張文娟
(渭南職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 渭南 714026)
獼猴桃又名奇異果,果肉中富含有糖、多種維生素和氨基酸、有機(jī)酸、K+、Mg2+以及相應(yīng)的色素等等內(nèi)容,新鮮的獼猴桃可以進(jìn)行加工,將其加工成果品以及飲料罐頭,而且還可以做進(jìn)一步的開(kāi)發(fā),同時(shí)獼猴桃的籽、葉子、枝條、花等部分都有進(jìn)一步加工和開(kāi)發(fā)的價(jià)值[1,2]。因此,獼猴桃有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景和很好的研究?jī)r(jià)值。但是獼猴桃種植過(guò)程中會(huì)受病菌感染而出現(xiàn)病害,比如丁香假單胞菌,是導(dǎo)致獼猴桃病變的一種病原菌,可能導(dǎo)致獼猴桃出現(xiàn)一些大面積的病害,獼猴桃潰瘍病主要感染樹(shù)干、枝條、葉片及花,引起枝干潰病或者枝葉萎蔫[3,4]。獼猴桃潰瘍自1980年首次在日本報(bào)道以來(lái),已在全球獼猴桃栽培區(qū)廣泛分布,當(dāng)獼猴桃出現(xiàn)病害的時(shí)候,帶來(lái)的危害較大,會(huì)導(dǎo)致果實(shí)的產(chǎn)量以及質(zhì)量出現(xiàn)大面積的下降,繼而給生產(chǎn)者帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失[5,6]。分析導(dǎo)致獼猴桃出現(xiàn)病害的原因,其中一個(gè)因素就是大量使用農(nóng)藥導(dǎo)致的抵抗力降低。大量的使用化學(xué)方面的農(nóng)藥很容易會(huì)使病菌出現(xiàn)一定的耐藥性,藥物的效力逐漸下降;同時(shí)化學(xué)農(nóng)藥的大量使用會(huì)出現(xiàn)較高的殘留,不僅可能污染環(huán)境,還可能影響人類(lèi)的身體健康。因此,迫切需要?jiǎng)?chuàng)制高效、安全、低殘留的新型農(nóng)藥,這對(duì)于獼猴桃以及相關(guān)疾病的抑制都是十分有效的,只有不斷地提升病害防治水平,才能保證獼猴桃的種植質(zhì)量,進(jìn)而提升獼猴桃生產(chǎn)水平[7,8]。筆者研究采集渭南市獼猴桃健康株,進(jìn)行內(nèi)生放線菌的分離純化,并對(duì)獼猴桃潰瘍病病菌進(jìn)行拮抗試驗(yàn),篩選出拮抗菌株,從生物農(nóng)藥角度為獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病防治工作提供支持。
1.1.1 供試樣品 采集地點(diǎn)為陜西省渭南市臨渭區(qū)賀家村、高李村、華州區(qū)3個(gè)獼猴桃種植園區(qū),于2018年4-5月份采集健康獼猴桃植株的枝條和葉片等組織,樣品共計(jì)29份。
1.1.2 病原菌 獼猴桃潰瘍病菌(Pseudomonassyringaepv.actinidiae,Psa)由西北農(nóng)林科技大學(xué)植物病理研究室提供。
1.1.3 培養(yǎng)基 淀粉酪素培養(yǎng)基:可溶性淀粉 10.0 g,K2HPO42.0 g,KNO32.0 g,NaCl 2.0 g,Casein 0.3 g,MgSO47H2O 0.05 g,CaCO30.02 g,F(xiàn)eSO47H2O 0.01 g,瓊脂粉 15.0 g,H2O 1 000 mL。
小米發(fā)酵培養(yǎng)基:葡萄糖 10.0 g,小米 10.0 g, NaCl 2.5 g,蛋白胨3.0 g,CaCO31.0 g,(NH4)2SO41.0 g,H2O 1 000 mL,pH7.2。
