摘要：利用植物內(nèi)生放線菌防控水稻稻瘟病，已成為新的生物防治方法。為挖掘?qū)Φ疚敛【哂懈咝м卓棺饔玫闹参飪?nèi)生放線菌資源，采用平板對(duì)峙法和菌絲速率抑制法對(duì)海南水稻組織中分離純化的內(nèi)生放線菌進(jìn)行篩選，通過(guò)菌落形態(tài)、培養(yǎng)特征觀察、16S rRNA和基因組序列分析對(duì)篩選菌株進(jìn)行鑒定，并初步研究了拮抗菌株的抗逆特性、次生代謝產(chǎn)物組成及其對(duì)稻瘟病的防治效果。結(jié)果表明，一株微白黃鏈霉菌（Streptomyces albidoflavus）Ahn109對(duì)稻瘟病菌的抑制效果較好，其平板對(duì)峙抑菌率為56.73%，發(fā)酵濾液稀釋10倍后抑菌率為59.84%?？鼓嬖囼?yàn)顯示，該菌株具有良好的紫外、堿和鹽耐受性。AntiSMASH軟件分析預(yù)測(cè)該菌株基因組中含有白地霉抗菌素、菲特霉素和纈氨霉素等多種抗菌化合物的生物合成基因簇。盆栽試驗(yàn)結(jié)果顯示，該菌株對(duì)水稻葉瘟和穗頸瘟均有較好防效，其孢子懸浮液處理水稻組織后，盆栽水稻的葉瘟和穗頸瘟發(fā)病率比對(duì)照分別降低了35.65%和39.08%，葉瘟和穗頸瘟病情防效分別為35.77%和33.64%。綜上所述，菌株Ahn109具有較高的生防潛力，可用于水稻稻瘟病生防菌劑的開(kāi)發(fā)。

關(guān)鍵詞：內(nèi)生放線菌；微白黃鏈霉菌；稻瘟?。簧锓乐?；分離鑒定

中圖分類(lèi)號(hào)：S435.111.4+1；S182 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）12-0133-08

水稻稻瘟病是由病原真菌稻梨孢菌（Magnaporthe oryzae）侵染水稻不同組織而引起的一種嚴(yán)重危害水稻產(chǎn)量和質(zhì)量的病害，發(fā)病可貫穿于水稻整個(gè)發(fā)育時(shí)期［1］。每年水稻因稻瘟病造成的產(chǎn)量損失約為 10%～30%，損失的稻米可以養(yǎng)活近 6 000 萬(wàn)的人口［2-3］。近年來(lái)，我國(guó)多地暴發(fā)稻瘟病，部分地區(qū)水稻大面積減產(chǎn)甚至絕收，導(dǎo)致國(guó)家糧食安全受到嚴(yán)重威脅［4］。目前，水稻稻瘟病的防治主要依賴(lài)于化學(xué)農(nóng)藥的施用，而化學(xué)農(nóng)藥的降解周期相對(duì)較長(zhǎng)，長(zhǎng)期施用對(duì)土壤和環(huán)境帶來(lái)了較大的污染，給水稻安全生產(chǎn)和人類(lèi)健康帶來(lái)較大的隱患［5-6］。此外，種植水稻抗病新品種也是防止水稻發(fā)生稻瘟病的一種策略，但抗病新品種的培育周期較長(zhǎng)，且抗瘟性還會(huì)隨著稻瘟病菌的變異而消失［7］。因此，當(dāng)前社會(huì)迫切需要發(fā)展新的稻瘟病防控方法，其中生物防治成為一個(gè)重要研究方向。

