宋利沙 蔣妮 藍(lán)祖栽 張占江 郭曉云









摘要:【目的】篩選腫節(jié)風(fēng)炭疽菌(Colletotrichum dematium)拮抗真菌,為腫節(jié)風(fēng)炭疽病的生物防治提供科學(xué)依據(jù)。【方法】采用平板稀釋法和平板對峙法從腫節(jié)風(fēng)主產(chǎn)區(qū)廣西靖西市和都安縣健康腫節(jié)風(fēng)根系土壤中篩選出對腫節(jié)風(fēng)炭疽病菌及14種其他植物病原真菌具有較強(qiáng)抑制作用的真菌,采用ELISA試劑盒測定拮抗真菌無菌發(fā)酵液中的蛋白酶、纖維素酶和幾丁質(zhì)酶含量,綜合平板對峙培養(yǎng)、抑菌譜及產(chǎn)酶能力選取綜合表現(xiàn)最優(yōu)的拮抗菌株;基于形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)特征對拮抗菌株進(jìn)行鑒定。【結(jié)果】平板對峙試驗(yàn)結(jié)果表明,菌株JT-8、JT-3和DT-5對腫節(jié)風(fēng)炭疽病菌具有較強(qiáng)的拮抗作用,其中拮抗作用最強(qiáng)的菌株是JT-8,對炭疽病菌的抑制率達(dá)91.57%。抗菌譜測定結(jié)果表明,菌株JT-8、JT-3和DT-5對供試14種病原真菌均有明顯的拮抗作用,其中拮抗作用最強(qiáng)的為菌株JT-8,平均抑制率達(dá)89.88%,該菌株可產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶、纖維素酶和蛋白酶,可抑制炭疽病菌菌絲生長,病原菌菌絲表現(xiàn)為扭曲、斷裂、分支纏繞和顏色加深等。通過形態(tài)學(xué)觀察和ITS測序鑒定,確定菌株JT-8為淡紫紫孢菌(Purpureocillium lilacinum)。【結(jié)論】淡紫紫孢菌對腫節(jié)風(fēng)炭疽病病原菌具有強(qiáng)拮抗作用,能產(chǎn)生多種抗菌活性物質(zhì),且廣譜抑菌,具有較好的生防開發(fā)潛能。
關(guān)鍵詞: 腫節(jié)風(fēng);炭疽病;拮抗真菌;抗菌活性;生物防治
中圖分類號: S435.67? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號:2095-1191(2019)10-2214-08
Screening and mechanism of fungi antagonistic to Colletotrichum dematium of Sarcandra glabra(Thunb.)
SONG Li-sha1, JIANG Ni1,2*, LAN Zu-zai1, ZHANG Zhan-jiang1, GUO Xiao-yun1
(1Guangxi Botanical Garden of Medicinal Plants, Nanning? 530023, China; 2College of Agriculture,
Guangxi Univeisity,Nanning? 530004, China )
Abstract:【Objective】Screening Colletotrichum dematium antagonistic fungi of Sarcandra glabra to provide scienti-fic basis for biological control for S. glabra anthracnose. 【Method】The fungi with strong inhibitory effect on the anthracnose of S. glabra and 14 other plant pathogenic fungi were screened by plate dilution method and plate confrontation me-thod from the health root soil of S. glabra producing areas, Jingxi and Du’an of Guangxi. ELISA kit was used to determine the content of protease, cellulase and chitinase in the aseptic fermentation broth of antagonistic fungi,antagonistic strains with the best comprehensive performance were selected from the plate confrontation culture, antifungal spectrum and enzyme production ability. Antagonistic strains were identified based on morphological and molecular biological characteristics. 【Result】By plate confrontation test, the results showed that the strains JT-8, JT-3 and DT-5 had antagonistic effect against anthracnose of S. glabra, strain JT-8 had the highest antagonistic effect and antagonism rate was 91.57%. Antifungal spectrum tests showed that strains JT-8, JT-3 and DT-5 had antagonistic activities against 14 plant pathogens, JT-8 had the strongest antagonistic activity and antagonism rate was 89.88%. The result of antibiosis mechanism indicated that three strains could produce chitinase, cellulose and protease to inhibit growth of anthracnose bacteria, and the mycelia showed distorted, fractured, with increased and winding branches and deepened color. Based on morphological and ITS rDNA sequence analysis, strain JT-8 was identified as Purpureocillium lilacinum. 【Conclusion】P. lilacinum has strong antagonistic effects against anthracnose of S. glabra,? it can produce a variety of antibacterial substances which have broad spectrum bacteriostatic activity. Therefore it has good potential for biological control development and prevention.
