關(guān)鍵詞:咖啡炭疽??;致病性;生物學(xué)特性;拮抗菌篩選
中圖分類號(hào):S435.712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
咖啡是茜草科咖啡屬多年生經(jīng)濟(jì)作物,其產(chǎn)量及消費(fèi)量是世界三大飲料作物(咖啡、茶葉、可可)之首。我國(guó)咖啡種植主要集中于云南和海南,云南作為咖啡的主產(chǎn)區(qū),種植面積達(dá)11.8 萬(wàn)hm2,98%的咖啡來(lái)自云南[1-2]。炭疽病是咖啡的一種常見(jiàn)病害,對(duì)咖啡果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重?fù)p失。當(dāng)下咖啡炭疽病的防治一般多以百菌清、波爾多液等化學(xué)農(nóng)藥為主要手段,輔以修枝、清理病葉等手段,但長(zhǎng)期使用化學(xué)農(nóng)藥易造成農(nóng)藥殘留、水源污染、土壤產(chǎn)生抗藥性等問(wèn)題[3]。而生物防治具有無(wú)污染、無(wú)公害、高效等優(yōu)點(diǎn),在各種病害的綜合防治中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用[4]。因此,明確云南咖啡炭疽病病原菌的生物學(xué)特性以及找到適合的生防菌對(duì)其進(jìn)行生物防治,對(duì)云南咖啡產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義。
相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),卡哈瓦炭疽菌(Colletotrichumkahawae)會(huì)引發(fā)咖啡漿果?。–BD),導(dǎo)致高達(dá)80%的產(chǎn)量損失。膠孢炭疽菌(C. gloeosporioides)和尖孢炭疽菌(C. acutatum)也發(fā)生在咖啡上,并導(dǎo)致成熟漿果疾病[5],而且膠孢炭疽菌還被證實(shí)是引起老撾小粒種咖啡炭疽病的病原[6] 。CRISTóBAL-MARTíNEZ 等[7]在墨西哥咖啡發(fā)病的葉片、枝條和漿果上分離鑒定得到C. gigasporum、C. gloeosporioides 、C. karstii 、C.siamense 和C. theobromicola 等5 種炭疽菌。CAO等[8]報(bào)道了C. endophytica、C. fructicola、C. ledongense、C. siamense、C. tropicale、C. karstii和C. gigasporum 等海南地區(qū)咖啡的8 種炭疽病病菌。中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所熱帶特色經(jīng)濟(jì)作物病害研究室于2018—2019 年,在云南省和海南省9個(gè)咖啡種植基地通過(guò)采集具典型炭疽病病癥的咖啡葉片進(jìn)行病原菌分離,經(jīng)組織分離、純化,共獲得74個(gè)菌株,綜合相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明,咖啡炭疽病在我國(guó)的發(fā)生情況比較嚴(yán)重[9]。