微生物菌劑因?yàn)榫哂袑?duì)環(huán)境友好、低毒且不易誘發(fā)病原菌抗性等優(yōu)點(diǎn)，在稻瘟病生物防治領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景［8-10］。而放線菌作為農(nóng)用抗生素的主要來(lái)源之一，已逐漸成為生物防治稻瘟病的“主力軍”。如產(chǎn)色鏈霉菌（Streptomyces griseochromogenes）和春日鏈霉菌（S. kasugaensis）產(chǎn)出的次生代謝產(chǎn)物滅瘟素-S、春雷霉素已大規(guī)模應(yīng)用于稻瘟病防治，并取得了不錯(cuò)的生防效果［11-12］。同時(shí)，許多放線菌，尤其是鏈霉菌，也相繼被報(bào)道用于生物防治稻瘟病。Zeng等研究發(fā)現(xiàn)水稻內(nèi)生吸水鏈霉菌（S. hygroscopicus）OsiSh-2可通過(guò)其分泌的多種抗菌化合物抑制稻瘟病菌的生長(zhǎng)并顯著降低水稻葉瘟的發(fā)生［13］。阮宏椿等從紅豆杉根際土壤樣品中分離篩選到1株對(duì)稻瘟病菌具有顯著拮抗活性的殺結(jié)節(jié)鏈霉菌（S. tubercidicus） ST7-2，室內(nèi)盆栽和田間小區(qū)試驗(yàn)結(jié)果表明，該菌發(fā)酵液對(duì)水稻苗瘟和穗頸瘟的防效分別為 82.76%和73.57%，與 75%三環(huán)唑可濕性粉劑的作用效果無(wú)明顯差異［14］。Patel等從高粱中分離的內(nèi)生鏈霉菌可通過(guò)誘導(dǎo)水稻防御基因的表達(dá)降低水稻稻瘟病的發(fā)?。?5］。另有研究表明，婁徹氏鏈霉菌（S. rochei）、灰色鏈霉菌（S. griseus）、米修鏈霉菌（S. misionensis）對(duì)稻瘟病菌也有較好的抑制作用［16-18］。由此可見(jiàn)，鏈霉菌是一類(lèi)非常重要的生防微生物資源。

內(nèi)生菌是指生長(zhǎng)周期的全部或部分階段能穩(wěn)定生活在健康植物細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間隙的微生物菌群［19］。它們比根際和土壤微生物具有更優(yōu)越的定殖性能，且在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中與宿主形成了良好的合作關(guān)系，宿主為內(nèi)生菌提供定殖空間和基本營(yíng)養(yǎng)需求，而內(nèi)生菌可通過(guò)其分泌的多種代謝產(chǎn)物促進(jìn)水稻的生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)水稻的抗逆性能，提高水稻對(duì)病害的防御，因而內(nèi)生菌比其他微生物具有更大的生防潛能［20-23］。本研究從海南水稻根組織中分離到1株對(duì)稻瘟病菌具有高效拮抗作用的內(nèi)生鏈霉菌，并對(duì)其菌株分類(lèi)地位、環(huán)境耐受性能、基因組序列進(jìn)行了系列分析，并通過(guò)盆栽試驗(yàn)評(píng)價(jià)了該菌株的生防潛能，以期為稻瘟病的生物防治提供新的微生物資源。

1 材料與方法

1.1 供試菌株和水稻品種

拮抗菌株 Ahn109 為筆者所在研究組從海南水稻稻瘟病發(fā)病區(qū)的未發(fā)病水稻根組織中分離篩選得到；供試稻瘟病病原菌TCYD1由筆者所在本研究組分離純化［24］；選擇超優(yōu)千號(hào)系列“湘兩優(yōu)900”用于拮抗菌株的盆栽防效試驗(yàn)。

1.2 培養(yǎng)基

（1）放線菌分離培養(yǎng)基：HV 培養(yǎng)基［25］，MS培養(yǎng)基：甘露醇2%、大豆粉2%、瓊脂2%，TWYE培養(yǎng)基［25］。（2）放線菌培養(yǎng)：ISP2 培養(yǎng)基［24］，察氏培養(yǎng)基［26］，高氏一號(hào)培養(yǎng)基［26］。（3）稻瘟病菌培養(yǎng)：ISP2 平板用于菌絲培養(yǎng)，燕麥培養(yǎng)基用于孢子培養(yǎng)［24］。