Key words: Sarcandra glabra; Colletotrichum dematium; antagonistic fungi; antimicrobial activities; biological control
0 引言
【研究意義】腫節(jié)風(fēng)[Sarcandra glabra(Thunb.)Nakai]具有清熱涼血、活血消斑、祛風(fēng)通絡(luò)等功效(李成仁等,2009),是中國藥典的收錄品種(國家藥典委員會,2015),也是廣西重要的傳統(tǒng)瑤藥品種“七十二風(fēng)”中重要的風(fēng)藥品種之一(龐聲航,2008)。在腫節(jié)風(fēng)大規(guī)模種植過程中易發(fā)生由半知菌類炭疽屬黑線炭疽菌(Colletotrichum dematium)侵染所致的葉部病害,該病害在廣西靖西、融安和東蘭等縣(市)大面積蔓延,平均發(fā)生率在50%以上,在融安縣的林下套種模式中發(fā)病率高達(dá)65%(蔣妮等,2012)。化學(xué)防治是目前控制腫節(jié)風(fēng)炭疽病的主要方法,但化學(xué)藥劑防治極易導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生抗耐藥性、病害易復(fù)發(fā)及農(nóng)藥殘留等問題(蔣妮等,2014)。利用生防菌防治植物病害,因具有對環(huán)境安全的優(yōu)點(diǎn),已成為防治植物病害的重要方法之一,是目前國內(nèi)外研究熱點(diǎn),也是未來綠色中藥材發(fā)展的趨勢。【前人研究進(jìn)展】近年來,研究者從不同藥用植物的根系土壤中分離到多種真菌,并篩選出能產(chǎn)生抑菌防病活性物質(zhì)的真菌,如從姜黃(Curcuma longa)中分離得到的莖點(diǎn)霉菌(Phoma herbarum)內(nèi)生真菌對葉部病害致病菌具有拮抗作用(Gupta et al.,2016);從人參根際土壤中分離到的鐮刀菌屬(Fusarium sp. PN8)和曲霉屬(Aspergillus sp. PN17)真菌已應(yīng)用于人參皂苷等成分的發(fā)酵制備(Jin et al.,2017);從印度芳香植物檸檬馬薄荷(Monarda citriodora)中分離得到的鐮刀菌、黃曲霉和Muscodor等具有較強(qiáng)的抗菌活性,顯示出良好的應(yīng)用前景(Ktoch and Pull,2017);從印度藥用植物黃花稔(Sida acuta)中分離得到的具有拮抗活性的硫色曲霉(Aspergillus sulphureus)可抑制大腸桿菌、枯草桿菌、金黃色葡萄球菌和傷寒桿菌(Murali et al.,2017);從光果甘草中分離得到的腐皮鐮刀菌(Fusarium solani)具有抗結(jié)核的作用(Shah et al.,2017)。針對腫節(jié)風(fēng)炭疽病的防治,蔣妮等(2014)的研究結(jié)果表明,戊唑醇、苯醚·咪鮮胺、咪鮮胺和苯醚甲環(huán)唑4種藥劑對由黑線炭疽引起的腫節(jié)風(fēng)炭疽病田間防效均在70%以上;宋利沙和蔣妮(2018)、宋利沙等(2018)分別從廣西藥用植物園科研基地土壤中分離獲得的棘孢木霉(Trichoderma asperellum)和甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌(Bacillus methylotrophicus)對腫節(jié)風(fēng)炭疽病菌有較好的抑制作用。【本研究切入點(diǎn)】目前利用有益微生物防治植物病害的研究已有較多報(bào)道,而生物防治在中藥材腫節(jié)風(fēng)炭疽病上的研究報(bào)道較少,尤其是在病害盛行的廣西靖西市和都安縣尚未進(jìn)行拮抗真菌的篩選研究。