李怡 彭文濤 李勤奮 鄧曉 吳東明 譚華東 武春媛
摘 要 從甜瓜根際酸性土壤中分離篩選到1株耐鋁甜瓜枯萎病拮抗菌,命名為A2。根據(jù)表型、生理生化特征和16S rRNA基因序列相似性分析,將其鑒定為Pseudomonas sp.。菌株A2對(duì)甜瓜枯萎病病原菌的相對(duì)防效為68.3%,且拮抗能力具有遺傳穩(wěn)定性。相比AlCl3處理,菌株A2對(duì)Al2(SO4)3表現(xiàn)出了更好的耐受性,最高可耐受Al3+ 50 mmol/L。在含有A13+的S-LB培養(yǎng)基中,菌株最適生長(zhǎng)溫度為30 ℃;培養(yǎng)基初始pH值的降低會(huì)加劇A13+對(duì)菌株A2的毒害作用。研究結(jié)果為含活性鋁的酸性土壤中甜瓜枯萎病的生物防治提供優(yōu)良菌株資源和理論基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞 耐鋁;細(xì)菌;甜瓜枯萎病拮抗菌;耐鋁能力;耐鋁特性
中圖分類(lèi)號(hào) S154.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
Isolation, Identification of An Aluminum-tolerant Bacteria Strain Antagonizing Fusarium Wilt of Muskmelon and Its Al-tolerant Characteristics
LI Yi1,2, PENG Wentao1, LI Qinfen1,2, Deng Xiao1,2, Wu Dongming1,2, Tan Huadong1,2, Wu Chunyuan1,2*
1 Environment and Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou, Hainan 571101, China
2 Experiment Station of Agricultural Environment Scientific Observation in Danzhou, Ministry of Agriculture, Danzhou, Hainan 571737, China
Abstract An aluminum-tolerant bacteria strain antagonizing fusarium wilt of muskmelon, A2, was isolated from the rhizospheric soils of muskmelon. Based on the phenotypic, physiological, biochemical characteristics and phylogenetic analysis of 16S rRNA gene sequences, it was identified as Pseudomonas sp.. A2 showed strong antagonistic effect against Fusarium oxysporum and its relative control effect was 68.3%. A2 showed higher tolerant ability for Al2(SO4)3 than AlCl3, and it was tolerant to 50 mmol/L Al3+. The optimal temperature for the growth of A2 in medium containing Al3+ was 30 ℃, and the decreasing initial pH of the medium aggravated the toxic effect of A13+ on strain A2. This study would provide a new resource and theoretical basis for the biocontrol of fusarium wilt of muskmelon in acid and aluminum soils.
Key words aluminum-tolerance; bacteria; bacterium antagonizing fusarium wilt of muskmelon; Al-tolerant ability; Al-tolerant characteristics
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.06.021
