陸錚錚
(遵義師范學(xué)院,貴州 遵義 563002)
煙草青枯病是煙草上的三大病害之一[1],是由青枯雷爾氏菌(RalstoniasolanacearumE.F.Smith)引起的一種土傳病害,該病害在貴州廣泛發(fā)生和流行,且常與其他根莖部病害(如黑脛病等)混合發(fā)生,造成75% 甚至更高的發(fā)病率,導(dǎo)致煙葉減產(chǎn)50%~60%[2],嚴(yán)重影響煙草種植業(yè)的發(fā)展??緹熞殉蔀橘F州遵義地區(qū)農(nóng)民脫貧致富、鄉(xiāng)村振興的重要產(chǎn)業(yè)。煙草青枯病的發(fā)病率較高,目前對煙草青枯病的防治以化學(xué)防治為主,但化學(xué)農(nóng)藥阻礙了煙葉品質(zhì)的提升。煙草青枯病的綠色生物防治方法對于改善煙葉的品質(zhì)有較高的研究價值,因此,采用平板對峙試驗篩選根圍土壤中的拮抗放線菌、常用的中藥和植物源水粗提液,為煙草青枯病的綠色防治提供重要依據(jù)。
1.1.1 供試菌株 采集遵義市務(wù)川縣茅天鎮(zhèn)紅星村煙草種植區(qū)中煙草青枯病植株,帶回實驗室采用平板劃線分離法分離、純化。采用柯赫氏法則獲得煙草青枯病病原菌后,用斜面保存方法進行保存?zhèn)溆谩?/p>
1.1.2 供試根圍土壤 遵義市務(wù)川縣茅天鎮(zhèn)紅星村煙草種植區(qū)中有青枯病發(fā)病煙田中健康煙株的根圍土壤。
1.1.3 供試中藥 供試中藥共32 種,購于遵義市中醫(yī)院和洪永藥店,中藥的名稱和供試濃度詳見表1。
表1 供試中藥名稱及供試濃度 g/mL
1.1.4 供試植物源 供試植物源共27 種,市購,植物源的名稱和供試濃度詳見表2。
表2 供試植物源名稱及供試濃度 g/mL
1.1.5 試驗過程中使用的培養(yǎng)基
1)病原菌分離。牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基(NA):牛肉膏3~5 g、蛋白胨10 g、NaCl 5 g、瓊脂20~25 g、蒸餾水1 000 mL。
2)土壤放線菌的分離。高氏合成1號培養(yǎng)基:可溶性淀粉20 g、NaCl 0.5 g、KNO31 g、K2HPO4·3H2O 0.5 g、MgSO4·7H2O 0.5 g、FeSO4·7H2O 0.01 g、瓊脂 15~25 g、水1 000 mL。
3)放線菌純化。燕麥粉瓊脂培養(yǎng)基:燕麥片30 g、瓊脂17~20 g、水1 000 mL。
4)對峙試驗。牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基(NA)和馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA):馬鈴薯(去皮)200 g、葡萄糖20 g、瓊脂20 g、水1 000 mL[3]。
1.2.1 病原菌的分離 平板劃線分離法[3]:取一小塊病組織,經(jīng)75%酒精溶液和0.1%升汞溶液表面消毒后,用無菌水清洗3 次,置于無菌水中,用滅菌解剖刀將組織切碎。靜置1 min 后,用滅菌的接種環(huán)蘸取上組織液在NA 平板上劃線分離。置于32 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)3 d后,挑取單個菌落進行純化培養(yǎng)。
1.2.2 土壤采集和放線菌分離 在有青枯病的煙田,選健康煙株的根圍土壤,除去地面的落葉和垃圾,撥開表土約深5 cm,每土樣約30 g,裝入自封袋并做上記號,帶回實驗室。
采用稀釋平板法分離土壤中放線菌[3]:土壤放于干燥無菌的地方下晾7 d 后,稱取土樣10 g,放入裝有90 mL 無菌水和玻璃珠的三角瓶中,置于搖床震蕩20 min,靜置20~30 s,即成10-1土樣稀釋液。吸取10-1土樣稀釋液1 mL,移入裝有9 mL無菌水的試管中,混勻、稀釋,即成10-2稀釋液。依此類推,制備稀釋倍數(shù)為10-2、10-3、10-4。分別取不同濃度的稀釋液0.1 mL 分散的放置于對應(yīng)濃度標(biāo)記的高氏合成1號培養(yǎng)基中,用玻璃涂棒在培養(yǎng)基表面輕輕地涂布均勻。放置20 min 后,倒置于28 ℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)7 d。待放線菌的菌落形成后用滅菌的牙簽小心的挑取菌體轉(zhuǎn)移至燕麥培養(yǎng)基上進行純化、備用。
1.2.3 中藥液的配置 將中藥粉碎成粉末狀,稱取粉末至于三角瓶中制備成所需濃度的中藥液體,放置于滅菌鍋滅菌即可。
1.2.4 植物水粗提液的制備 將新鮮樣品用去離子水沖洗凈并瀝干表面水分、切碎。稱取相應(yīng)的樣品放入滅菌的研缽中,加入相應(yīng)的無菌水制備成所需的濃度,然后研磨成漿。2層紗布過濾,將得到的濾液5 000 r/min 離心5 min,取上清液。用0.22 μm 孔徑枕針頭式細(xì)菌過濾器進行過濾、除菌,即為植物水粗提液[4]。