目前,咖啡炭疽病拮抗細(xì)菌以芽孢桿菌屬(Bacillus)為主,拮抗真菌以木霉屬(Trichoderma)為主,且多數(shù)拮抗菌來(lái)源于根際土壤或者植物體內(nèi),少有分離篩選自昆蟲(chóng)的拮抗菌。ADEBANJO等[10]發(fā)現(xiàn)2 株綠色木霉菌(T. viride)對(duì)接種有炭疽病菌的種子具有良好的抗感染保護(hù)作用。汪遠(yuǎn)等[11]從紅樹(shù)植物秋茄植株內(nèi)分離得到的內(nèi)生解淀粉芽孢桿菌Kc-38 菌株,開(kāi)展該菌株對(duì)芒果炭疽病的防治研究,其防治效果可達(dá)到65.12%。RODRíGUEZ 等[12]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),孢裂鏈霉菌(Ascochyta phaseoloru)對(duì)咖啡幼苗上的膠孢炭疽菌具有較高的抑制活性,對(duì)咖啡幼苗葉面施用孢裂鏈霉菌7 d 后,在咖啡幼苗葉片接種膠孢炭疽菌,可使咖啡炭疽病發(fā)病率降至32%~41%。陳梅春等[13]發(fā)現(xiàn)解淀粉芽孢桿菌FJAT-2349 對(duì)枇杷炭疽病菌有抑制作用,其抑制率達(dá)87.8%,且該菌株的脂肽物質(zhì)也可有效抑制枇杷炭疽病菌。張曉勇等[14]發(fā)現(xiàn)貝萊斯芽孢桿菌SB023 的發(fā)酵液對(duì)芒果炭疽病病原菌有較好抑制活性。梁艷瓊等[15]研究發(fā)現(xiàn),解淀粉芽孢桿菌JNC2 對(duì)柱花草炭疽病菌的抑制效果較好,其抑菌率可達(dá)66%以上。蔡甜星等[16]利用從土壤中分離得到的放線菌V17對(duì)膠孢炭疽菌進(jìn)行抑菌試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)該菌株可以通過(guò)抑制菌絲和孢子生長(zhǎng)而抑制病原菌的生長(zhǎng)。任森等[17]從昆蟲(chóng)腸道中獲得10 株木霉菌,平板對(duì)峙顯示加納木霉(T. ghanense)HNDF-T-6 對(duì)芒果炭疽病菌的抑菌率可高達(dá)85.64%。張靜雅等[18]從木薯根際土中分離得到對(duì)木薯炭疽病菌具抑制效果的短密木霉(T. brevicompactum)、棘孢木霉(T. asperellum)和長(zhǎng)枝木霉(T. longibrachiatum),其中長(zhǎng)枝木霉ZJB3-12 對(duì)木薯炭疽病菌的抑制效果最好。炭疽病發(fā)生為害較廣,但對(duì)咖啡炭疽病的相關(guān)研究較少,并且鮮有對(duì)咖啡炭疽病進(jìn)行拮抗菌篩選的相關(guān)研究。實(shí)驗(yàn)室前期從景洪市大窩塘村采集感染炭疽病的新鮮咖啡病葉,并分離鑒定出4 株咖啡炭疽病菌,本研究對(duì)4 株病原菌進(jìn)行生物學(xué)特性研究,選用實(shí)驗(yàn)室已有不同來(lái)源的拮抗菌,采用平板對(duì)峙法篩選出對(duì)病原菌具有較好抑制作用的生防菌株,為咖啡炭疽病生物防治提供參考依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 供試菌株病原菌:供試病原菌共4 株,暹羅炭疽菌(C. siamense)、果生刺盤(pán)孢菌(C.fructicola)、膠孢炭疽菌(C. gloeosporioides)、草莓炭疽病菌(C. theobromicola)各1 株。
拮抗菌:供試拮抗菌共26 株,包括10 株芽孢桿菌(Bacillus sp.)、1 株迪茨氏菌(Dietzia sp.)、6 株泛菌( Pantoea sp. ) 、3 株類芽孢桿菌(Paenibacillus sp.)、1 株微桿菌(Microbacteriumsp.)、1 株腸桿菌(Enterobacter sp.)、1 株莫拉菌(Moraxella sp.)、1 株紅球菌(Rhodococcus sp.)、1 株不動(dòng)桿菌(Acinetobacter sp.)、1 株克呂沃爾氏菌(Kluyvera sp.)。其中,21 株分離自澤蘭實(shí)蠅(Procecidochares utilis)幼蟲(chóng)、3 株分離自美洲大蠊(Periplaneta americana)、2 株分離自土壤。均保存于本實(shí)驗(yàn)室,備用。
