入無菌培養(yǎng)皿,加牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,混勻37℃培養(yǎng)1~2d;每處理重復(fù)3次。純化后斜面保存。
采用平板對(duì)峙法[3-4]測(cè)定細(xì)菌和放線菌對(duì)植物病原菌的拮抗作用。先將供試生防菌株和病原菌活化,然后將病原菌制成直徑5mm的菌餅,菌落面朝下緊貼于PDA平板中央,取少量細(xì)菌于病原菌菌餅兩側(cè)24mm處,每種病原菌3次重復(fù),28℃恒溫培養(yǎng)4~7d天,觀察病原菌的生長(zhǎng)情況,抑菌圈的有無。
利用無機(jī)磷培養(yǎng)基、有機(jī)磷培養(yǎng)基[5],從分離出的細(xì)菌和放線菌中篩選,具有溶磷作用的微生物。用無菌牙簽取少量待測(cè)菌種,點(diǎn)接在平板表面,每個(gè)平板接4株,37℃恒溫培養(yǎng)7d,觀察有無透明圈產(chǎn)生。
從通化縣快大茂鎮(zhèn)趕馬河村黑果花楸人工栽培基地黑果花楸的根際土壤中分離出的微生物,根據(jù)各菌株菌落顏色、形態(tài)等特征判斷,共分離出24株細(xì)菌,放線菌13株。
采用平板對(duì)峙法測(cè)定分離出來的5株細(xì)菌對(duì)供試的4種病原菌生長(zhǎng)的抑制作用,未選出具有生防效果的放線菌。
2.1.1 水稻惡苗病生防菌篩選
共有5株細(xì)菌對(duì)水稻惡苗病病原菌有不同程度的抑制作用,從圖1可以看出,2號(hào)和6號(hào)細(xì)菌對(duì)該病原菌抑制效果明顯,1、3、5號(hào)細(xì)菌抑菌效果略小于2號(hào)細(xì)菌。
圖1 水稻惡苗病生防菌篩選結(jié)果
2.1.2 人參枯萎病生防菌篩選
在所有供試菌株中有5株細(xì)菌對(duì)人參枯萎病病原菌有抑制作用。在圖2中,1號(hào)細(xì)菌對(duì)其菌絲生長(zhǎng)抑制效果最明顯,其次是2號(hào)細(xì)菌,3、4號(hào)細(xì)菌次之,5號(hào)細(xì)菌抑菌效果最弱。
圖2 人參枯萎病生防菌篩選結(jié)果
2.1.3 人參根腐病生防菌篩選
篩選出1、2、4,3株對(duì)人參根腐病病原菌有生防效果的細(xì)菌。從圖3可以看出,2號(hào)細(xì)菌對(duì)該病原菌抑制效果最明顯,1和4號(hào)細(xì)菌抑菌效果相當(dāng)。
圖3 人參根腐病生防菌篩選結(jié)果
2.1.4 玉米莖腐病生防菌篩選
篩選出5株對(duì)玉米莖腐病病原菌有生防效果的細(xì)菌。在圖4中,1號(hào)細(xì)菌對(duì)該病原菌菌絲生長(zhǎng)抑制效果最明顯,其次是2號(hào)細(xì)菌,5、6號(hào)細(xì)菌次之,4號(hào)細(xì)菌抑菌效果最弱。
圖4 玉米莖腐病生防菌篩選結(jié)果
從分離出來24株細(xì)菌,放線菌13株中共篩選出1株可溶解無機(jī)磷的細(xì)菌,1株溶解無機(jī)磷的放線菌,溶磷效果一般。
從通化縣快大茂鎮(zhèn)趕馬河村黑果花楸人工栽培基地,黑果花楸的根際土壤中分離出的放線菌,均不具有拮抗活性。分離出24株細(xì)菌,其中,對(duì)供試的4種病原菌有拮抗效果共6株細(xì)菌;篩選出5株((1、2、3、5、6))水稻惡苗病拮抗細(xì)菌;人參枯萎病拮抗細(xì)菌5株(1、2、4、5、6);人參根腐病拮抗細(xì)菌3株(1、2、4)、玉米莖腐病拮抗菌(1、2、4、5、6)。1和2號(hào)這2株細(xì)菌對(duì)供試的4種病原菌均具有拮抗作用,且效果明顯;5和6號(hào)細(xì)菌對(duì)水稻惡苗病、人參枯萎病和玉米莖腐病有抑制作用。對(duì)分離出來的溶磷細(xì)菌和生防細(xì)菌未進(jìn)行系統(tǒng)的分類鑒定,有待于日后完善。
從黑果花楸的根際土壤中篩選出的1、2、5、和6號(hào)細(xì)菌,在供試的人參枯萎病、水稻惡苗病、人參根腐病、玉米莖腐病這4種植物病害的防控中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。今后可進(jìn)一步研究這4個(gè)菌株的抑菌機(jī)理,探討應(yīng)用于生物防治和菌肥的可能性。