我國(guó)酸性土壤遍布南方15個(gè)省市,總面積達(dá)2.03×108 hm2,約占全國(guó)耕地面積的21%[1]。酸性土壤中,活性鋁易以離子態(tài)釋放到土壤中,對(duì)植物、微生物具有非常大的毒害作用[2-3]。在酸性土壤中,鋁毒導(dǎo)致鉀、鈣等營(yíng)養(yǎng)元素缺乏;鋁易在根中大量積累,干擾植物養(yǎng)分的吸收及運(yùn)輸,是限制植物生長(zhǎng)的主要因子之一[4]。鋁作用于微生物細(xì)胞的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞核和多種細(xì)胞器,影響微生物的物質(zhì)和能量代謝,抑制微生物的生長(zhǎng)和發(fā)育。土壤中的富鋁化作用隨著酸性沉降及酸性肥料的大量施入而加劇,環(huán)境中活性鋁的數(shù)量呈明顯增加的趨勢(shì)[5]。
微生物具有生長(zhǎng)快、易變異等特點(diǎn)。經(jīng)鋁毒脅迫后而存活的土壤微生物,其解鋁毒能力是決定鋁毒危害程度的重要因素[6]。細(xì)菌在微生物中所占比例最大,與真菌相比,具有易培養(yǎng)、生長(zhǎng)速度快、遺傳背景相對(duì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。耐鋁微生物,尤其是耐鋁細(xì)菌,可為耐鋁機(jī)制研究提供合適的模式生物體,為耗時(shí)較長(zhǎng)的植物耐鋁新品種培育提供理論基礎(chǔ)。
甜瓜是我國(guó)的重要水果作物,但在酸性土壤中受鋁毒害嚴(yán)重,易發(fā)生甜瓜枯萎病。甜瓜枯萎病是由甜瓜專(zhuān)化型尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporum f. sp.Melonis)引起的土傳病害,被稱(chēng)為瓜類(lèi)作物的“癌癥”。土壤中一旦存在甜瓜枯萎病菌將很難被根除,在連作地上表現(xiàn)尤為明顯[7]。目前,生物防治為甜瓜枯萎病的主要防治手段。生物防治是利用生物的代謝產(chǎn)物或生物體本身來(lái)拮抗病原菌,來(lái)源一般為自然界本身,對(duì)環(huán)境和人類(lèi)安全無(wú)害,但須通過(guò)人為定量添加生防菌株至土壤中使其增殖,生防菌株在施用后普遍因不適應(yīng)土壤環(huán)境而定殖能力不強(qiáng),導(dǎo)致應(yīng)用時(shí)防治效果較差。因此,鋁毒土壤中甜瓜枯萎病拮抗菌的定殖能力,成為關(guān)系甜瓜產(chǎn)量的重要因素。
甜瓜枯萎病拮抗菌的分離篩選已有研究報(bào)道,菌株種類(lèi)包括木霉菌屬[8]、放線(xiàn)菌[9]、芽孢桿菌屬[10-11]等。生防菌株要具備耐鋁特性,才可成功應(yīng)用于有鋁毒的酸性土壤,但國(guó)內(nèi)外目前均無(wú)報(bào)道表明生防菌株具有耐鋁特性。本研究針對(duì)甜瓜大部分生長(zhǎng)環(huán)境為鋁毒土壤,鋁脅迫較嚴(yán)重,易感染甜瓜枯萎病,且拮抗菌在鋁毒土壤中定殖能力較低、生物防治效果不理想的實(shí)際情況,試圖從土壤中分離出耐鋁甜瓜枯萎病拮抗菌,研究其耐鋁特性,為提高生防菌株在原位條件下的耐鋁效果及定殖能力提供新的資源和思路。
1 材料與方法
1.1 材料
土壤樣品,取自海南澄邁甜瓜根際磚紅壤,采集地表5~15 cm土壤,pH值為5.13。
甜瓜枯萎病病原菌(Fusarium oxysporum f. sp.Melonis)FJAT-9230,來(lái)源于福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源研究所農(nóng)業(yè)微生物研究中心。
50 %多菌靈可濕性粉劑,購(gòu)自江蘇揚(yáng)農(nóng)化工有限公司。
Pseudomonas azotoformans DSM 18862,購(gòu)自德國(guó)微生物菌種保藏中心。
1.2 方法
1.2.1 耐鋁甜瓜枯萎病細(xì)菌的分離篩選及拮抗指數(shù)、遺傳穩(wěn)定性、相對(duì)防效的測(cè)定 參照小西茂毅等的方法配制S-LB培養(yǎng)基[12]。在90 mL含20 mmol/L Al3+、pH 5.0的S-LB液體加10 g土壤樣品,于30 ℃、180 r/min振蕩培養(yǎng)24 h,梯度稀釋后涂布于固體S-LB 培養(yǎng)基上,30 ℃培養(yǎng)5 d,待平板出現(xiàn)單菌落后,挑取菌落形態(tài)不同的單菌落在S-LB培養(yǎng)基平板上劃線(xiàn)純化,直至單菌落形態(tài)一致且細(xì)胞染色在顯微鏡下觀察形態(tài)一致。
將篩選到的耐鋁細(xì)菌,參照鄒立飛[13]的方法,稍加改進(jìn),進(jìn)行平板對(duì)峙、繼代培養(yǎng)、相對(duì)防效測(cè)定試驗(yàn)。