1.1.2 供試培養(yǎng)基馬 鈴 薯 蔗 糖 瓊脂培養(yǎng)基(PSA):馬鈴薯20 g/L,蔗糖2 g/L,瓊脂1.5 g/L,121 ℃滅菌30 min。
馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA):馬鈴薯20 g/L,葡萄糖2 g/L,瓊脂1.5 g/L,121 ℃滅菌30 min。
燕麥瓊脂培養(yǎng)基(OA):燕麥3 g/L,瓊脂1.8 g/L,121 ℃滅菌30 min。
察氏培養(yǎng)基(Czapek):硝酸鈉0.2 g/L,磷酸氫二鉀0.1 g/L,氯化鉀0.05 g/L,硫酸鎂0.05 g/L,硫酸亞鐵0.001 g/L,蔗糖3 g/L,瓊脂2 g/L,121 ℃滅菌20 min。
葡萄糖CAM 培養(yǎng)基:玉米粉20 g/L,葡萄糖2 g/L,瓊脂1.5 g/L,121 ℃滅菌30 min。
LB培養(yǎng)基:蛋白胨1 g/L,酵母提取物0.5 g/L,氯化鈉1 g/L,瓊脂1.5 g/L,121 ℃滅菌20 min。
1.1.3 試劑和儀器蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、酵母浸粉和氯化鈉等分析純?cè)噭┚?gòu)自廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。超凈工作臺(tái)購(gòu)自江蘇安泰空氣技術(shù)有限公司,冰箱購(gòu)自青島海爾股份有限公司,高壓滅菌鍋購(gòu)自ZEALWAY GR85DA,–80 ℃超低溫冰箱購(gòu)自THErmo 906,SPX-300B-Ⅱ型生化培養(yǎng)箱購(gòu)自北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司,普通天平購(gòu)自賽多利斯科學(xué)儀器有限公司,人工氣候箱購(gòu)自寧波東南儀器有限公司,電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱購(gòu)自上海市崇明實(shí)驗(yàn)儀器廠。
1.2 方法
1.2.1 致病性測(cè)定參考徐丹丹等[19]的方法,略有改動(dòng)。將菌株接種于PDA 培養(yǎng)基上,在28 ℃的條件下培養(yǎng)7 d,備用。選擇新鮮、健康、大小均一的咖啡嫩葉作為接種材料,在接種前,先用3%~5%的次氯酸鈉水溶液浸泡10 min,然后于70%酒精浸泡30 s,再用滅菌水沖洗3 次,用無(wú)菌濾紙吸干組織表面殘留的水分,置于接種盤(pán)中。取菌株生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的橘紅色分生孢子團(tuán)于無(wú)菌水中,將其配成濃度為105 個(gè)/mL 的孢子懸浮液。各取50 μL 孢子懸浮液于葉片穿刺部位進(jìn)行涂抹接種,每個(gè)處理重復(fù)3 次,并以穿刺不接種的咖啡葉片作為對(duì)照(CK)。處理后的咖啡葉片置于培養(yǎng)皿中保持濕潤(rùn)處理,于28 ℃培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。定期觀察葉片產(chǎn)生的病斑情況,選擇病斑最大即致病性最強(qiáng)的病原菌進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.2.2 病原菌株生物學(xué)特性研究(1)不同培養(yǎng)基對(duì)真菌菌絲體生長(zhǎng)的影響。在PDA 培養(yǎng)基上培養(yǎng)7 d 的病原菌在無(wú)菌環(huán)境下打成直徑為6 mm的菌餅,分別接種到PDA、PSA、OA、Czapek、葡萄糖CAM 培養(yǎng)基上。置于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng),每隔12 h 通過(guò)十字交叉法測(cè)定并記錄菌絲直徑。每個(gè)處理設(shè)置3 個(gè)重復(fù)。比較不同培養(yǎng)基對(duì)菌絲體生長(zhǎng)速率的影響。
