水稻紋枯病生防菌株篩選及防病促生研究

何 胥,王 光,施潔君,張麗娜　(.江蘇省安豐生物源農藥工程中心有限公司,江蘇太倉 5400;.江蘇省太倉市農業(yè)委員會，江蘇太倉 5400;.南京農業(yè)大學植物保護病理學系,江蘇南京 0095)

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水稻紋枯病生防菌株篩選及防病促生研究

何 胥1,王 光1,施潔君2,張麗娜3(1.江蘇省安豐生物源農藥工程中心有限公司,江蘇太倉 215400;2.江蘇省太倉市農業(yè)委員會，江蘇太倉 215400;3.南京農業(yè)大學植物保護病理學系,江蘇南京 210095)

摘要通過溫室和大田試驗研究31株生防菌對水稻紋枯病的防治效果和對水稻秧苗的促生效果。溫室試驗結果表明，人工接種紋枯病病原菌20 d后，31株生防菌株中有7株對水稻紋枯病的溫室防治效果在50%以上，其中KJ33的防治效果最好，防效達到61.22%；有9株生防菌株對水稻秧苗生物量的增加量超過20%。選取在溫室條件下防病和促生效果較好的2LN3、KJ33和1LN6生防菌進行大田試驗，結果表明3次統(tǒng)計調查結果中，2LN3在第30天防效超過常規(guī)藥劑，且超過50%。生防菌株2LN3對水稻紋枯病表現(xiàn)出一定的防病促生效果，具有廣闊的應用前景。

關鍵詞水稻紋枯??；生防菌株；防效；促生

Screening of Biocontrol Strains of Rice Sheath Blight and Study on Plant-growth Promotion

HE Xu1, WANG Guang1, SHI Jie-jun2et al(1. Jiangsu Anfeng Biosource pesticide Engineering Center Co. Ltd., Taicang, Jiangsu 215400; 2. Taicang Agricultural Committee, Taicang, Jiangsu 215400)

AbstractThrough greenhouse and field tests, the control effect of the biocontrol strains against rice sheath blight and growth promoting effect on rice seedling were studied. The greenhouse experiment results showed that after artificial inoculation sheath blight pathogen 20d, the control effect of 7 strains against rice sheath blight in greenhouseis more than 50%, among which KJ33 has control effect, the control effect reached 61.22%; 9 strains of biocontrol strains of rice seedling biomass increased more than 20%. Selected prevention under greenhouse conditions and promoting better effect of 3 strains of biocontrol strains of field experiment and are 2LN3, KJ33 and 1LN6. The results showed that the 30 d and 2LN3 in the three statistical results are more than the conventional agents, and the effect of 30 d is more than 50%. Biocontrol strain 2LN3 against rice sheath blight disease showed a certain growth promoting effect, has a broad application prospect.

Key wordsRice sheath blight; Biocontrol strains; Biocontrol efficiency; Plant-growth promotion

水稻紋枯病是由立枯絲核菌(Rhizoctoniasolani)引起的一種土傳病害，是水稻的三大病害之一，分布在世界各個稻區(qū)[1]，一般可造成10%~30%的產(chǎn)量損失，發(fā)生嚴重時可造成產(chǎn)量損失達50%以上。近年來，隨著矮稈品種和雜交水稻的大面積推廣及栽培措施的變革，水稻紋枯病發(fā)生面積逐年擴大，給水稻的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)帶來了極大的障礙[2]。目前，水稻紋枯病的防治在抗病育種方面尚未突破，至今未發(fā)現(xiàn)免疫或高抗品種，在實際生產(chǎn)過程中，主要依靠選用耐病品種以及抗生素和化學藥劑來防治，如常用藥劑井岡霉素、丙環(huán)唑、烯唑醇、惡毒靈、愛苗、滿穗、稻立峰等，抗生素和化學藥劑的長期反復使用易產(chǎn)生抗藥性，導致用藥量的不斷增加、生產(chǎn)成本的不斷提高，在污染環(huán)境的同時也存在農藥殘留問題，給農產(chǎn)品的出口帶來障礙，給人畜的生命帶來了威脅[3-4]。由于水稻紋枯病病原菌對寄主的寄生?；圆粡姡梦⑸锓乐蔚姆椒冉?jīng)濟有效又無毒副作用。因此，采用微生物菌劑取代抗生素及化學藥劑成為防治該病害研究的新方向，尋找水稻紋枯病拮抗微生物具有著重要意義[5]。為此，筆者從前期初步篩選的菌株中選取31個菌株，通過溫室試驗和大田試驗評價了其防治效果及促生作用，旨在為水稻紋枯病的生物防治和生防菌制劑開發(fā)奠定基礎。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1供試菌。供試生防菌：31株生防菌，由江蘇省安豐生物源農藥工程中心有限公司篩選。供試病原菌：水稻紋枯病病原菌HNW-21，由南京農業(yè)大學植保學院植物病理學系提供。