1.2.5 拮抗放線菌、中藥和植物源的篩選
1)拮抗放線菌的篩選。用滅菌的牙簽挑取待測放線菌菌體接種在PDA 平板中央,置于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng),7 d后用無菌的噴壺將濃度為3×108cfu/mL 的煙草青枯菌懸液噴入接有待測菌的PDA 上,靜置20 min,將平板倒扣置于30 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng),24 h 后觀察并測量抑菌圈的直徑。以PDA 平板上不接任何菌只噴有青枯菌的平板為對照,每種待測放線菌3個重復(fù)。
2)中藥和植物源的篩選。將青枯病菌均勻的在NA 培養(yǎng)基上進行劃線,然后將直徑為5 mm 的無菌中性濾紙碟浸泡在中藥液或者植物水粗提液中15 s,用鑷子取出濾紙碟,將剩余的藥液瀝干,然后將吸附了藥液的3張濾紙碟重疊放入上述NA 培養(yǎng)基中央,輕按壓使其服帖,每種藥液或者植物水粗提液3 個重復(fù),以無菌水浸泡的濾紙碟為對照。做好標(biāo)記,放入32 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)30 min 后將培養(yǎng)基倒扣繼續(xù)培養(yǎng)24 h后觀察、測量。
1.2.6 抑菌圈的測量 測量抑菌圈直徑的大?。ㄒ詍m為單位),計算其平均值。
抑菌圈直徑=[(長直徑-放線菌直徑或者濾紙碟直徑)+(短直徑-放線菌直徑或者濾紙碟直徑)]/2
平均抑菌圈直徑=重復(fù)的抑菌圈直徑之和/3
從6 份土壤中共分離62 株放線菌,通過平板對峙篩選出對煙草青枯病有抑制效果的拮抗放線菌有11 株。從表3 可知,平均抑菌圈直徑最大的是放線菌F11(21.00 mm),11株拮抗放線菌的平均抑菌圈直徑為12.40 mm。
表3 11株拮抗放線菌與煙草青枯病菌對峙的平均抑菌圈直徑 mm
32 種中藥通過平板對峙篩選出對煙草青枯病有抑制效果的有27 種。從表4 可知,平均抑菌圈直徑最大的是地榆(18.00 mm),27種中藥的平均抑菌圈直徑為9.40 mm。
表4 32種中藥與煙草青枯病菌對峙的平均抑菌圈直徑 mm
27 種植物水粗提液通過平板對峙篩選出對煙草青枯病有抑制效果的有17 種。從表5可知,平均抑菌圈直徑最大的是大蒜頭(27.60 mm),17種植物水粗提液平均抑菌圈直徑為9.90 mm。
表5 27種植物水粗提液與煙草青枯病菌對峙的平均抑菌圈直徑 mm
由圖1 可知,3 類室內(nèi)生物防治的試驗結(jié)果表明,大蒜頭水粗提液抑菌圈直徑(27.60 mm)>放線菌F11 抑菌圈直徑(21.00 mm)>中藥液地榆抑菌圈直徑(18.00 mm)。平均抑菌效果來看,拮抗放線菌的平均抑菌圈直徑(12.40 mm)>植物水粗提液平均抑菌圈直徑(9.90 mm)>中藥液平均抑菌圈直徑(9.40 mm)。
圖1 不同室內(nèi)生物防治對煙草青枯病菌對峙培養(yǎng)的效果
通過抗病品種的培育、休耕輪作、物理防治和化學(xué)防治等方法防治煙草青枯病,雖然有一定的防治效果,但各項方法都存在著一定的局限性。按可持續(xù)發(fā)展的要求,生物防治無疑是一種綠色、無公害的新型防治方式,越來越受煙農(nóng)的青睞。其原因如下,一是利用從根圍土壤中篩選的拮抗菌來防控病害,回接于原位生態(tài)環(huán)境中更易定殖,更易與病原菌競爭生態(tài)位點[5],防治效果好,且綠色環(huán)保,對人畜安全。二是中藥防治在病蟲害的防治中是重要部分,隨著科技的不斷進步,我國對中藥重視程度不斷加深,可利用的中藥種類越來越多,應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛,中藥也成為植物病蟲害防治試驗研究中不可或缺的材料[6]。三是利用植物中的殺菌抑菌活性成分,結(jié)合現(xiàn)代植物有效活性成分提取技術(shù),開發(fā)以植物為原料的生物農(nóng)藥具有效果好不易引起抗藥性及不污染環(huán)境等優(yōu)點[7]。試驗選擇3 種生物防治的方法,通過室內(nèi)篩選發(fā)現(xiàn),11株煙草根圍土壤拮抗放線菌、27種中藥和17種植物源水粗提液對防治煙草青枯病菌有效,其中,大蒜頭水粗提液、放線菌F11 以及中藥液地榆對煙草青枯病的防治效果較好,其平均抑菌圈直徑分別為27.60 mm、21.00 mm、18.00 mm。
煙草青枯病生物防治方法是目前研究的熱點[8],在利用生物防治的同時也可結(jié)合田間管理、輪作或間作等進行綜合防治。研究只探明了3類生物防治的室內(nèi)防治效果,對其之間的復(fù)配以及田間的實際防治效果有待下一步研究。