1.3 內(nèi)生放線菌的分離、純化

水稻組織的清洗和表面消毒參照王真真等的方法［18］。消毒后的組織小段用無(wú)菌鑷子放置于3種添加有20 mg/L萘啶酸和50 mg/L苯菌靈的分離培養(yǎng)基上，分別置于27 ℃和37 ℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每隔3～4 d，將水稻組織上析出的放線菌轉(zhuǎn)移到ISP2平板上進(jìn)行劃線純化，獲得純培養(yǎng)物。

1.4 拮抗放線菌的篩選

采用平板對(duì)峙法對(duì)拮抗放線菌進(jìn)行初篩，抑菌能力強(qiáng)的菌株在ISP2培養(yǎng)液中28 ℃、180 r/min振蕩培養(yǎng)7 d，發(fā)酵液12 000 r/min離心10 min，上清液經(jīng)0.22 μm無(wú)菌濾膜過(guò)濾，將濾液與冷卻至 50 ℃ 的ISP2培養(yǎng)液以1 ∶10的體積比混合倒板，接入稻瘟病新鮮菌餅，28 ℃恒溫培養(yǎng)7 d，用十字交叉法測(cè)量病原菌菌落直徑。對(duì)照采用無(wú)菌水代替發(fā)酵濾液，每處理重復(fù)3次，計(jì)算菌絲生長(zhǎng)抑制率［24］。

1.5 拮抗放線菌的鑒定

1.5.1 形態(tài)特征和培養(yǎng)特征觀察 將放線菌接種于ISP2、察氏和高氏一號(hào)培養(yǎng)基平板上，28 ℃培養(yǎng)3～15 d，觀察菌落形態(tài)、菌絲和孢子顏色及有無(wú)色素產(chǎn)生；采用蔡司顯微鏡在明場(chǎng)下觀察菌絲的形態(tài)特征。

1.5.2 分子生物學(xué)鑒定 拮抗放線菌的16S rDNA的PCR擴(kuò)增參照王玉雙等的方法［24］，基因序列由上海擎科生物有限公司長(zhǎng)沙分公司進(jìn)行測(cè)序后，經(jīng)GenBank 和EzBioCloud等數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行比對(duì)分析，選擇相鄰物種的同長(zhǎng)度16S rDNA序列，經(jīng)軟件 Culstal W2 和Mega 7.0進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的構(gòu)建。使用液體ISP2液體培養(yǎng)基于28 ℃、150 r/min條件下培養(yǎng)拮抗放線菌3 d，菌體經(jīng)離心收集送武漢菲沙基因信息有限公司進(jìn)行全基因組測(cè)序，采用PacBio Sequel Ⅱ平臺(tái)建庫(kù)測(cè)序，采用Microbial Assembly（smrtlink8）、HGAP4軟件（smrtlink8）和Canu（v1.6）軟件對(duì)純?nèi)鷶?shù)據(jù)進(jìn)行組裝。測(cè)序完成后，運(yùn)用在線工具OrthoANIu（www.ezbiocloud.org/）計(jì)算菌株Ahn109和標(biāo)準(zhǔn)菌株基因組之間的平均核苷酸同源性（Average Nucleotide Identity，簡(jiǎn)稱(chēng)ANI）［27］；采用BLAST+方法，使用在線工具Genome-to-Genome Distance Calculator 3.0（https：//ggdc.dsmz.de/ggdc.php）計(jì)算菌株基因組間的DNA-DNA 雜交值（ DDH）［28］。所有相鄰標(biāo)準(zhǔn)菌株的全基因組序列從GenBank 數(shù)據(jù)庫(kù)和EzBioCloud數(shù)據(jù)庫(kù)中下載。

1.6 拮抗放線菌的抗逆性測(cè)定

拮抗放線菌對(duì)pH值、鹽和紫外的耐性試驗(yàn)參照肖蓉等的方法進(jìn)行檢測(cè)［29］。

1.7 拮抗放線菌的antiSMASH分析

拮抗菌株測(cè)序完成后，參照Blin等的方法使用在線工具 antiSMASH （http：//antismash.secondar ymetabolites.org/）對(duì)基因組進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)拮抗放線菌基因組中次級(jí)代謝產(chǎn)物的生物合成基因簇［30］。