【擬解決的關(guān)鍵問題】采用平板稀釋和平板對峙法,從腫節(jié)風(fēng)主產(chǎn)區(qū)廣西靖西市和都安縣健康腫節(jié)風(fēng)根系土壤中篩選出對腫節(jié)風(fēng)炭疽病菌及14種其他植物病原真菌具有較強(qiáng)抑制作用的真菌,利用ELISA試劑盒對較強(qiáng)拮抗菌株進(jìn)行產(chǎn)酶能力測定,并基于形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)特征對強(qiáng)拮抗菌株進(jìn)行鑒定,以期為腫節(jié)風(fēng)炭疽病的生物防治提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)材料
1. 1. 1 供試病原菌 腫節(jié)風(fēng)炭疽病菌為黑線炭疽菌(Colletotrichum dematium),編號Z1,由廣西藥用植物園植物病理研究室分離鑒定保存。供試14種病原真菌包括三七灰霉病菌(Botrytis sp.)、三七黑斑病菌(Alternaria panax)、三七炭疽病菌(Colltetorrichum gloeosporioides)、三七根腐病菌(Fusarium solani)、豆蔻葉斑病菌(Phyllosticta sp.)、苦玄參葉斑病菌(Alternaria sp.)、艾納香褐斑病菌(Phoma sp.)、羅漢果葉斑病菌(Stagonosporopsis cucurbitacearum)和廣西莪術(shù)葉斑病菌(Phomopsis sp.)9種藥用植物病原真菌及香蕉炭疽病菌(Colltetorrichum sp.)、香蕉枯萎病菌(F. oxysporum)、香蕉葉斑病菌(Alternaria sp.)、西瓜枯萎病菌(F. oxysporum)和煙草灰霉病菌(Botrytis cinerea)5種農(nóng)作物病原真菌,均由廣西藥用植物園植物病理研究室提供。
1. 1. 2 樣品采集 在廣西都安縣和靖西市,采用五點(diǎn)取樣法采集不同腫節(jié)風(fēng)種植區(qū)健康植株的根系土壤,取樣時(shí)用無菌小毛刷刷取植株根上的土壤,每5株的根系土壤均勻混合為一個(gè)樣品,編號并封存于無菌保鮮袋中,置于冰盒,帶回實(shí)驗(yàn)室晾干、去雜、過篩,48 h內(nèi)分離真菌。
1. 2 試驗(yàn)方法
1. 2. 1 根系土壤真菌分離 將采集的健康腫節(jié)風(fēng)根系土壤晾干,分別稱重1 g,參照張廣志等(2009)、耿海峰等(2010)的方法,采用平板稀釋法分離真菌,28 ℃恒溫培養(yǎng)3 d。將不同形態(tài)的真菌單菌落在PDA培養(yǎng)基上劃線純化和編號,4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1. 2. 2 拮抗真菌篩選 參考朱宏建等(2012)、張瑾等(2014)的方法,采用平板對峙法進(jìn)行拮抗真菌篩選。在直徑9 cm的PDA培養(yǎng)基中央接種直徑5 mm的腫節(jié)風(fēng)炭疽病菌組織塊,在離組織塊2 cm處的兩側(cè)等距離接種1.2.1中分離得到的土壤真菌,以只接種病原菌的PDA培養(yǎng)基為對照。每處理3次重復(fù)。28 ℃恒溫培養(yǎng),7 d后計(jì)算菌落生長抑制率,篩選出對腫節(jié)風(fēng)炭疽病菌有拮抗作用的真菌。菌落生長抑制率(%)=(對照菌落直徑-處理菌落直徑)/對照菌落直徑×100。
1. 2. 3 拮抗真菌抗菌譜測定 對1.2.2中菌落生長抑制率>80.00%的拮抗真菌進(jìn)行抗菌譜測定。測定方法同1.2.2。