(2)不同碳源對(duì)真菌菌絲體生長(zhǎng)的影響。參考王漢榮等[20]和張春霞等[21]的方法,并略作修改。以Czapek 培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,分別加入等量的葡萄糖、麥芽糖、山梨醇、淀粉、乳糖替換Czapek 培養(yǎng)基中的蔗糖,配置對(duì)應(yīng)培養(yǎng)基,以蔗糖為碳源作對(duì)照。根據(jù)1.2.2-(1)的方法,比較不同碳源對(duì)菌絲體生長(zhǎng)速率的影響。
(3)不同氮源對(duì)真菌菌絲體生長(zhǎng)的影響。與1.2.2-(1)相同,以Czapek 培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,分別加入等量的賴氨酸、牛肉浸膏、酵母浸膏、胰蛋白胨、氯化銨替換Czapek 培養(yǎng)基中的硝酸鈉,配置對(duì)應(yīng)培養(yǎng)基,以硝酸鈉為氮源作對(duì)照。根據(jù)1.2.2-(1)的方法,比較不同氮源對(duì)菌絲體生長(zhǎng)速率的影響。
(4)不同溫度對(duì)真菌菌絲體生長(zhǎng)的影響。以上述試驗(yàn)獲得的最適培養(yǎng)基作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,設(shè)置15、20、25、28、30、37 ℃ 6 個(gè)不同的溫度梯度。根據(jù)1.2.2-(1)的方法,測(cè)定不同溫度條件下菌絲體的生長(zhǎng)速率。
(5)不同pH 對(duì)真菌菌絲體生長(zhǎng)的影響。以最適PDA 培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,用0.1%鹽酸或0.1%的氫氧化鈉調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH,設(shè)置5、6、7、8、9、10 等6 個(gè)pH 梯度。根據(jù)1.2.2-(1)的方法,測(cè)定不同pH 條件下菌絲體的生長(zhǎng)速率。
(6)光照時(shí)長(zhǎng)對(duì)真菌菌絲體生長(zhǎng)的影響。以最適PDA 培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,設(shè)置3 個(gè)不同光照條件,L∶D 分別為24∶0、12∶12、0∶24。根據(jù) 1.2.2-(1)的方法,測(cè)定不同光照條件下菌絲體的生長(zhǎng)速率。
1.2.3 室內(nèi)拮抗菌的篩選參照何明川等[22]的方法。供試拮抗菌提前在LB 液體培養(yǎng)基中活化,然后將發(fā)酵液稀釋涂布,得到相應(yīng)的菌株,再接種至LB 培養(yǎng)基上培養(yǎng)。用無(wú)菌牙簽在距菌餅約2 cm 處以“十”字線對(duì)稱接種拮抗菌,開(kāi)展平板對(duì)峙試驗(yàn),然后置于28 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每個(gè)處理設(shè)置3 個(gè)重復(fù)。與對(duì)照組進(jìn)行比較,計(jì)算抑菌率。
1.3 數(shù)據(jù)處理
采用 SPSS 20.0 、GraphPad Prism 8.0 和Microsoft Excel 2010 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析和制作圖表[23];采用Duncan’s 新復(fù)極差法檢驗(yàn)不同處理間的差異顯著性。