高氏一號(hào)合成培養(yǎng)基、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。
1.1.4 主要試劑 HPD系列大孔樹(shù)脂、分析純甲醇、乙酸乙酯等(汕頭西隴化工廠)、氨芐青霉素(Ampicillin)為生化試劑。
1.2.1 內(nèi)生放線菌的分離、純化 用蒸餾水將樣品清洗干凈、自然晾干備用。使用打孔器切割葉片,使其成為直徑確定的小圓片。用無(wú)菌處理的枝剪將枝條剪成0.6 cm兩端均有切口的小段,按照組織塊表面消毒法,枝條:75%酒精沖洗3次→3.5%次氯酸鈉沖洗4次→75%酒精沖洗3次;葉片:75%酒精沖洗1次→3.5%次氯酸鈉沖洗2次→75%酒精沖洗1次,對(duì)組織表面進(jìn)行消毒。消毒結(jié)束后即刻用無(wú)菌水清洗3次,末次清洗液取1 000 μL加入淀粉酪素培養(yǎng)基和高氏一號(hào)合成培養(yǎng)基制成的平板中,涂布均勻,置于28℃培養(yǎng)箱中,培養(yǎng)3 d,觀察表面是否有菌落長(zhǎng)出,以檢測(cè)消毒是否徹底。
將表面消毒的組織塊無(wú)菌條件下貼在淀粉酪素培養(yǎng)基和高氏一號(hào)合成培養(yǎng)基制成的平板中,每皿貼4份,放置在28℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),等待菌株長(zhǎng)出菌落,然后采集菌落開(kāi)展菌株的純化工作,最后將純化處理之后的菌株在培養(yǎng)基斜面上進(jìn)行保存、備用。
1.2.2 內(nèi)生放線菌的拮抗實(shí)驗(yàn) 內(nèi)生放線菌的液體發(fā)酵:在250 mL 三角瓶中裝入50 mL 小米培養(yǎng)基,滅菌,冷卻。接種各純化菌株到培養(yǎng)瓶中,置入28℃搖床,以180 r·min-1轉(zhuǎn)速培養(yǎng)5 d。過(guò)濾發(fā)酵液并收集濾液,4℃保藏備用。
活性測(cè)定:測(cè)定各菌株發(fā)酵液對(duì)獼猴桃潰瘍病的抑菌活性采用管碟法。將供試細(xì)菌獼猴桃潰瘍病菌制成濃度為1×106菌懸液,取1 mL菌懸液與9 mL的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基充分混勻,制成帶菌平板,各平板等距離放置牛津杯5個(gè),各加發(fā)酵液 200 μL,37℃培養(yǎng) 24 h ,測(cè)量抑菌圈直徑,每處理重復(fù)3次。
1.2.3 WN34菌株發(fā)酵液活性粗提物制備 大孔吸附樹(shù)脂的選擇:取6份100 mL過(guò)濾好的菌株發(fā)酵液分別用預(yù)處理過(guò)的20 mL(濕體積)HPD100、HPD300、HPD400、HPD500、HPD600、HPD750大孔吸附樹(shù)脂靜態(tài)吸附,重復(fù)三次。12 h后裝入層析柱,先用少量蒸餾水洗去雜質(zhì),然后分別用甲醇洗脫(解吸)。將甲醇洗脫液定容至一定體積,采用管碟法、濾紙片法對(duì)殘留液、甲醇洗脫液進(jìn)行以獼猴桃潰瘍病病菌為指示菌的抑菌活性試驗(yàn)。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,我們?cè)谡n后進(jìn)行了探討,最后得到一致結(jié)論,那就是我們?cè)谶x取視頻的時(shí)候只注重了上課內(nèi)容本身,沒(méi)有關(guān)注學(xué)生的興趣點(diǎn),從而造成了課前師生互動(dòng)的脫節(jié),以至于整個(gè)教學(xué)系統(tǒng)在這個(gè)階段就已經(jīng)崩塌了。