1. 2. 4 拮抗真菌產(chǎn)酶能力測定 綜合拮抗真菌平板對峙培養(yǎng)和抑菌譜測定結(jié)果,選取綜合表現(xiàn)較好的拮抗菌株,進(jìn)一步測定拮抗菌的幾丁質(zhì)酶、纖維素酶和蛋白酶含量。挑取拮抗菌株單菌落接種于50 mL的PDB培養(yǎng)液中,28 ℃下180 r/min恒溫振蕩發(fā)酵培養(yǎng)7 d,發(fā)酵液用無菌紗布和濾紙過濾后,10000 r/min離心15 min,取上清液,經(jīng)0.22 μm濾膜過濾,得到無菌發(fā)酵液。用ELISA試劑盒(AndyGene生物技術(shù)有限公司)測定無菌發(fā)酵液中的蛋白酶、纖維素酶和幾丁質(zhì)酶含量,方法參見試劑盒說明書。
1. 2. 5 拮抗真菌鑒定
1. 2. 5. 1 形態(tài)鑒定 將綜合表現(xiàn)最好的拮抗真菌接種在PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)7~15 d,記錄菌落形態(tài)(方中達(dá),1998);在光學(xué)顯微鏡下觀察并記錄其分生孢子和子實(shí)體結(jié)構(gòu)的形態(tài)特征,對照《真菌鑒定手冊》(魏景超,1979)進(jìn)行初步鑒定。
1. 2. 5. 2 分子生物學(xué)鑒定 采用MightyAmp DNA Polymerase Ver.3(1.25 U/50 μL)(TaKaRa R076A)試劑盒,挑取拮抗真菌的菌落作為模板直接用于PCR擴(kuò)增。采用真菌ITS1(5'-TCCGTAGGTGAACCTGC GG-3')和ITS4(5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3')通用引物,反應(yīng)體系50.0 μL:2×MightyAmp Buffer(1f)25.0 μL,10×Addtitive for High Specificity(1f)5.0 μL,引物ITS1和ITS2(15 pmoL)各1.5 μL,加ddH2O補(bǔ)足至50.0 μL。擴(kuò)增程序:98 ℃預(yù)變性2 min;98 ℃ 10 s,60 ℃ 15 s,68 ℃60 s,進(jìn)行40個(gè)循環(huán);68 ℃延伸10 min。反應(yīng)完成后經(jīng)1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測PCR產(chǎn)物,切膠回收目的片段,送至生工生物工程(上海)股份有限公司測序。利用BLAST程序(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)將測得序列與GenBank中的序列進(jìn)行比對。利用MEGA 6.0的Neighbor-Joining法構(gòu)建ITS rDNA系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹。
1. 2. 6 拮抗菌株形態(tài)觀察 光學(xué)顯微鏡下觀察拮抗菌株分生孢子的形態(tài)特征,拍照并記錄。
1. 2. 7 拮抗菌株對炭疽病菌菌絲的抑制生長曲線測定 將直徑為5 mm的炭疽病菌菌餅接種至PDA培養(yǎng)基中央,在離菌餅2 cm處的兩側(cè)等距離接種拮抗菌單菌落,以只接種炭疽病菌菌餅的PDA培養(yǎng)基為對照。28 ℃恒溫培養(yǎng),培養(yǎng)1、3、5、7、9、11和13 d時(shí)測定對照菌落直徑和處理菌落直徑,每處理3次重復(fù),取平均值繪制抑制生長曲線。