1.8 拮抗放線菌的盆栽防效試驗(yàn)

1.8.1 試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn) 盆栽試驗(yàn)于2022年5—10月在湖南省微生物研究院樓頂?shù)臏厥掖笈镞M(jìn)行。

1.8.2 拮抗放線菌和稻瘟病菌分生孢子懸浮液制備 在ISP2平板上，28 °C培養(yǎng)拮抗放線菌5～7 d，待分生孢子成熟后用無(wú)菌勺刮取孢子粉至適量的含0.05%吐溫的水溶液中懸浮，混合均勻后，采用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)孢子濃度，并用適量的吐溫水將孢子懸浮液稀釋至108 CFU/mL備用。稻瘟病菌分生孢子懸浮液的制備參考文獻(xiàn)［24］進(jìn)行，其濃度為 105 CFU/mL。

1.8.3 溫室水稻培育 選取顆粒飽滿(mǎn)的水稻種子，先后用75%乙醇和1% NaClO各浸泡5 min進(jìn)行表面消毒，隨后用無(wú)菌水沖洗多次至無(wú)刺激性氣味為止。表面消毒完成后，將水稻種子轉(zhuǎn)移至含有濾紙保濕的培養(yǎng)皿中，于30 ℃恒溫箱中催芽至露白，而后轉(zhuǎn)移至配制好的拮抗放線菌孢子懸浮液中浸泡 1 h，以無(wú)菌水浸泡作為空白對(duì)照。種子浸泡完后，隨即轉(zhuǎn)移至裝有800 g 泥土的陶瓷盆容器中，每個(gè)器皿放置3粒水稻種子，每個(gè)處理設(shè)置4個(gè)平行，所有盆栽都在溫室大棚中自然生長(zhǎng)。

1.8.4 盆栽水稻孢子懸浮液處理及抗瘟測(cè)定 盆栽試驗(yàn)設(shè)置無(wú)菌水空白對(duì)照、拮抗放線菌孢子懸浮液、75%三環(huán)唑3個(gè)處理組。待盆栽水稻生長(zhǎng)至分蘗期和抽穗期時(shí)，各噴施1次拮抗放線菌孢子懸浮液，平均每盆噴施50 mL菌劑，對(duì)照噴施等量的無(wú)菌水或75% 三環(huán)唑可濕性粉劑750 倍稀釋液。噴施孢子液5 d 后，所有盆栽植株均按50 mL/盆的量噴施制備好的稻瘟病菌孢子懸浮液，并保持溫室濕度在90%以上且至少持續(xù)24 h。10 d后依據(jù)國(guó)際稻瘟病圃IRBN 的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)各處理水稻葉瘟或穗頸瘟的發(fā)病情況，并根據(jù)以下公式計(jì)算發(fā)病率和病情指數(shù)，評(píng)估拮抗放線菌孢子懸浮液防治稻瘟病的效果［31］。

發(fā)病率=（發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)）×100%；病情指數(shù) =［∑（各病級(jí)植株數(shù)×各級(jí)代表數(shù)值）/調(diào)查總植株數(shù)×最高級(jí)別值］×100；病情指數(shù)防治效果=［ （對(duì)照病指數(shù)-處理病指數(shù)）/對(duì)照病指數(shù)］×100%。

1.9 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

數(shù)據(jù)的處理和統(tǒng)計(jì)采用Excel 軟件進(jìn)行，不同處理間的數(shù)據(jù)差異通過(guò)SPSS19.0軟件進(jìn)行0.05水平顯著性分析。數(shù)值的表示方式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差（x[TX-*3]±s）。