平板對(duì)峙試驗(yàn):以甜瓜枯萎病病原菌FJAT-9230為指示菌,將病原菌活化后,用孔徑5 mm 的打孔器制成菌餅,取1塊菌餅到PDA 平板中央,將待測(cè)菌株點(diǎn)接于距平板中心25 mm處的4個(gè)點(diǎn)上, 30 ℃培養(yǎng)5 d后,測(cè)定該P(yáng)DA培養(yǎng)基中上述菌株的抑菌圈半徑、拮抗菌半徑,計(jì)算拮抗指數(shù)。
抑菌圈半徑=拮抗菌菌餅中心至病原菌菌絲邊緣的距離
拮抗指數(shù)=(抑菌圈半徑﹣拮抗菌半徑)/拮抗菌半徑。
繼代培養(yǎng)試驗(yàn):將菌株連續(xù)傳代,逐代進(jìn)行平板對(duì)峙試驗(yàn),計(jì)算拮抗指數(shù),確定菌株抑菌活性的穩(wěn)定性。
相對(duì)防效測(cè)定:盆栽土壤為磚紅壤,pH值為4.98。將病原菌FJAT-9230制成孢子懸浮液(濃度為1×106 cfu/mL),拮抗菌制成1×108 cfu/mL菌懸液,甜瓜(金輝1號(hào))緩苗后,接種拮抗菌株和病原菌液,二者接菌量為10 mL,以只接種病原菌、清水和50%多菌靈可濕性粉劑500倍液作為陰性和陽(yáng)性對(duì)照,每個(gè)處理10盆,每盆1株甜瓜苗,3次重復(fù)。7 d后觀察發(fā)病情況,15 d后計(jì)算發(fā)病指數(shù)和相對(duì)防效。
甜瓜苗期枯萎病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[14]:0級(jí),莖基部無(wú)褐變;1級(jí),莖基部褐變;2級(jí),莖基部1/2處褐變;3級(jí),莖基部2/3處以上褐變;4級(jí),莖基部到頂端所有維管束褐變,根部壞死。
病情指數(shù)=[Σ(病級(jí)株數(shù)×病害級(jí)數(shù))/(該處理盆栽苗總和×發(fā)病最重級(jí)的代表數(shù)值)]×100。
相對(duì)防治效果=[(對(duì)照病情指數(shù)-處理病情指數(shù))/對(duì)照病情指數(shù)] ×100%。
1.2.2 菌株形態(tài)觀察、生理生化特征的確定及分類(lèi)地位分析 菌株菌落形態(tài)、生理生化特征的確定參照《常見(jiàn)細(xì)菌系統(tǒng)鑒定手冊(cè)》[15]和《Bergey's Manual of Determinative Bacteriology》[16]。
菌體總DNA的提取方法為改良CTAB法 [17-18]。
菌株16S rRNA基因的PCR擴(kuò)增以其基因組DNA為模板,采用通用引物。正向引物為5′-AGAGTTTGA TCCTGGCTCAG-3′,反向引物為5′-TACCTTGT TACGACTT-3′[19]。
擴(kuò)增體系(50 μL)如下:10×Buffer 5.0 μL,Mg2+(25 mmol/L) 4.0 μL,dNTP(10 mmol/L)
5.0 μL,正向引物(25 μmol/L) 1.0 μL,反向引物(25 μmol/L) 1.0 μL,菌株基因組DNA 1.0 μL,Taq DNA 聚合酶(5 U/μL) 0.5 μL,滅菌雙蒸水
至50 μL。
PCR擴(kuò)增反應(yīng)程序?yàn)椋?5 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,
56 ℃ 30 s,72 ℃ 1.5 min,共30個(gè)循環(huán);72 ℃ 10 min,10 ℃ 10 min。PCR產(chǎn)物通過(guò)1%,GoldView染色的瓊脂糖電泳后,凝膠成像儀檢測(cè)。用DNA凝膠回收試劑盒回收基因片段,TA克隆后進(jìn)行測(cè)序(由華大基因完成)。根據(jù)16S rRNA 基因的測(cè)序結(jié)果,在http:// eztaxon-e.ezbiocloud.net/下載同源性較高的16S rRNA基因序列[20],用MEGA version 5.0 軟件采用鄰接法[21]構(gòu)建降解菌株的 16S rRNA基因系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(shù)[22]。
1.2.3 不同形態(tài)Al3+處理對(duì)菌株生長(zhǎng)的影響 參照王超等[23]的方法,稍加改動(dòng)。將不同形態(tài)的Al3+[AlCl3、Al2(SO4)3]滅菌后加入S-LB培養(yǎng)基中,Al3+終濃度為30 mmol/L。將菌株用不加Al3+的S-LB培養(yǎng)至OD600=0.5,以2%接種量接種于含不同形態(tài)Al3+的S-LB中,于30 ℃、160 r/min培養(yǎng)72 h,定時(shí)取樣,測(cè)定OD600,以菌株在不含Al3+的S-LB培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況作為對(duì)照,每個(gè)處理做3個(gè)重復(fù),繪制菌株在含有不同形態(tài)Al3+的S-LB培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)曲線(xiàn)。