1. 2. 8 拮抗菌株對病菌孢子萌發(fā)的影響 將炭疽病菌在PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)7 d,用無菌水沖洗其菌絲體,配制成106個(gè)/mL孢子懸浮液。將拮抗菌株的無菌發(fā)酵液(制備方法同1.2.4)稀釋0、10、50和100倍后,分別與病菌孢子懸浮液以1∶1混合,采用懸滴法(方中達(dá),1998)將混合液加入單凹載玻片中,25 ℃培養(yǎng)48 h后,利用血球計(jì)數(shù)板統(tǒng)計(jì)分生孢子數(shù),以炭疽病菌孢子懸浮液為對照,計(jì)算分生孢子萌發(fā)抑制率。孢子萌發(fā)率(%)=孢子萌發(fā)的數(shù)量/總孢子數(shù)量×100;孢子萌發(fā)抑制率(%)=(對照孢子萌發(fā)率-處理孢子萌發(fā)率)/對照孢子萌發(fā)率×100。
1. 3 統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA),選用LSD和Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行組間的多重比較。
2 結(jié)果與分析
2. 1 拮抗真菌的分離與篩選結(jié)果
從腫節(jié)風(fēng)健康植株的根系土壤中共分離得到23株真菌,其中來源于靖西13株、都安10株。抑制率<50.00%的有12株;抑制率為50.00%~80.00%的有8株;抑制率>80.00%的有3株,分別為JT-8、JT-3和DT-5,其中菌株JT-8對炭疽病菌的拮抗作用最明顯,抑制率達(dá)91.57%,菌株DT-5的抑制率最低,為80.72%,但三者對炭疽病菌的抑制率間無顯著差異(P>0.05,下同)(表1,圖1)。
2. 2 拮抗菌株JT-8、JT-3和DT-5的抑菌譜分析結(jié)果
由表2可知,菌株JT-8、JT-3和DT-5對14種病原真菌的平均抑制率分別為89.88%、88.65%和82.85%,其中菌株JT-8對香蕉葉斑病、香蕉炭疽病、羅漢果葉斑病、三七黑斑病、三七炭疽病、三七根腐病、艾納香褐斑病和苦玄參葉斑病病原菌均具有較強(qiáng)的抑制作用,抑制率均達(dá)90.00%以上,對其余供試病原真菌的抑制率也在80.00%以上,對14種病原真菌的抑制率差異不顯著;菌株JT-3對香蕉葉斑病、香蕉炭疽病、艾納香褐斑病、西瓜枯萎病、苦玄參葉斑病、三七黑斑病和三七根腐病病原菌均具有較強(qiáng)的抑制作用,抑制率均達(dá)90.00%以上,對廣西莪術(shù)葉斑病病原菌的抑制作用最弱,抑制率為74.31%;菌株DT-5對香蕉葉斑病、羅漢果葉斑病、三七炭疽病和三七根腐病病原菌均具有較強(qiáng)的抑制作用,抑制率均達(dá)90.00%以上,對豆蔻葉斑病病原菌的抑制作用較差,抑制率只有47.06%,顯著低于除對香蕉枯萎病外的其他病原菌的抑制率(P<0.05,下同)。綜上所述,3種拮抗真菌中以菌株JT-8的抑菌譜最廣。
2. 3 拮抗真菌產(chǎn)酶能力測定結(jié)果
取菌株JT-8、DT-5和JT-3的無菌發(fā)酵液檢測蛋白酶、纖維素酶和幾丁質(zhì)酶含量,結(jié)果(表3)表明,3種拮抗真菌的蛋白酶含量排序?yàn)镴T-3>JT-8>DT-5;纖維素酶含量排序?yàn)镴T-8>JT-3>DT-5;幾丁質(zhì)酶含量排序?yàn)镴T-8>JT-3>DT-5。蛋白酶、纖維素酶和幾丁質(zhì)酶是真菌細(xì)胞壁主要的水解酶(孫虎等,2011;劉愛榮等,2012),推測3株拮抗真菌可通過產(chǎn)生細(xì)胞壁水解酶對致病菌產(chǎn)生抑制作用。綜合考慮3株菌株與病原菌平板對峙培養(yǎng)結(jié)果、抑菌譜及代謝產(chǎn)物中細(xì)胞壁水解酶含量,選取綜合效果最佳的菌株JT-8進(jìn)一步研究。
2. 4 拮抗菌株JT-8鑒定結(jié)果