相關(guān)計(jì)算公式:菌落直徑(cm)=(橫徑+縱徑)/2;抑菌率=(對(duì)照菌落直徑-處理菌落直徑)/對(duì)照菌落直徑×100%,其中處理菌落直徑為對(duì)稱拮抗菌兩點(diǎn)間的距離減去拮抗菌的抑菌圈半徑[22]。
2 結(jié)果與分析
2.1 病原菌致病性測(cè)定
致病性結(jié)果如圖1 所示,Wyq1、Yyq1、Xbd1、Hb1 菌株均能侵染新鮮健康的咖啡葉片并引發(fā)癥狀。用橘色粘團(tuán)配置的孢子液侵染4 d 后,葉片發(fā)病癥狀為:Wyq1 菌株侵染后的病斑直徑為6.8~9.2 mm;Yyq1 菌株侵染后的病斑直徑為4.5~6.4 mm;Hb1 菌株侵染后的病斑直徑為7.2~10.1 mm ; Xbd1 菌株侵染后的病斑直徑為19.0~23.0 mm;而CK 葉片僅有穿刺后氧化留下的孔洞。結(jié)果表明Xbd1 菌株的致病性最強(qiáng)。
2.2 咖啡炭疽病病原真菌生物學(xué)特性
2.2.1 不同培養(yǎng)基對(duì)真菌菌絲體生長(zhǎng)的影響如圖2 所示,在不同培養(yǎng)基上,Xbd1 菌株的菌絲生長(zhǎng)有差異??梢钥闯雠囵B(yǎng)132 h 后適合Xbd1 菌株生長(zhǎng)的培養(yǎng)基有PDA、PSA、Czapek 培養(yǎng)基,菌落直徑分別達(dá)53.1、52.8、52.4 mm,但在葡萄糖CAM 培養(yǎng)基(CPA)上,其菌落直徑僅42.4 mm,表明葡萄糖CAM 培養(yǎng)基不適宜菌株Xbd1 生長(zhǎng),PDA 培養(yǎng)基是其最適生長(zhǎng)培養(yǎng)基。
2.2.2 不同碳源對(duì)真菌菌絲體生長(zhǎng)的影響如圖3 所示,培養(yǎng)132 h 后,Xbd1 菌株菌絲體在葡萄糖、麥芽糖、淀粉、蔗糖不同碳源培養(yǎng)基上的菌落直徑無(wú)顯著差異,菌落直徑分別為53.4、53.2、52.7、52.4 mm,而以乳糖為碳源的培養(yǎng)基中其菌落直徑最小,僅為39.1 mm,生長(zhǎng)速度相對(duì)較慢。因此,Xbd1 菌株生長(zhǎng)的最適碳源為葡萄糖。
2.2.3 不同氮源對(duì)真菌菌絲體生長(zhǎng)的影響如圖4 所示,培養(yǎng)132 h 后,Xbd1 菌株在不同氮源中對(duì)有機(jī)氮源和無(wú)機(jī)氮源的利用差異顯著。以胰蛋白胨為氮源的培養(yǎng)基中,其菌落直徑最大為52.6 mm,其次是硝酸鈉和酵母浸膏,菌落直徑分別為52.4、46.0 mm,牛肉浸膏和賴氨酸培養(yǎng)基中的菌落直徑較小,分別為41.3、37.2 mm,以氯化銨為氮源的培養(yǎng)基中其菌落直徑最小,僅21.0 mm,氯化銨是最不適合該菌株生長(zhǎng)的氮源。因此,Xbd1 菌株的最適氮源為胰蛋白胨。
2.2.4 溫度對(duì)真菌菌絲體生長(zhǎng)的影響如圖 5 所示,在15~28 ℃時(shí),隨溫度的升高,Xbd1 菌株的菌落直徑逐漸增大,30 ℃時(shí)菌落直徑逐漸減小,37 ℃時(shí)菌株生長(zhǎng)受到嚴(yán)重抑制,菌絲無(wú)法在PDA培養(yǎng)基上擴(kuò)展。從菌落直徑來(lái)看,Xbd1 菌株生長(zhǎng)的最適溫度為28 ℃,其菌落直徑為53.9 mm。
2.2.5 pH 對(duì)真菌菌絲體生長(zhǎng)的影響如圖 6 所示,在不同pH 條件下,Xbd1 菌株菌絲的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)差異不顯著,在pH 為5~10范圍內(nèi)該菌株均可以較好生長(zhǎng),pH 為7時(shí)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)最快,其菌落直徑為52.1 mm。