1.2.4 菌株耐鋁能力分析 菌株耐鋁能力的測(cè)定采用點(diǎn)接法。制備菌液,離心,無(wú)菌蒸餾水洗滌2 次后重新懸于1 mL 無(wú)菌蒸餾水中,調(diào)至OD600值為0.5。將重懸后的菌液再稀釋10、100倍后,各取3 μL點(diǎn)涂于含不同濃度(0、10、30、50、60 mmol/L)Al3+[[Al2(SO4)3]的固體S-LB培養(yǎng)基上,30 ℃培養(yǎng),以分類(lèi)地位較為接近的Pseudomonas azotoformans DSM 18862作為對(duì)照,3 d 后觀察培養(yǎng)結(jié)果。
1.2.5 pH對(duì)菌株在Al3+中生長(zhǎng)的影響 設(shè)置S-LB培養(yǎng)基(含30 mmol/L Al3+)的pH值分別為2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0,以無(wú)菌水調(diào)節(jié)菌懸液濃度至OD600=0.5,2%接種量,分別接種于上述培養(yǎng)基中,30 ℃培養(yǎng)3 d,以菌株在不加Al3+的各pH值培養(yǎng)基的生長(zhǎng)情況作為對(duì)照,每個(gè)處理做3個(gè)重復(fù),測(cè)定菌株OD600。
1.2.6 溫度對(duì)菌株在Al3+中生長(zhǎng)的影響 在S-LB培養(yǎng)基中加入Al3+,其終濃度為30 mmol/L,pH 5.0,無(wú)菌水洗菌,調(diào)至OD600=0.5,2%接種量,分別于不同的培養(yǎng)溫度下(20、25、30、35、40 ℃)培養(yǎng)3 d,每個(gè)處理做3個(gè)重復(fù),測(cè)定菌株OD600。
1.2.7 陽(yáng)離子對(duì)菌株生長(zhǎng)的影響 參照王超等[23]的方法,稍加改動(dòng)。在pH 5.0的S-LB培養(yǎng)基中分別加入Na2SO4、K2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3 ,使各陽(yáng)離子的終濃度分別為90、90、45、30 mmol/L。將OD600值為0.5的菌液以2%接種量加入,以菌株在不含任何陽(yáng)離子的S-LB培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況作為對(duì)照,30 ℃培養(yǎng)3 d,每個(gè)處理做3個(gè)重復(fù),測(cè)定菌株OD600。
2 結(jié)果與分析
2.1 耐鋁甜瓜枯萎病細(xì)菌的分離篩選及拮抗指數(shù)、遺傳穩(wěn)定性、相對(duì)防效的測(cè)定
從甜瓜根際土壤中分離到一株耐鋁甜瓜枯萎病拮抗菌,命名為A2。菌株與病原菌平板對(duì)峙效果見(jiàn)圖1。結(jié)果表明,病原菌向拮抗菌株生長(zhǎng)到一定程度即停止生長(zhǎng),有明顯的抑菌帶出現(xiàn),病原菌菌絲發(fā)黑。
A:對(duì)照病原菌;B:平板對(duì)峙效果。
A: Fusarium oxysporum FJAT-9230; B: the result of pair culture.
菌株A2初代拮抗指數(shù)為2.03±0.14,轉(zhuǎn)接至20代時(shí),仍對(duì)甜瓜枯萎病病原菌有明顯的拮抗效果,拮抗指數(shù)為1.87±0.22,與初代培養(yǎng)相比無(wú)明顯差別。說(shuō)明菌株對(duì)病原菌的拮抗效果持久有效,有較好的遺傳穩(wěn)定性。
對(duì)病原菌的防效結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知,施用A2菌液處理后,病情指數(shù)明顯低于清水對(duì)照,表明菌株A2對(duì)甜瓜枯萎病病原菌具有良好防效(68.3%),與多菌靈處理的防治效果(72.1%)相當(dāng)。
2.2 菌株形態(tài)觀察、生理生化特征的確定及分類(lèi)地位分析
對(duì)菌株A2的菌落及菌體形態(tài)進(jìn)行觀察,結(jié)果表明,在S-LB平板上,菌株A2的菌落呈圓形,乳白色,光滑(圖2-A);在透射顯微鏡下觀察,該菌為桿狀,有極生鞭毛,無(wú)芽孢(圖2-B)。