2. 4. 1 形態(tài)鑒定 菌株JT-8在PDA培養(yǎng)基上初期菌落呈白色,后期呈紫色;菌絲生長緩慢,分生孢子圓形,大小為(1.4~2.5)μm×(1.2~2.6)μm,無色,分生孢子梗直立,頂端存在一次或多次掃帚狀分枝,分枝頂端產(chǎn)生瓶狀小梗,其上著生成串的分生孢子(圖2)。
2. 4. 2 分子生物學(xué)鑒定 對拮抗菌株JT-8的ITS rDNA序列進(jìn)行測定并構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹,結(jié)果(圖3)顯示,菌株JT-8與Purpureocillium lilacinum (KC790527和KX641490)聚在同一分支,相似度達(dá)100%。因此,將JT-8鑒定為淡紫紫孢菌(P. lilacinum)。將菌株JT-8的ITS rDNA序列提交至GenBank數(shù)據(jù)庫,獲得的登錄號為MK377152。
2. 5 拮抗菌株JT-8的作用機(jī)理
2. 5. 1 拮抗菌株JT-8對炭疽病菌菌絲形態(tài)的影響
分別挑取1.2.2中對照組和處理組(與菌株JT-8對峙培養(yǎng))的炭疽病菌菌絲在光學(xué)顯微鏡下觀察,發(fā)現(xiàn)處理組的菌絲體畸形,菌絲體扭曲、斷裂、分支纏繞,部分菌絲顏色深,菌絲體膨大,透明度增加,分生孢子梗畸變,孢子數(shù)量明顯減少(圖4)。
2. 5. 2 拮抗菌株JT-8發(fā)酵液對病原菌孢子萌發(fā)的影響 由表4可知,隨著菌株JT-8發(fā)酵濾液稀釋倍數(shù)的增加,對炭疽菌孢子萌發(fā)的抑制率越低,其中以原液對病原菌孢子萌發(fā)的抑制率最高,達(dá)94.88%,顯著高于除10倍稀釋液外的其他處理,對應(yīng)的炭疽菌孢子不萌發(fā);對照的病原菌孢子萌發(fā)率最高,達(dá)94.88%,顯著高于菌株JT-8發(fā)酵液處理;10~100倍稀釋液處理對病原菌孢子萌發(fā)的抑制率為73.41%~89.41%,對應(yīng)的炭疽菌孢子萌發(fā)率為10.05%~25.23%,各處理間孢子萌發(fā)率差異顯著。結(jié)果表明,拮抗菌株JT-8發(fā)酵濾液原液對腫節(jié)風(fēng)炭疽病菌孢子萌發(fā)的抑制作用最強(qiáng),其次是10和50倍稀釋液,100倍稀釋液的抑制作用最弱。
2. 5. 3 拮抗菌株JT-8對炭疽病菌菌絲的抑制生長曲線 由圖5可看出,對照組炭疽病菌菌落直徑隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長而增加,最終長滿整個(gè)平板(9.0 cm);在培養(yǎng)初期,處理組炭疽病菌菌落直徑隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長而增加,至5 d后菌落不再生長,菌落直徑僅為3.5 cm。表明拮抗菌株JT-8對腫節(jié)風(fēng)炭疽病菌具有明顯的抑制作用。
3 討論
淡紫紫孢菌原名淡紫擬青霉(Paecilomyces lilacinus)(Luangsaard et al.,2011),原屬于擬青霉屬,現(xiàn)獨(dú)立為一個(gè)新屬,是一種土壤習(xí)居性植物線蟲卵寄生真菌,產(chǎn)孢量大,具有抑菌防病防蟲等功能,且具有抑菌廣譜性,對開發(fā)生物農(nóng)藥和制劑具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。