粉紅螺旋聚孢霉對(duì)兩種林果枝干病原菌的生防作用研究

劉碩,鄭金柱,張兆霞,郭會(huì)玲,何邦令,劉會(huì)香

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粉紅螺旋聚孢霉對(duì)兩種林果枝干病原菌的生防作用研究

劉碩1,鄭金柱2,張兆霞3,郭會(huì)玲3,何邦令4*,劉會(huì)香4*

1. 山東省泰安第二中學(xué), 山東 泰安 271000 2. 徂徠山林場(chǎng), 山東 泰安 271027 3. 泰山管委森保站, 山東 泰安 271000 4.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院/山東省林業(yè)有害生物防控工程技術(shù)研究中心, 山東 泰安 271018

粉紅螺旋聚孢霉具有生長(zhǎng)快、產(chǎn)孢量大、寄主范圍廣、寄生能力強(qiáng)、拮抗機(jī)制多等優(yōu)點(diǎn)，是一種重要的生防菌，開展粉紅螺旋聚孢霉對(duì)林果枝干病害的防治效果實(shí)驗(yàn)具有重要意義。實(shí)驗(yàn)室從蘋果枝干發(fā)病部位分離獲得一株粉紅螺旋聚孢霉菌株，本文研究了其對(duì)兩種林果枝干病原菌葡萄座腔菌和黑腐皮殼菌的生防作用。研究發(fā)現(xiàn)，粉紅螺旋聚孢霉對(duì)和抑制率均達(dá)到60%以上。對(duì)峙培養(yǎng)后，兩種病原菌與粉紅螺旋聚孢霉在菌絲交界處出現(xiàn)融合現(xiàn)象，粉紅螺旋聚孢霉菌絲分支或直接纏繞在病原菌的菌絲上，形成附著結(jié)構(gòu)后深入菌絲內(nèi)部，將病菌降解，致使病菌菌絲變色、萎焉直至死亡。

粉紅螺旋聚孢霉; 林果病原菌; 生防作用; 作用機(jī)制

由葡萄座腔菌和黑腐皮殼菌病原引起的林果枝干病害是林果業(yè)重要的生物災(zāi)害，目前主要采用化學(xué)防治方法進(jìn)行病害的防控，環(huán)境污染嚴(yán)重，開展病害的生物防治是一種有效的病害持續(xù)控制方法。

粉紅螺旋聚孢霉（）是一種絲狀真菌，是粘帚霉屬中具有重要應(yīng)用前景的生防菌之一。粉紅螺旋聚孢霉具有生長(zhǎng)快、產(chǎn)孢量大、寄主范圍廣、寄生能力強(qiáng)、拮抗機(jī)制多等優(yōu)點(diǎn)[1,2]。大量研究表明粉紅螺旋聚孢霉的生防機(jī)制主要包括有拮抗作用、重寄生作用、溶菌作用[3-9]等，目前已在國外有過大量報(bào)道，而我國僅報(bào)道了分離自土壤的粉紅螺旋聚孢霉菌株67-1和S-56的相關(guān)特性[6,8,10]。本課題組從蘋果枝干輪紋病病斑中分離獲得了粉紅螺旋聚孢霉，本文圍繞粉紅螺旋聚孢霉對(duì)兩種林果枝干病害病菌的抑菌作用及作用機(jī)制進(jìn)行了研究，研究結(jié)果對(duì)由引起的楊樹潰瘍病和由引致的蘋果腐爛病的生物防控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

楊樹潰瘍病菌（），蘋果腐爛病菌（），均為山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院林木病原-寄主互作實(shí)驗(yàn)室保存。

供試生防菌株粉紅螺旋聚孢霉（）分離自于山東省濰坊市臨朐縣蘋果枝干部輪紋病病斑，分離純化后保存，菌株編號(hào)為JF817331.1。

1.2 粉紅螺旋聚孢霉對(duì)兩種病原真菌的作用測(cè)定

PDA平板四點(diǎn)對(duì)峙：將培養(yǎng)3~5 d的粉紅螺旋聚孢霉和病原菌分別從恒溫培養(yǎng)箱中取出，用5 mm無菌打孔器分別打取菌餅，在PDA平板的直徑線上距離皿緣1.5cm對(duì)稱位置接種4個(gè)粉紅螺旋聚孢霉菌餅，在培養(yǎng)基中心接種一個(gè)病原真菌的菌餅，5個(gè)菌餅所在的位置在以病原真菌的菌餅粉為圓心的同心圓上，做好標(biāo)記，25℃下恒溫培養(yǎng)。