樹(shù)脂的動(dòng)態(tài)飽和吸附量考察:取已處理好的HPD100樹(shù)脂20 mL(濕體積)裝柱,將準(zhǔn)備好的菌株發(fā)酵液緩慢加入層析柱中,通過(guò)液用三角瓶收集并編號(hào),每份100 mL,流速約為2 mL·min-1,采用管碟法對(duì)收集的各餾分進(jìn)行以獼猴桃潰瘍病病菌為指示菌的抑菌活性試驗(yàn)。
活性粗提物的制備:將90L發(fā)酵液經(jīng)HPD100樹(shù)脂富集,用40%,60%,100%甲醇水梯度洗脫,100%甲醇餾分濃縮至一定體積即為活性粗提物。
1.2.4 WN34 菌株的大田實(shí)驗(yàn) 田間病害防治實(shí)驗(yàn)于 2018年 2 月下旬在渭南市臨渭區(qū)獼猴桃園進(jìn)行,以全株噴霧和涂抹枝干的方法進(jìn)行防效實(shí)驗(yàn),被試獼猴桃品種為徐香。①噴霧法: 分別用WN菌株發(fā)酵液粗提物稀釋液(濃度為原發(fā)酵液濃度),進(jìn)行全株噴施,每組處理發(fā)病株 10 株,間隔 7 d 噴藥 1 次,連續(xù)4 次。分別于7 d、14 d、21 d、28 d調(diào)查各個(gè)處理樹(shù)枝的病斑愈合情況,計(jì)算相對(duì)防效。以45%代森銨150倍稀釋液和清水為對(duì)照[9,10]。②涂抹法: 在施藥前,先用刀將植株發(fā)病部位的樹(shù)皮刮除,然后再涂抹WN菌株發(fā)酵液粗提物稀釋液(濃度為原發(fā)酵液濃度),每組處理發(fā)病株10株,以45%代森銨150倍稀釋液和清水為對(duì)照。涂抹藥劑6個(gè)月后調(diào)查病斑愈合情況,以病斑處產(chǎn)生愈合組織為愈合病斑的依據(jù),計(jì)算防治效果[11]。
病斑愈合率=(防治后病斑愈合數(shù)/防治前病斑總數(shù))×100%
防治效果=[(處理區(qū)病斑愈合率-對(duì)照區(qū)病斑愈合率)/(1-對(duì)照區(qū)病斑愈合率)]×100%
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,最后一次清洗液加入淀粉酪素培養(yǎng)基和高氏一號(hào)合成培養(yǎng)基制成的平板中,涂布均勻,置于28℃培養(yǎng)箱中,培養(yǎng)3 d,表面未觀察到菌落,說(shuō)明表面消毒效果良好。從采集的獼猴桃植株的枝條和葉片等組織分離得到37株內(nèi)生放線菌,其中從枝條組織中分離得到8株,葉片組織中分離得到29株。采用管碟法測(cè)定各菌株發(fā)酵液對(duì)Psa的抑菌活性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 初篩拮抗菌發(fā)酵液對(duì)獼猴桃潰瘍病菌的抑制活性
備注:"+++"表示抑菌圈非常清晰,"++"表示抑菌圈比較清晰。
采用噴霧法進(jìn)行田間試驗(yàn)的結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可知,在噴藥14 d、21 d、28 d內(nèi),WN34菌株發(fā)酵液粗提物對(duì)獼猴桃潰瘍病都有較好的治療效果,防效優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照45%代森銨,并且隨著時(shí)間的推移有一定程度的提高,在噴藥28 d后,WN34菌株發(fā)酵液粗提活性物對(duì)獼猴桃潰瘍病的防效提高至66.0%。