本研究從炭疽病盛行的腫節(jié)風(fēng)主產(chǎn)區(qū)廣西靖西市和都安縣健康腫節(jié)風(fēng)根系土壤中篩選出具有強(qiáng)拮抗活性的菌株JT-8,經(jīng)形態(tài)觀察和ITS鑒定為淡紫紫孢菌,該菌對腫節(jié)風(fēng)炭疽病菌和14種其他植物病害致病菌均具有較強(qiáng)的抑制作用,與郝澤婷等(2018)、肖支葉等(2018)、袁和奇等(2018)的研究結(jié)果一致。此外,淡紫紫孢菌對植物寄生線蟲、蚜蟲、紅蜘蛛、溫室粉虱、柑橘木虱和切葉蟻等也有很好的防治作用;同時(shí),淡紫擬青霉對動物寄生蟲、人畜共患寄生蟲等均有防治效果(張家家等,2014;楊波等,2016;上官亦卿等,2018;楊凡等,2018)。杜丹超等(2015)從柑橘木虱中分離出一株對柑橘木虱具有強(qiáng)致病性的菌株ZJPL08,經(jīng)鑒定菌株ZJPL08為淡紫紫孢菌;在ZJPL08孢子懸浮液相同濃度條件下,接種后培養(yǎng)時(shí)間越長,柑橘木虱的死亡率越高;培養(yǎng)時(shí)間相同的條件下,ZJPL08孢子懸浮液濃度越高,柑橘木虱的死亡率越高。至于本研究篩選出的菌株JT-8對植物害蟲的防治效果如何還有待進(jìn)一步研究證實(shí)。
本研究對淡紫紫孢菌的產(chǎn)酶能力進(jìn)行測定,發(fā)現(xiàn)可產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶、纖維素酶和蛋白酶類抗菌活性物質(zhì),這些活性物質(zhì)均屬于抗菌肽,可單獨(dú)或與細(xì)胞壁降解酶協(xié)同抑制病原菌的生長(孫虎等,2011;劉愛榮等,2012;王婧等,2018)。淡紫紫孢菌產(chǎn)生的幾丁質(zhì)酶和絲氨酸蛋白酶能降解線蟲表皮的蛋白質(zhì)和幾丁質(zhì)組成成分,利于侵入并破壞細(xì)胞成分;淡紫紫孢菌可內(nèi)生于植物,產(chǎn)生效應(yīng)物對其他真菌產(chǎn)生拮抗作用;淡紫紫孢菌可定殖于植物根際,產(chǎn)生次級代謝產(chǎn)物,對真菌、線蟲等產(chǎn)生抑殺作用(孫虎等,2011)。細(xì)胞壁溶解酶是一種復(fù)合型的水解酶,可水解真菌的細(xì)胞壁,抑制病原菌生長,達(dá)到抗菌防病的目的。本研究在室內(nèi)測定了分離篩選到的淡紫紫孢菌對病原菌的拮抗作用、抗菌活性物質(zhì)種類及含量,其在田間的防病效果如何還需進(jìn)一步通過田間試驗(yàn)驗(yàn)證。
4 結(jié)論
淡紫紫孢菌對腫節(jié)風(fēng)炭疽病病原菌具有強(qiáng)拮抗作用,能產(chǎn)生多種抗菌活性物質(zhì),且廣譜抑菌,具有較好的生防開發(fā)潛能。
參考文獻(xiàn):
杜丹超,鹿連明,胡秀榮,黃振東,張利平,陳國慶. 2015. 淡紫紫孢菌菌株的分離、鑒定及其對柑橘木虱的致病性[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),27(3): 393-399. [Du D C,Lu L M,Hu X R,Huang Z D,Zhang L P,Chen G Q. 2015. Isolation and identification of Purpureocillium lilacinum and its pathogenicity against Diaphorina citri[J]. Acta Agriculturae Zhejiangensis,27(3): 393-399.]
方中達(dá). 1998. 植病研究方法[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社: 132-134. [Fang Z D. 1998. Research methods on plant diseases[M]. Beijing: China Agriculture Press:132-134.]