2 結(jié)果與分析

2.1 拮抗放線菌Ahn109的分離純化

利用3種分離培養(yǎng)基（HV、MS、TWYE），從海南水稻稻瘟病發(fā)病區(qū)的未發(fā)病水稻組織中分離獲得50株水稻內(nèi)生放線菌，經(jīng)平板對(duì)峙試驗(yàn)，篩選出7株對(duì)稻瘟病病原菌有抑制活性的菌株，其中分離自水稻莖組織的菌株Ahn109的抑菌活性最強(qiáng)，對(duì)稻瘟病菌菌絲的抑制率最高可達(dá)56.73%（圖1）。采用菌絲生長(zhǎng)抑制法對(duì)Ahn109的無(wú)菌發(fā)酵濾液進(jìn)行抗菌活性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該菌株的發(fā)酵濾液稀釋10倍后對(duì)稻瘟病菌菌絲生長(zhǎng)抑制率為59.84%。

2.2 拮抗菌株Ahn109的鑒定

2.2.1 Ahn109的形態(tài)特征和培養(yǎng)特征 菌株Ahn109在Isp2培養(yǎng)基上培養(yǎng)14 d后，菌落平坦呈圓形，顏色微白偏黃，孢子堆呈灰褐色，基絲微黃，無(wú)可溶性色素產(chǎn)生（圖2）。同時(shí)，該菌的氣生菌絲生長(zhǎng)茂盛，分枝較多，呈四散開(kāi)的樹(shù)枝狀（圖3）。這些結(jié)果表明，菌株Ahn109有可能是一株鏈霉菌。

2.2.2 Ahn109的分子鑒定 利用Clustal W2和MEGA 7.0對(duì)Ahn109和相鄰菌株的16S rRNA進(jìn)行序列比對(duì)，采用鄰接法構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)（圖4）。從圖4中可知，菌株Ahn109與微白黃鏈霉菌（S. albidoflavus）標(biāo)準(zhǔn)菌株DSM 40455T處于同一分支，相似性達(dá)到99.9% （表1），它們之間的同源距離低于亞種間距。同時(shí)，從表1中可以看到，雖然有4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)菌株與Ahn109的16S rRNA序列同源性達(dá)99.90%，但Rong等根據(jù) 16S rRNA 基因序列、多位點(diǎn)序列分型（multilocus sequence typing，簡(jiǎn)稱(chēng)MLST）、DNA雜交（DDH）等分析，認(rèn)為桑氏鏈霉菌（S. sampsonii）、檸檬鏈霉菌（S. limosus）和天藍(lán)色鏈霉菌（S. coelicolor）都應(yīng)該被歸類(lèi)于微白黃鏈霉菌（S. albidoflavus）亞種［32］。

一般認(rèn)為，ANI 值接近或高于95%，DDH 預(yù)測(cè)值高于閾值70%，可以認(rèn)定屬于同一菌種［33］。從表1的結(jié)果可以知道，菌株Ahn109的ANI值與親緣性排名前5的標(biāo)準(zhǔn)菌株的ANI值同源性均大于98.80%，DDH預(yù)測(cè)值大于89.50%，兩者的結(jié)果具有一致性，表明Ahn109與微白黃鏈霉菌（S. albidoflavus）、桑氏鏈霉菌（S. sampsonii）、檸檬鏈霉菌（S. limosus）和天藍(lán)色鏈霉菌（S. coelicolor）屬于同一菌種。因此，結(jié)合形態(tài)、培養(yǎng)和生理生化特征及16S rRNA和基因組ANI、DDH等分析，可以鑒定Ahn109為微白黃鏈霉菌。

2.3 拮抗菌株Ahn109的抗逆性分析

菌株 Ahn109 對(duì)紫外耐受的結(jié)果如圖5所示，紫外照射10 min后，菌株濃度輕微下降，照射 30 min，存活菌株數(shù)量?jī)H下降1個(gè)數(shù)量級(jí)，從107下降至106，且隨著紫外即便紫外照射時(shí)間的延長(zhǎng)，存活菌株數(shù)量基本趨于穩(wěn)定，照射60 min后，菌株濃度依然保持在3.38×105 CFU/mL水平，說(shuō)明菌株 Ahn109具有較好的抗紫外能力。同時(shí)，[HJ2mm]從圖6可以看到，隨著pH值的上升，菌株Ahn109的生物量及其發(fā)酵液的抑菌水平也在不斷上升，pH值為9時(shí)，其生物量及其發(fā)酵液的抑菌水平達(dá)到最高，說(shuō)明Ahn109是耐堿性菌株。此外，Ahn109具有較強(qiáng)的耐鹽特性，在7%和9%的鹽濃度下雖然生長(zhǎng)速度變緩，但依然能正常生存（圖7）。