采用涂抹法進(jìn)行田間試驗(yàn)的結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可知,在涂抹藥劑后,WN34菌株發(fā)酵液粗提活性物對(duì)獼猴桃潰瘍病的防治效果為78.2%,優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照45%代森銨。并且在實(shí)驗(yàn)中觀察發(fā)現(xiàn),涂抹藥劑6個(gè)月后病斑出現(xiàn)愈合現(xiàn)象,并且在病斑處后形成愈合層。說(shuō)明WN34菌株發(fā)酵液對(duì)獼猴桃潰瘍病有較好的防治效果。
表3 菌株WN34發(fā)酵液活性粗提物涂抹法對(duì)獼猴桃潰瘍病的田間防治效果
研究從采集的獼猴桃植株的枝條和葉片等組織分離得到37株內(nèi)生放線菌,其中從枝條組織中分離得到8株,葉片組織中分離得到29株,其中8株內(nèi)生放線菌的發(fā)酵液表現(xiàn)出對(duì)Psa有較強(qiáng)的抑制作用。說(shuō)明葉片組織中內(nèi)生放線菌多于枝條組織中的內(nèi)生放線菌。采用管碟法測(cè)定WN34菌株發(fā)酵液對(duì)Psa的抑菌活性,抑菌圈直徑達(dá)到21 mm。
田間試驗(yàn)結(jié)果表明:采用噴霧法,WN34菌株發(fā)酵液粗提活性物對(duì)獼猴桃潰瘍病有較好的治療效果,在噴藥28 d后,防效達(dá)到66.0%。采用涂抹法,WN34菌株發(fā)酵液粗提活性物防效為78.2%,優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照45%代森銨。并且在實(shí)驗(yàn)中觀察發(fā)現(xiàn),涂抹藥劑6個(gè)月后病斑出現(xiàn)愈合現(xiàn)象,并且在病斑處后形成愈合層。說(shuō)明WN34菌株發(fā)酵液對(duì)獼猴桃潰瘍病有較好的防治效果。
內(nèi)生菌具有一定的多樣性,植物的種類(lèi)、生長(zhǎng)年限以及培養(yǎng)過(guò)程等因素對(duì)其的成長(zhǎng)都有一定影響。筆者在篩選獼猴桃內(nèi)生放線菌時(shí)發(fā)現(xiàn)不同部位內(nèi)生菌數(shù)量差異顯著,其中葉片中的內(nèi)生放線菌多于枝干樣品??赡茉?yàn)槿~片相對(duì)于枝干表面積大,與外界物質(zhì)交換機(jī)會(huì)多,微生物更有可能進(jìn)入植物組織。也有學(xué)者認(rèn)為植物內(nèi)生菌是通過(guò)植物體表面、根際的自然孔口或傷口等進(jìn)入組織內(nèi)部。筆者使用淀粉酪素和高氏一號(hào)兩種培養(yǎng)基來(lái)分離篩選獼猴桃組織中的內(nèi)生放線菌,目的是盡量多的得到不同種類(lèi)的內(nèi)生放線菌,但即使使用不同種類(lèi)的培養(yǎng)基,也不能確保將植物組織中所有的內(nèi)生放線菌全部分離出來(lái),并且有些內(nèi)生菌不能在離體條件下生長(zhǎng),有些內(nèi)生菌生長(zhǎng)較慢,會(huì)被生長(zhǎng)相對(duì)較快的菌株覆蓋,導(dǎo)致分離得到菌株有所遺漏。
筆者采用噴霧法和涂抹法兩種方法進(jìn)行田間試驗(yàn),結(jié)果表明涂抹法防治效果(78.2%)優(yōu)于噴霧法(66.0%)??赡苁且?yàn)橥磕ǚㄔ趯?shí)施過(guò)程中是將病斑部位的組織刮除后再涂抹藥劑,縮短藥劑與病原菌接觸時(shí)間,快速抑制病情發(fā)展,避免外界氣候條件的影響,故優(yōu)于噴霧法。WN34菌株發(fā)酵液作為一種新型的抗獼猴桃潰瘍病生物防治藥劑開(kāi)發(fā),有很好的潛力。