A: 菌株A2菌落形態(tài)照片; B: 菌株A2透射電鏡照片。
生理生化特征測(cè)定結(jié)果表明,該菌為革蘭氏陰性菌,可利用D-葡萄糖、D-甘露糖醇、L-阿拉伯糖、肌醇為碳源生長(zhǎng),硝酸鹽還原試驗(yàn)、過(guò)氧化氫酶、細(xì)胞色素氧化酶試驗(yàn)為陽(yáng)性,吲哚產(chǎn)生試驗(yàn)為陰性。
菌株A2的16S rRNA基因系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)見(jiàn)圖3。結(jié)果表明菌株A2與假單胞菌屬(Pseudomonas sp.)有較高的同源性,在系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)上與Pseudomonas paralactis WS4992 的16S rRNA基因相似性最高,為99.44%,與Pseudomonas antarctica CMS 35 的16S rRNA基因相似性最低,為98.35 %;并且和Pseudomonas lactis、Pseudomonas azotoformans聚類(lèi)在一個(gè)亞分支上。結(jié)合其生理生化特征及16S rRNA基因序列分析結(jié)果,將菌株A2鑒定為假單胞菌屬(Pseudomonas sp.)。
2.3 不同形態(tài)Al3+對(duì)菌株生長(zhǎng)的影響
由于各種Al3+形態(tài)在水中的溶解度不同,本研究選取溶解度較好的AlCl3、Al2(SO4)3中2種形態(tài)的Al3+作為代表,研究其對(duì)菌株A2生長(zhǎng)的影響,結(jié)果如圖4。結(jié)果表明,2種形態(tài)的Al3+濃度為30 mmol/L時(shí),與不加Al3+的對(duì)照相比,菌株A2的生長(zhǎng)受到一定抑制;但相比AlCl3處理,在Al2(SO4)3處理中,菌株A2進(jìn)入對(duì)數(shù)期的時(shí)間較早,且生長(zhǎng)速率較快,菌株A2對(duì)Al2(SO4)3表現(xiàn)出了更好的耐受性。因此選取Al2(SO4)3中的Al3+作為后續(xù)的處理形態(tài)。
2.4 菌株耐鋁能力分析
通過(guò)觀察不同濃度的A2菌液在不同Al3+濃度S-LB培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)情況,對(duì)菌株A2的耐鋁能力進(jìn)行初步分析,結(jié)果見(jiàn)表2。
結(jié)果表明,Al3+濃度為10 mmol/L時(shí),不耐鋁的對(duì)照菌株已停止生長(zhǎng),但菌株A2的生長(zhǎng)并未受到抑制,與不加Al3+的處理相比,沒(méi)有明顯的區(qū)別。隨著Al3+濃度增大,菌株的生長(zhǎng)逐漸受到抑制。當(dāng)Al3+濃度為50 mmol/L時(shí),菌液稀釋100倍點(diǎn)接的菌株A2已停止生長(zhǎng),菌液未稀釋的和稀釋10倍點(diǎn)接的菌株A2仍然可以生長(zhǎng),但與不加Al3+和低濃度Al3+處理相比,生長(zhǎng)受到明顯抑制,說(shuō)明50 mmol/LAl3+已對(duì)菌株A2產(chǎn)生毒性。綜上所述,細(xì)菌A2可耐受50 mmol/L的Al3+,具有良好的耐鋁能力。
2.5 pH值對(duì)菌株在Al3+中生長(zhǎng)的影響
當(dāng)pH值小于5時(shí),活性鋁主要以A13+形式存在,而當(dāng)pH值超過(guò)6.0時(shí),鋁離子易生成氫氧化鋁,出現(xiàn)絮狀沉淀,所以研究pH≤5.0時(shí),菌株A2在Al3+中的生長(zhǎng)情況。結(jié)果見(jiàn)圖5。結(jié)果表明,A13+存在條件下,pH值的變化對(duì)菌株生長(zhǎng)有顯著影響。pH值降低至4.0以下、Al3+濃度為30 mmol/L時(shí),菌株的生長(zhǎng)完全受到抑制。菌株在不加A13+的各個(gè)pH培養(yǎng)基中的OD600均大于有A13+的相應(yīng)處理的數(shù)值。在無(wú)A13+條件下,菌株可在pH 3.0的S-LB培養(yǎng)基中生長(zhǎng),可見(jiàn),酸性條件會(huì)顯著加劇A13+對(duì)菌株A2的毒害作用。
同pH環(huán)境不同小寫(xiě)字母表明不同處理在0.05水平上存在顯著差異。
Different lower-case letters in the same pH condition indicated significant differences at the 0.05 level.
