枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)Y14對(duì)花生的促生防病效果及其機(jī)理研究.pdf

1、花生是我國重要的油料作物，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，然而近年來我國各大花生產(chǎn)區(qū)不斷受到植物病害的影響，特別是花生白絹病發(fā)病頻繁，大量反復(fù)的農(nóng)藥使用對(duì)生態(tài)環(huán)境和花生品質(zhì)造成了極大影響，利用微生物防治植物病害具有環(huán)境友好、污染少和安全高效等特點(diǎn)。本研究從花生根際土壤中篩選到對(duì)花生白絹病原菌具有顯著拮抗活性的枯草芽孢桿菌Y14，該菌株同時(shí)具有較強(qiáng)的鐵載體產(chǎn)生能力。在溫室條件下安排了盆栽試驗(yàn)（設(shè)三組處理：處理A為拮抗菌Y14+病原菌，處理B

2、為藥劑對(duì)照多菌靈+病原菌，處理C為發(fā)病對(duì)照清水+病原菌），通過研究拮抗菌防病促生效果、花生抗逆性酶活變化、土壤酶活及土壤根際微生物群落結(jié)構(gòu)差異等，來揭示枯草芽孢桿菌Y14對(duì)花生的作用效果及作用機(jī)制。
　　通過平板對(duì)峙培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn) Y14對(duì)花生白絹病原菌拮抗效果較好，抑菌率為67.1％；顯微鏡下觀察對(duì)峙幾天的白娟菌菌絲，發(fā)現(xiàn)菌絲體發(fā)生畸變，如菌絲分隔增多、隔間變短，產(chǎn)生畸形分支，斷裂現(xiàn)象嚴(yán)重，部分發(fā)生變形扭曲纏結(jié)，菌絲體頂端膨大，細(xì)胞

3、壁破裂形成念珠狀,原生質(zhì)消解、外溢而喪失活力造成空殼菌絲體等；菌株Y14的LB發(fā)酵液可以同時(shí)抑制病原菌菌絲體的生長和菌核的形成，發(fā)酵液濃度15%時(shí)對(duì)菌核抑制率為88.91%，可以抑制絕大多數(shù)菌核的形成；菌株Y14能夠分泌兒茶酚型鐵載體，鐵載體活性單位高達(dá)86.75，屬于超強(qiáng)螯合能力的鐵載體，在CAS檢測(cè)平板上12h菌落周圍便出現(xiàn)變色圈，反復(fù)傳代產(chǎn)鐵載體能力穩(wěn)定。
　　盆栽試驗(yàn)中，單獨(dú)接種白絹病原菌的花生植株第14d開始發(fā)病，接種拮

4、抗菌和藥劑處理的花生在第21d開始發(fā)??；同時(shí)Y14處理可以降低病情指數(shù)，接種病原菌60d時(shí)， Y14處理組的防效（47.2%）顯著高于多菌靈處理組（11.7%）；播種130d時(shí)收獲，Y14處理組花生發(fā)病最輕，地上部分及根系都較為完好，防病效果顯著。
　　播種30d后，對(duì)花生的農(nóng)藝性狀、生物量等進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明，菌劑Y14有效促進(jìn)了花生的生長發(fā)育，株高、側(cè)枝長、下針數(shù)等指標(biāo)有明顯增加，播種45d時(shí)效果最為顯著；盆栽結(jié)束后，Y14

5、處理組的花生生物量、葉綠素含量及根系活力等均顯著高于對(duì)照組（p<0.05），其花生產(chǎn)量與處理 C相比增加32.03%，與多菌靈處理組相比增加12.92%。此外，拮抗菌處理可誘導(dǎo)花生葉片與系統(tǒng)抗性相關(guān)指標(biāo)CAT酶活、POD酶活、SOD酶活顯著增加，可見，Y14可以通過影響花生生理生化指標(biāo)，進(jìn)而增強(qiáng)植物系統(tǒng)防御以及非生物脅迫抵抗能力，間接促進(jìn)花生生長。
　　土壤酶活性與土壤肥力密切相關(guān)，反映土壤養(yǎng)分（尤其是C、N、P）轉(zhuǎn)化的強(qiáng)弱，適用

6、于對(duì)菌劑效果的評(píng)價(jià)。施加Y14對(duì)土壤酶活影響較大，可以提高蛋白酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性，降低過氧化氫酶活性，除脲酶外均與處理C達(dá)到顯著差異（p<0.05），而藥劑多菌靈處理的蛋白酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性均降低，可能與殺菌劑破壞土壤微生物菌群結(jié)構(gòu)有關(guān)。
　　拮抗菌對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響是評(píng)估拮抗菌作用效果和安全性的重要方面，本研究采用Illumina Miseq高通量測(cè)序法研究了Y14對(duì)花生根際土壤菌落結(jié)構(gòu)多樣性的影響。

7、所有樣品共得到48630個(gè)細(xì)菌OTU和2642個(gè)真菌OTU，處理A的Chao指數(shù)、ACE指數(shù)和Shannon指數(shù)均高于發(fā)病對(duì)照組，說明施入Y14后可以提高土壤微生物豐度和多樣性。在屬水平上對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌中常見的拮抗菌屬如芽孢桿菌屬、假單胞屬、藤黃單胞菌屬和鏈霉菌屬以及具有固氮功能的根瘤菌屬、伯克氏菌屬、固氮弧菌屬等得到不同程度的提高，真菌中的有益菌如毛殼菌屬（Chaetomium）、粘帚霉屬（Clonostachys）豐