以在培養(yǎng)基中心接種一個(gè)病原真菌的菌餅，直徑線上對(duì)稱位置接種4個(gè)空白培養(yǎng)基作為對(duì)照。待對(duì)照組菌絲長(zhǎng)滿平皿時(shí)，觀察記錄各平皿菌絲生長(zhǎng)情況，計(jì)算粉紅螺旋聚孢霉抑菌率：

1.3 粉紅螺旋聚孢霉對(duì)兩種病原真菌作用機(jī)制研究

將兩種病原菌和粉紅螺旋聚孢霉進(jìn)行PDA平板對(duì)峙實(shí)驗(yàn)，連續(xù)觀察兩菌落的互作情況，在兩種菌落互作區(qū)域挑取菌絲，光學(xué)及電子顯微鏡下觀察兩種菌絲的互作情況并拍照記錄。

2 結(jié)果與分析

2.1 粉紅螺旋聚孢霉對(duì)兩種真菌抑菌作用測(cè)定

通過PDA培養(yǎng)基對(duì)峙培養(yǎng)，第5d時(shí)楊樹潰瘍病菌在與粉紅螺旋聚孢霉菌落發(fā)生接觸，第10d后在兩種真菌生長(zhǎng)交界處取菌餅，轉(zhuǎn)板培養(yǎng)，一共四組，發(fā)現(xiàn)四組菌落形態(tài)均表現(xiàn)為粉紅螺旋聚孢霉，這說明粉紅螺旋聚孢霉對(duì)楊樹潰瘍病菌具有明顯的抑制甚至吞噬作用。經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算粉紅螺旋聚孢霉對(duì)楊樹潰瘍病菌抑菌率為62.20%。對(duì)峙培養(yǎng)10d楊樹潰瘍病菌停止生長(zhǎng)（圖1）。

圖 1 粉紅螺旋聚孢霉對(duì)楊樹潰瘍病菌的作用

圖 2 粉紅螺旋聚孢霉與蘋果腐爛病菌互作

與蘋果腐爛病菌對(duì)峙培養(yǎng)時(shí)，位于平板中央的蘋果腐爛病菌生長(zhǎng)速度與粉紅螺旋聚孢霉菌落生長(zhǎng)速度基本保持一致，從第7 d開始兩菌菌落發(fā)生接觸，第10 d時(shí)開始產(chǎn)生互作圈（圖2）。對(duì)峙培養(yǎng)10 d后在兩種真菌生長(zhǎng)交界處取菌餅培養(yǎng)，一共四組，發(fā)現(xiàn)有三組生長(zhǎng)表現(xiàn)為粉紅螺旋聚孢霉，一組開始表現(xiàn)并不明顯，繼續(xù)培養(yǎng)觀察，最后呈現(xiàn)為外圈生長(zhǎng)為蘋果腐爛菌絲，內(nèi)圈生長(zhǎng)為粉紅螺旋聚孢霉，且兩菌落形成圓環(huán)互作圈，這說明粉紅螺旋聚孢霉對(duì)蘋果腐爛病菌具有明顯的抑制作用。抑菌率為61.76%。

2.2 粉紅螺旋聚孢霉對(duì)楊樹潰瘍病菌作用機(jī)制研究

光學(xué)及電子顯微鏡下觀察到，粉紅螺旋聚孢霉的菌絲纏繞楊樹潰瘍病菌的菌絲并能穿過病菌的菌絲生長(zhǎng)，另外，粉紅螺旋聚孢霉還可以通過與病菌的菌絲并行生長(zhǎng)，產(chǎn)生附著結(jié)構(gòu)附著于菌絲上，最后穿透菌絲，將其降解（圖3）。

2.3 粉紅螺旋聚孢霉對(duì)蘋果腐爛病菌作用機(jī)制研究

連續(xù)觀察兩菌落在PDA平板中的互作情況，挑取兩菌生長(zhǎng)交界部位菌絲在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)粉紅螺旋聚孢霉菌絲主要通過纏繞、穿透，寄生在腐爛病菌菌絲上最終發(fā)生裂解（圖4）。