2.2.6 光照時(shí)長(zhǎng)對(duì)真菌菌絲體生長(zhǎng)的影響如圖7 所示,Xbd1 菌株在不同光照時(shí)長(zhǎng)下的生長(zhǎng)存在顯著差異。該菌株在24 h 光照條件下生長(zhǎng)最好,其菌落直徑為54.0 mm;其次是12 h 光照;0 h 光照條件下菌株生長(zhǎng)情況最差,其菌落直徑僅36.4 mm。
2.3 拮抗菌的篩選
通過(guò)拮抗菌的室內(nèi)平板對(duì)峙試驗(yàn),由表1可知,26株供試拮抗菌中(表中未體現(xiàn)抑制率為0的菌株),僅有5 株芽孢桿菌具有拮抗效果,其抑菌活性均較好,分別為枯草芽孢桿菌(B. subtilis)MC4-2、特基拉芽孢桿菌(B. tequilensis)D5-8、貝萊斯芽孢桿菌(B. velezensis)MC2-1、彎曲芽孢桿菌(B. flexus)ZLSY3 和解淀粉芽孢桿菌(B. amyloliticus)GJ7,其中枯草芽孢桿菌MC4-2 的抑菌效果最好,抑菌率為57.8%;其次是貝萊斯芽孢桿菌MC2-1,抑菌率為55.8%;特基拉芽孢桿菌D5-8 抑制率較低,僅為47.0%。
3 討論
膠孢炭疽菌屬子囊菌亞門腔孢綱黑盤(pán)孢目黑盤(pán)孢科炭疽菌屬真菌,病原菌分生孢子長(zhǎng)圓形、圓柱形或橢圓形,單細(xì)胞,無(wú)色[24],是一種咖啡的弱病原體,感染成熟漿果,導(dǎo)致壞死病變。該病原菌也可以引起辣椒、芒果、檸檬、橡膠[25]、大豆等其他作物的炭疽病。徐丹丹等[19]采用孢子懸浮液對(duì)咖啡葉片進(jìn)行致病性試驗(yàn),結(jié)果表明,分離到的咖啡炭疽菌中,與膠孢炭疽菌復(fù)合種相似的CA-16、CA-6 兩株病原菌的致病性較強(qiáng),其病斑直徑可以達(dá)到19.2~25.5 mm。陸英等[26]通過(guò)菌餅接種法接種咖啡葉片,并以病斑占葉片的面積來(lái)判斷其致病力強(qiáng)弱,通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鑒定的3種炭疽菌中,草莓炭疽菌(C. theobromicola)的致病力最強(qiáng)。本研究在進(jìn)行致病性探究時(shí)采用孢子懸浮液涂抹接種咖啡葉片,發(fā)現(xiàn)菌株Xbd1 的病斑直徑可達(dá)19.0~23.0 mm,與菌株Yyq1、Wyq1、Hb1 相比,菌株Xbd1 的致病性最強(qiáng)。
光照、pH、溫度、培養(yǎng)基類型、氮源、碳源等因素對(duì)炭疽病病原菌的生長(zhǎng)有較大影響[27]。本研究結(jié)果表明:適合菌株Xbd1 生長(zhǎng)的培養(yǎng)基有PDA、Czapek、PSA 培養(yǎng)基,而PDA 培養(yǎng)基是最適培養(yǎng)基。肖文斐等[28]在研究膠孢炭疽菌的生物學(xué)特性時(shí)也發(fā)現(xiàn)PDA 培養(yǎng)基是最適合其生長(zhǎng)的培養(yǎng)基,其次是PSA 培養(yǎng)基。適合Xbd1 菌株生長(zhǎng)的最佳氮源是胰蛋白胨,最佳碳源為葡萄糖。Xbd1 菌株在15~30 ℃范圍內(nèi)均可生長(zhǎng),30 ℃以上生長(zhǎng)減緩,37 ℃時(shí)嚴(yán)重抑制生長(zhǎng),Xbd1 菌株適宜生長(zhǎng)的溫度范圍與黃思良等[27]的研究結(jié)果相比,Xbd1 菌株的溫度范圍稍窄。與姚錦愛(ài)等[29]研究的適宜溫度范圍一致。最適生長(zhǎng)溫度與李菲菲[30]的研究結(jié)果一致,均為28 ℃。Xbd1 菌株對(duì)酸堿的耐受性很強(qiáng),生長(zhǎng)范圍較廣,pH 在5~11之間均可生長(zhǎng)。Xbd1 菌株在不同的酸堿和溫度條件下均可較好生長(zhǎng),說(shuō)明其適應(yīng)性很強(qiáng)。李延浩[31]研究發(fā)現(xiàn)不同光照條件對(duì)菌株生長(zhǎng)并無(wú)影響,而本研究中全光照和全黑暗條件下Xbd1 菌株長(zhǎng)勢(shì)較好,而12 h 光照條件下菌株長(zhǎng)勢(shì)較差,其可能與光照交替有關(guān),說(shuō)明同一病原菌在不同寄主植物上的發(fā)病情況以及生物學(xué)特性均存在一定差異。