1.1.2供試作物。水稻紋枯病感病品種“南粳46”。

1.1.3培養(yǎng)基。LB配方：氯化鈉10 g/L, 胰蛋白胨10 g/L, 酵母浸粉5 g/L，調節(jié)pH為7.2，若配固體，則再加入瓊脂粉15 g/L。PDA配方：馬鈴薯200 g，加水煮沸30 min，濾去薯塊，濾液加蔗糖20 g，瓊脂20 g，定容至1 000 ml，自然pH。

1.2方法

1.2.1生防菌劑、病原菌制備和植物材料培育。

1.2.1.1生防菌劑的制備。將供試菌株在LB平板上劃線，28 ℃生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)14~16 h，待長出單菌落后，挑取單菌落接入含有5 ml LB培養(yǎng)液的試管中，置于28 ℃、200 r/min的搖床中培養(yǎng)，制成種子液;以1%的接種量將種子液接種于裝有500 ml LB培養(yǎng)液的三角瓶中，置于28 ℃、200 r/min的搖床中培養(yǎng)48 h，待菌液濃度達到1×109cfu/ml時稀釋待用。

1.2.1.2水稻紋枯病病原菌的制備。將供試病原菌接種于PDA平板上，置于生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72 h左右，待有成熟菌核后取出供接種用[6]。

1.2.1.3植物材料培育。將稻種用2%次氯酸鈉溶液對種子進行消毒15 min，清水沖洗3~4次后浸泡置于30 ℃恒溫箱中48 h后拿出，然后用清水沖洗后將吸足水的種子置于35~38 ℃的室內用紗布覆蓋進行高溫保濕催芽至破胸[7]，破胸后置陰涼處攤晾煉芽4~8 h，待種子內濕外干不粘連即可進行播種育苗。溫室促生試驗采用直播方法，將種子播種于已裝有滅菌基質的營養(yǎng)缽中，每缽種5粒，置于28~30 ℃、16/8 h光周期、相對濕度70%以上的溫室中進行培育；溫室防效試驗采用育苗移栽方法，先將種子播種于裝有滅菌基質的育秧盤中，播后置于30~35 ℃、濕度為85%以上的室內進行暗化出苗，出苗后置于28~30 ℃、16/8 h光周期、相對濕度70%以上的溫室中進行培育，在秧齡15 d時移栽。將水稻幼苗移栽至已裝有滅菌基質的盆缽中，每缽3株，置于28 ℃、相對濕度90%以上、16/8 h光周期的溫室中進行培養(yǎng)。

1.2.2溫室防效和促生試驗。

1.2.2.1生防菌劑防治水稻紋枯病的溫室試驗。按照“1.2.1.3”方法培育水稻苗，待移栽定植后第3天進行灌根處理、30 d后進行葉面噴霧。灌根處理菌液濃度為1×108cfu/ml，每缽苗用量為25 ml，緩慢澆灌于水稻根部。噴霧處理菌液濃度為5×107cfu/ml，按照0.01%的終濃度加入表面活性劑吐溫20，均勻噴霧于水稻葉片。噴霧標準是：每片葉子上有霧狀液滴分布，以不掉下為準。對照(CK)采用清水處理。生防菌葉面噴霧處理15 d后進行紋枯病病原菌挑戰(zhàn)接種處理，在水稻每2張葉片的葉鞘處放置水稻紋枯病菌核，其上方覆蓋脫脂棉，并用封口膜捆綁固定，同時定期用滅菌水對植株以及整間溫室噴霧，以維持室內濕度。接種病原菌20 d后調查病害嚴重度并計算生防效果。水稻紋枯病分級標準：0級，無病癥；1級，基部葉片、葉鞘發(fā)病；2級，倒三葉以下各葉鞘或葉片發(fā)?。?級，倒二葉以下各葉鞘或葉片發(fā)病；4級，劍葉葉鞘或葉片發(fā)病[8-9]。

病害嚴重度=∑(各級病株數(shù)×級值)/(調查總株數(shù)×最高級值)×100%

防治效果=(對照組病害嚴重度-處理組病害嚴重度)/對照組病害嚴重度×100%

1.2.2.2生防菌劑對水稻苗溫室促生試驗。按照“1.2.1.3”方法培育水稻苗，7 d后進行灌根處理，灌根處理菌液濃度為1×108cfu/ml，每缽苗用量為25 ml，緩慢澆灌于水稻根部。對照采用清水處理。處理30 d后將稻苗小心拔出，用水槍沖凈泥土，測定其株高、莖基寬、根長、鮮重和干重，計算生物量增加。