2.4 拮抗菌株Ahn109基因組序列antiSMASH分析

菌株Ahn109送武漢菲沙基因信息有限公司，經(jīng)全基因組測(cè)序及拼接獲得菌株Ahn109 的基因組序列（圖8），其總長(zhǎng) 7.1 Mbp，GC 含量為 73.55%，基因預(yù)測(cè)產(chǎn)生了6 479個(gè)開(kāi)放閱讀框， 平均每個(gè)開(kāi)放閱讀框的長(zhǎng)度為967 bp。利用在線軟件antiSMASH對(duì)Ahn109的基因組進(jìn)行次級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成基因簇預(yù)測(cè)分析，結(jié)果顯示該菌株基因組上可能含有羊毛硫肽（lanthipeptide）、非核糖體肽（nonribosomalpeptide，NRP）和萜類(lèi)（terpene）等 22 個(gè)次級(jí)代謝產(chǎn)物的生物合成基因簇，其中可能含有能編碼白地霉抗菌素、菲特霉素和纈氨霉素等抗菌化合物的基因簇（表2）。該菌株豐富的代謝產(chǎn)物生物合成基因簇的存在為其高效的抑菌活性提供了強(qiáng)有力保證。

2.5 拮抗放線菌Ahn109的抗稻瘟病效果

菌株Ahn109在盆栽試驗(yàn)中對(duì)稻瘟病的生防效果如表3所示。從表3可以看出，Ahn109孢子液處理能有效降低盆栽水稻的稻瘟病發(fā)病率，與無(wú)菌水空白對(duì)照相比，其葉瘟和穗頸瘟的發(fā)病率分別可降低35.65%和39.08%，生防效果顯著。對(duì)病情指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可知，Ahn109孢子液處理組對(duì)葉瘟和穗頸瘟的防效分別可達(dá)35.77%和33.64%，雖然對(duì)照三環(huán)唑的生防效果還有一定差距，但是考慮到試驗(yàn)僅僅使用菌株Ahn109的孢子懸浮液進(jìn)行處理，若是改善制劑，如使用發(fā)酵液或添加助劑等，很有可能會(huì)大幅度提高Ahn109的防治效果。

3 討論

稻瘟病是我國(guó)水稻種植區(qū)威脅稻谷產(chǎn)量的三大病害之一，傳統(tǒng)的培育抗病新種和化學(xué)防治方法面臨抗性易失、農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染等問(wèn)題，難以滿(mǎn)足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求。為了克服上述困難，順利實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè) “兩減”，生物防治稻瘟病逐漸成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。而諸多研究發(fā)現(xiàn)，有效利用具有生防作用的活體微生物對(duì)水稻稻瘟病進(jìn)行生物防治，是一種切實(shí)可行的防治方法［9，2 4-36］。這些生防微生物可以通過(guò)分泌拮抗活性物質(zhì)、 與病原真菌進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)及激發(fā)水稻植株的系統(tǒng)抗性等方式抑制稻瘟病菌的正常生長(zhǎng)，從而降低水稻植株稻瘟病的發(fā)病率，不僅實(shí)際使用效果突出，還可以增加稻田土壤中有益微生物的豐度，有效改善土壤的微生態(tài)結(jié)構(gòu)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