2.6 溫度對(duì)菌株在Al3+中生長(zhǎng)的影響
溫度對(duì)菌株A2在Al3+中生長(zhǎng)的影響見(jiàn)圖6。結(jié)果表明,A13+存在條件下,菌株在25~35 ℃條件下生長(zhǎng)情況較好,在20~25 ℃和35~40 ℃范圍內(nèi)OD600值較小,當(dāng)溫度達(dá)到40 ℃時(shí),菌株生長(zhǎng)幾乎停止。菌株A2最適生長(zhǎng)溫度為30 ℃。
2.7 陽(yáng)離子對(duì)菌株生長(zhǎng)的影響
研究同等正電荷量的不同陽(yáng)離子對(duì)菌株A2生長(zhǎng)的影響,結(jié)果見(jiàn)圖7。結(jié)果表明,與不加任何陽(yáng)離子處理的空白對(duì)照相比,同等電荷量的Na+、K+、Mg2+并未對(duì)菌株A2生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制,而高濃度A13+顯著抑制了菌株生長(zhǎng)。這表明A13+對(duì)菌株A2產(chǎn)生細(xì)胞毒性,主要原因并不是離子強(qiáng)度過(guò)高致使細(xì)胞質(zhì)濃度降低、滲透勢(shì)升高,細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)失敗。
3 討論
在A13+易于對(duì)生物產(chǎn)生毒性、耐鋁細(xì)菌難以篩選[24]、細(xì)菌的耐鋁機(jī)制研究進(jìn)展緩慢的前提下,本研究篩選到了一株耐鋁細(xì)菌A2。以分子操作相對(duì)簡(jiǎn)單但研究成果較少的細(xì)菌,進(jìn)行耐受性相關(guān)的基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究,將成為今后揭示生物耐鋁機(jī)制的重要手段。菌株A2可作為研究耐鋁機(jī)制的良好對(duì)象。
甜瓜枯萎病主要利用生物手段防治,但拮抗菌因不具有耐鋁特性,定殖能力低,無(wú)法在鋁毒土壤中起作用;而甜瓜根際土壤中分離得到的耐鋁甜瓜枯萎病拮抗菌,可能對(duì)甜瓜耐鋁具有重要作用。綜上所述,同時(shí)具有高效耐鋁及防治甜瓜枯萎病兩種功能的菌株A2,作為研究材料具有唯一性,可能在鋁毒土壤中具有較高的定殖能力,能夠更好的應(yīng)用于鋁毒嚴(yán)重的酸性土壤中的甜瓜枯萎病的生物防治。菌株A2進(jìn)行連續(xù)傳代后,仍能保持較高的拮抗指數(shù),其拮抗能力的遺傳穩(wěn)定性有利于菌株在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)對(duì)甜瓜枯萎病病原菌FJAT-9230起到抑制作用。研究結(jié)果表明,菌株A2可延遲發(fā)病時(shí)間,延緩病害發(fā)展速度。
王超等[23]研究發(fā)現(xiàn),紅酵母RS1對(duì)Al2(SO4)3 的忍耐能力高于AlCl3。本研究考察了Al3+形態(tài)對(duì)革蘭氏陰性細(xì)菌A2生長(zhǎng)的影響,結(jié)果表明菌株A2亦對(duì)Al2(SO4)3表現(xiàn)出了更好的耐受性,Al3+形態(tài)對(duì)菌株生長(zhǎng)有顯著影響。耐鋁能力測(cè)定結(jié)果表明,菌株A2對(duì)A13+并無(wú)依賴(lài)性,較低濃度的A13+并不能促進(jìn)菌株的生長(zhǎng)。本研究中還發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)基初始pH下降會(huì)加劇A13+對(duì)菌株A2的毒害作用,與Al3+存在著疊加效應(yīng)。引起上述現(xiàn)象的原因,可能與菌株耐鋁的分子機(jī)制有關(guān),仍需進(jìn)一步研究。
本研究分離篩選到1株耐鋁甜瓜枯萎病拮抗菌,命名為A2 ,經(jīng)鑒定其為Pseudomonas sp.,A2最高可耐受50 mmol/LAl3+。對(duì)菌株A2防效及其拮抗能力的遺傳穩(wěn)定性、耐鋁特性進(jìn)行了研究。研究結(jié)果可為鋁毒嚴(yán)重的酸性土壤中的甜瓜枯萎病的生物防治提供優(yōu)質(zhì)菌株資源和理論依據(jù)。
參 考 文 獻(xiàn)
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