生物量增加=(處理組植株干重-對照植株干重)/對照植株鮮重×100%

1.2.3生防菌劑防治水稻紋枯病的大田試驗。2012年6月在江蘇省太倉市璜涇現(xiàn)代農業(yè)園進行大田防效試驗。種植方式為機械栽插，種植密度為28.5萬穴/hm2。試驗設5個處理，3次重復，共15個小區(qū)，每小區(qū)面積為42 m2，采用隨機區(qū)組排列，四周及小區(qū)之間均設有田埂和保護行。在8月底進行第1次生防菌處理，之后每隔10 d噴施一次，整個水稻生育期共防治3次。生防菌劑處理噴施用量為30 L/hm2；常規(guī)對照為井岡霉素·臘芽桿菌，噴施量為900 g/hm2；空白對照為清水對照(CK)。每次用藥前一天進行病害嚴重度調查，每小區(qū)固定5點，每點取相連5穴。噴施方法為采用靜電噴霧器均勻粗噴至稻叢基部。生防菌劑噴施時按照0.01%的終濃度加入吐溫20。試驗全部采用標準的田間常規(guī)管理模式，并且不再使用其他殺菌劑。水稻紋枯病分級標準及病害嚴重度計算方法同“1.2.2.1”。

防治效果=[(對照組病害嚴重度-對照組基數(shù)病害嚴重度)-(處理組病害嚴重度-各處理基數(shù)病害嚴重度)]/(對照組病害嚴重度-對照組基數(shù)病害嚴重度)×100%[8-9]

1.2.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計。所有數(shù)據(jù)采用Excel和DPS7.05版軟件進行方差分析，并用LSD法比較各處理間的差異顯著性。

2結果與分析

2.1生防菌株對水稻紋枯病的溫室防效溫室條件下，接種病原菌20 d 后，31株細菌中有7株對水稻紋枯病的防治效果在50%以上(表1)，其中KJ33的防治效果最好，防效達到61.22%，2LN3的防治效果為61.01%，1LN6的防治效果為60.20%，1LH9、2YL22、3DL5和1LN4的防治效果在50%~60%。7個生防菌處理和對照相比，病害嚴重度均存在顯著性差異。

表1　31株潛在生防菌對水稻紋枯病的溫室防治效果　%

注：數(shù)值為平均值±標準誤;同列數(shù)據(jù)后不同字母表示不同處理間在0.05水平差異顯著。

2.2生防菌株對水稻苗的溫室促生作用溫室條件下，生防菌處理30 d后，多個處理的水稻苗在株高、莖基寬、根長、鮮重和干重等指標上與對照之間具有顯著性差異(表2)。其中有9個菌株對水稻秧苗生物量的增長超過20%，分別是2LN3、3DL5、1LH9、KJ33、1LN4、1LN6、1YL2、1DL17和1DL16。

2.3生防菌株對水稻紋枯病的大田防效挑選在溫室條件下防效和促生效果較好的3個菌株進行大田試驗，分別是2LN3、KJ33和1LN6。在生防菌劑初次噴霧后第10、20和30天，所有生防菌處理的病害嚴重度均低于清水對照(表3)。在第20天2LN3的防效達到46.33%；在第30天2LN3的防效達到50.02%。3次統(tǒng)計調查結果中，只有2LN3的防效超過50%，且在第30天防效超過常規(guī)藥劑。

表2　31株潛在生防菌對水稻苗的溫室促生效果

注：數(shù)值為平均值±標準誤;同列數(shù)據(jù)后不同字母表示不同處理間在0.05水平差異顯著。

表3　3株潛在生防菌對水稻紋枯病的大田防治效果　%

注：數(shù)值為平均值±標準誤；同列數(shù)據(jù)后不同字母表示不同處理間在0.05水平差異顯著。

3討論

水稻作為我國重要的糧食作物，其高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)是當前種植面臨的重大挑戰(zhàn)之一。水稻紋枯病作為水稻的三大病害之一，給水稻產(chǎn)量造成了巨大影響。目前，水稻紋枯病的防治主要以抗生素和化學藥劑為主，其次是采用生物方法。生物防治方法主要有微生物類、植物提取液類、稻鴨共養(yǎng)模式等[2]，在防治水稻紋枯病方面都取得了一定成果。該研究通過溫室試驗和大田試驗對水稻紋枯病生防菌株進行篩選，得到了對水稻具較好防病促生效果的菌株2LN3。

該研究發(fā)現(xiàn)溫室防治效果和大田防治效果不一致，例如：1LN6在溫室試驗中防效達60%以上，但在大田試驗中3次調查結果防效均低于20%。陳志誼等[5，10]認為生防菌在田間的防效受多種因素的制約，其中生物障礙可能是最主要的因子，認為在生態(tài)系統(tǒng)中，各種因素對病原菌的侵入有利，其拮抗菌就難以在植株上定植，導致防效較差。同時該研究也表明，拮抗菌的促生作用可能提高水稻自身對紋枯病的免疫能力和對外界的抗逆能力，從而在對紋枯病的防效上也起到一定的作用。

在后續(xù)試驗中應對不同年份、種植方式水稻進行大田試

驗，同時加強田間管理、規(guī)范田間農事操作，爭取得到更加科學的試驗結果，為生防菌劑在大田條件下推廣應用奠定基礎。

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收稿日期2015-10-28

作者簡介何胥(1987-)，男，江蘇宜興人，助理農藝師，從事作物栽培研究。

基金項目江蘇省太倉市科技支撐計劃項目(TN1201)。

中圖分類號S 435.111.4+2

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2015)33-218-03