圖 3 粉紅螺旋聚孢霉對(duì)楊樹潰瘍病菌的作用機(jī)制

A. 光學(xué)顯微鏡下觀察到的粉紅螺旋聚孢霉對(duì)楊樹潰瘍病菌菌絲的纏繞作用；B. 電子顯微鏡下觀察到的粉紅螺旋聚孢霉對(duì)楊樹潰瘍病菌的纏繞作用；C. 粉紅螺旋聚孢霉使楊樹潰瘍病菌的菌絲降解，使其斷裂；D. 電子顯微鏡下觀察到的粉紅螺旋聚孢霉形成附著結(jié)構(gòu)穿透楊樹潰瘍病菌，深入菌絲內(nèi)部。

A. The hypha ofof poplar canker pathogen were wrapped around byunder optical microscopeB. The hypha ofof poplar canker pathogen were wrapped under electronic microscope; C.wrapped the hypha of poplar canker fungusand made its broken; D. Attached structure formed bypenetrated into mycelia pathogen of poplar canker under electron microscope

圖 4 光學(xué)顯微鏡下粉紅螺旋聚孢霉菌對(duì)蘋果腐爛病菌的作用機(jī)制

A. 粉紅螺旋聚孢霉纏繞蘋果腐爛病菌生長(zhǎng)；B. 粉紅螺旋聚孢霉穿透蘋果腐爛病菌；C. 粉紅螺旋聚孢霉重寄生；D. 蘋果腐爛病菌發(fā)生分解。

A. Wrapped growth ofaround;penetrated into;C.Hyperparasitism ofto;D. Mycelial decomposition of

3 結(jié)論與討論

通過對(duì)粉紅螺旋聚孢霉抑菌效果的測(cè)定發(fā)現(xiàn)，粉紅螺旋聚孢霉對(duì)楊樹潰瘍病菌和蘋果腐爛病菌抑制率均達(dá)到60%以上，粉紅螺旋聚孢霉的菌絲分支或直接纏繞在病原菌的菌絲上，形成附著結(jié)構(gòu)后深入菌絲內(nèi)部，將病菌降解，致使病菌菌絲變色、萎焉直至死亡，是一種效果良好的菌寄生菌，可用于楊樹潰瘍病和蘋果腐爛病的生物防控。

粉紅螺旋聚孢霉作為一種具有生防潛力的菌寄生菌，近年來受到廣泛關(guān)注。實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)粉紅螺旋聚孢霉的抑菌機(jī)制主要是重寄生作用[11]，但是通常情況下一種真菌對(duì)另一種真菌的作用通常是多樣的，是否存在競(jìng)爭(zhēng)作用，揮發(fā)物抑制作用等尚需驗(yàn)證。盡管粉紅螺旋聚孢霉的研究尚處初級(jí)階段，但其應(yīng)用潛力巨大，需要繼續(xù)開發(fā)利用，為服務(wù)我國林果生物災(zāi)害的生物防控發(fā)揮重要作用。

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Biocontrol Activity ofagainst Fungal Pathogens of Forest and Fruit treesand

LIU Shuo1, ZHENG Jin-zhu2, ZHANG Zhao-xia3, GUO Hui-ling3, HE Bang-ling4*, LIU Hui-xiang4*

1.271000,2.271027,3.27100,4.271018,

is an important biocontrol fungus in virtue of rapid growth, high sporulation, wide range of hosts, high parasitic ability and many inhibitory mechanisms, therefore it is significant to carry out the effects ofon stem disease. This paper studied the effects ofonand. The results showed the inhibitory rates on two pathogen were reached more than 60%. Both pathogen hypha are becoming hyphal fusion withat the border of hyphal, thens hyphal forming or twining in the two pathogen hypha, and formed an attachment to the pathogen hypha, and degraded the pathogen, at last the pathogen mycelia atrophy to death.

; pathogen of trees and fruit trees; action of biological control; mechanism of action

S436.6

A

1000-2324(2019)01-0049-03

10.3969/j.issn.1000-2324.2019.01.010

2018-08-10

2018-11-20

泰安市科技局項(xiàng)目:泰山海棠生長(zhǎng)勢(shì)衰弱原因調(diào)查及綜合治理研究應(yīng)用(20123091)

劉碩(2000-10),男. E-mail:1575538564@qq.com

Author for correspondence. E-mail:hebangling@126.com; hxliu722@126.com