生防微生物在水稻植株中的定殖效率，是其發(fā)揮生防作用的重要前提［37］。水稻內(nèi)生菌與水稻在長(zhǎng)期的共生環(huán)境下建立了互利互惠的關(guān)系，與其他來(lái)源的生防微生物相比有著天然的定殖優(yōu)勢(shì)，因而生物防效會(huì)更穩(wěn)定。一般來(lái)說(shuō)，水稻葉部組織中內(nèi)生細(xì)菌的多樣性最豐富，但在水稻根部組織中參與植株各種代謝生理活動(dòng)的細(xì)菌數(shù)量是最多的［38］，而對(duì)于能在土壤中生存較長(zhǎng)時(shí)間的稻瘟病菌來(lái)說(shuō)，從根部開(kāi)始就樹(shù)立一道天然的屏障，對(duì)于稻瘟病的防治顯得尤為重要。本研究從水稻根組織中分離篩選到1株對(duì)稻瘟病菌有顯著拮抗作用的放線菌Ahn109，經(jīng)培養(yǎng)、形態(tài)特征觀察以及16S rRNA基因和基因組序列比對(duì)分析，鑒定該菌株為微白黃鏈霉菌。對(duì)菌株Ahn109進(jìn)行抗逆性檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)該菌株具有良好的耐紫外、堿和鹽的性能，這有利于保障菌株在田間野外應(yīng)用時(shí)的生防穩(wěn)定性。此外，本研究對(duì)菌株Ahn109的基因組進(jìn)行了antiSMASH分析，結(jié)果表明其基因組中可能含有萜類(lèi)、羊毛硫肽、非核糖體肽等 22 個(gè)次級(jí)代謝產(chǎn)物的生物合成基因簇，代謝產(chǎn)物組成十分豐富，其中可能還不乏白地霉抗菌素、菲特霉素和纈氨霉素等抗菌化合物的存在，這就為菌株高效的抑菌活性提供了強(qiáng)有力的保證。

在盆栽試驗(yàn)中，Ahn109孢子液處理能有效降低盆栽水稻葉瘟和穗頸瘟的發(fā)病率，下降比例可達(dá)35.65%和39.08%，經(jīng)病情指數(shù)統(tǒng)計(jì)，Ahn109孢子液處理組對(duì)葉瘟和穗頸瘟的最終防效分別為35.77%和33.64%，表現(xiàn)出不俗的生防潛力。以往的研究［14，17，34］通常使用菌株發(fā)酵液進(jìn)行盆栽或大田試驗(yàn)，在次生代謝活性產(chǎn)物的協(xié)助下，生物防效比菌株Ahn109要好，但是與同等處理［18］相比，本研究的菌株Ahn109生防效果處于領(lǐng)先。有研究表明，助劑能有效促進(jìn)放線菌孢子萌發(fā)，改善菌劑物理性能，從而增加微生物菌體的活性，提高生物防治效果［39］?？梢灶A(yù)見(jiàn)，若是改善本研究中菌株的制劑，或是將Ahn109與其他微生物聯(lián)合起來(lái)對(duì)稻瘟病進(jìn)行協(xié)同防治，應(yīng)該會(huì)獲得不錯(cuò)的防治效果。

4 結(jié)論

本研究從海南地區(qū)的水稻根組織中分離篩選到1株對(duì)稻瘟病菌具有顯著拮抗活性的微白黃鏈霉菌Ahn109，該菌對(duì)紫外、堿和鹽具有良好的耐受性，且其基因組中含有豐富的次級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成基因簇。Ahn109在盆栽試驗(yàn)中對(duì)葉瘟和穗頸瘟的高效抑制作用表明該菌株在防治水稻稻瘟病方面具有廣闊的前景，可用于生物農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。

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收稿日期：2023-07-25

基金項(xiàng)目：湖南省技術(shù)攻關(guān)“揭榜掛帥”項(xiàng)目（編號(hào)：2021NK1040）；國(guó)家自然科學(xué)基金（編號(hào)：32171633）；湖南省自然科學(xué)基金（編號(hào)：2021JJ30411）。

作者簡(jiǎn)介：胡 展（1987—），男，湖南湘潭人，碩士，助理研究員，主要從事農(nóng)業(yè)微生物的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。E-mail：309594397@qq.com。

通信作者：楊 華（1986—），碩士，助理研究員，主要從事農(nóng)業(yè)微生物的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。E-mail：dyyhua@163.com。