目前炭疽菌的拮抗菌多以芽孢桿菌屬為主,芽孢桿菌具有特殊的性質(zhì),可以產(chǎn)生抗生素,對(duì)真菌和一些細(xì)菌病原體具有拮抗活性,其代謝物可以促進(jìn)植物生長(zhǎng),并且通過(guò)影響根際微生物,觸發(fā)宿主的防御反應(yīng)提高植物的抗逆性,使芽孢桿菌成為很好的生物防治劑[32]。本研究開(kāi)展炭疽病拮抗菌的篩選,拮抗細(xì)菌來(lái)源于土壤、美洲大蠊腸道以及澤蘭實(shí)蠅幼蟲(chóng)。本研究篩選到5 株抑制效果較好的拮抗菌,分別是枯草芽孢桿菌(B.subtilis)MC4-2、特基拉芽孢桿菌(B. tequilensis)D5-8、貝萊斯芽孢桿菌(B. velezensis)MC2-1、彎曲芽孢桿菌(B. flexus)ZLSY3、解淀粉芽孢桿菌(B. amyloliquefaciens)GJ7,其中拮抗效果最好的是來(lái)自美洲大蠊腸道的枯草芽孢桿菌MC4-2,但楊苑等[33]的研究結(jié)果表明,分離自土壤的枯草芽孢桿菌對(duì)炭疽菌的抑制率最弱,僅為34%,抑菌效果的差異可能是拮抗菌不同來(lái)源導(dǎo)致。徐睿等[34]利用油茶內(nèi)生菌誘變獲得枯草芽孢桿菌YL13,研究表明,該菌株對(duì)5 種油茶炭疽菌[膠孢炭疽菌、暹羅炭疽菌(C. siamense)、果生炭疽菌(C. fructicola)、哈銳炭疽菌(C. horii)、山茶炭疽菌(C. camelliae)]均有拮抗效果,該菌株的發(fā)酵濾液對(duì)膠孢炭疽菌的抑制率高達(dá)83.46%。呂倩等[35]從南海深海沉積樣品中分離篩選得到一株甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌( B. methy lotrophicus),該芽孢桿菌產(chǎn)生的抗真菌脂肽對(duì)黃瓜炭疽病有一定的抑制作用。韓長(zhǎng)志等[36]在核桃根際土壤中分離出芽孢桿菌,并通過(guò)平板對(duì)峙獲得其對(duì)核桃炭疽病的抑制率可達(dá)到80%以上。真菌對(duì)膠孢炭疽菌也有較好的抑制作用,胡麗杰等[37]在枸杞中分離得到4 株內(nèi)生真菌,其中鐮刀屬菌株NQ8GII4 對(duì)膠孢炭疽菌的抑制率高達(dá)93.43%。
高云慨[38]從海南芒果表面和傷口處篩選得到4 株有較好生防活性的酵母菌,其中一株蒙畢赤氏酵母(Meyerozyma guilliermondii)LZ5 對(duì)芒果炭疽病菌有明顯的抑制作用。本研究?jī)H探究拮抗菌對(duì)膠孢炭疽菌的室內(nèi)抑制作用,還應(yīng)展開(kāi)拮抗機(jī)制和田間防治效果方面的研究。
4 結(jié)論
通過(guò)咖啡炭疽病病原菌致病性測(cè)定及其拮抗菌篩選,明確4 株病原真菌Wyq1(C. siamense)、Yyq1(C. fructicola)、Xbd1(C. gloeosporioides)、Hb1(C. theobromicola)中Xbd1 菌株的致病性最強(qiáng),對(duì)其進(jìn)行生物學(xué)特性研究,并通過(guò)平板對(duì)峙篩選到對(duì)Xbd1 菌株具有抑菌效果較好的5 株拮抗菌,為咖啡炭疽病的防治及其生防菌劑的開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。