耿海峰,張麗珍,牛偉. 2010. 冬棗采后病害拮抗菌的篩選和鑒定[J]. 食品科學(xué),31(9):150-155. [Geng H F,Zhang L Z,Niu W. 2010. Screening and identification of antagonistic bacteria against post-harvest disease of jujube fruits[J]. Food Science,31(9): 150-155.]
國家藥典委員會. 2015. 中華人民共和國藥典一部[M]. 北京: 中國醫(yī)藥科技出版社: 223-224. [China Pharmacopoeia Committee. 2015. Chinese pharmacopoeia,the first part[M]. Beijing:China Medicine Science and Technology Press: 223-224.]
郝澤婷,郝曉慧,閻婧,謝丙炎,梁麗琴. 2018. 淡紫擬青霉次級代謝產(chǎn)物的研究進(jìn)展[J]. 生物技術(shù)通報(bào),34(10): 11-17. [Hao Z T,Hao X H,Yan J,Xie B Y,Liang L Q. 2018. Research progress on the secondary metabolite of Purpureocillium lilacinum[J]. Biotechnology Bulletin,34(10):11-17.]
蔣妮,唐美瓊,藍(lán)祖栽,黃永才,林楊,白隆華. 2012. 腫節(jié)風(fēng)炭疽病病原學(xué)研究及其對藥材質(zhì)量的影響[J]. 植物保護(hù),38(4): 83-88. [Jiang N,Tang M Q,Lan Z Z,Huang Y C,Lin Y,Bai L H. 2012. Influences of anthracnose on the quality of Sarcandra glabra and pathogen identification[J]. Plant Protection,38(4): 83-88.]
蔣妮,葉云峰,胡鳳云,劉麗輝,劉威. 2014. 防治腫節(jié)風(fēng)黑線炭疽病菌的藥劑篩選[J]. 熱帶生物學(xué)報(bào),5(3): 244-259. [Jiang N,Ye Y F,Hu F Y,Liu L H,Liu W. 2014. Screening of efficient fungicides against the anthracnose of Sarcandra glabra caused by Colletotrichum dematium[J]. Journal of Tropical Biology,5(3): 244-259.]
李成仁,王園園,李小艷,宋曉紅,韋琪生,蔣林,葉創(chuàng)興. 2009. 腫節(jié)風(fēng)藥材采收部位與最佳采收期的研究[J]. 時(shí)珍國醫(yī)國藥,20(3): 586-588. [Li C R,Wang Y Y,Li X Y,Song X H,Wei Q S,Jiang L,Ye C X. 2009. Study on different parts and optimal harvest season of herba Sarcandrae[J]. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research,20(3): 586-588.]
劉愛榮,陳雙臣,晉文娟,于貝貝,王鳳華,賀超興. 2012. 哈茨木霉對接種尖孢鐮刀菌后黃瓜根系次生代謝產(chǎn)物的影響[J]. 中國生物防治學(xué)報(bào),28(4): 545-551. [Liu A R,Chen S C,Jin W J,Yu B B,Wang F H,He C X. 2012. Effects of Trichoderma harzianum on secondary metabolites in cucumber roots infected with Fusarium oxysporum[J]. Chinese Journal of Biological Control, 28(4): 545-551.]
龐聲航. 2008. 實(shí)用瑤藥學(xué)[M]. 南寧: 廣西科學(xué)技術(shù)出版社: 63. [Pang S H. 2008. Practical yao pharmacy[M]. Nanning: Guangxi Science and Technology Press: 63.]
上官亦卿,賈鳳安,常帆,呂睿,王艷,李燕,丁浩. 2018. 淡紫擬青霉(Purpureocillium lilacinum)及其對病蟲害生防效果和機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),64(9): 81-88. [Shangguan Y Q,Jia F A,Chang F,Lü R,Wang Y,Li Y,Ding H. 2018. Purpureocillium lilacinum and its biocontrol efficacy and mechanism against pests and diseases[J]. Shaanxi Journal of Agricultural Sciences,64(9): 81-88.]
宋利沙,蔣妮. 2018. 腫節(jié)風(fēng)黑斑病拮抗真菌zjts7的抑菌作用測定與鑒定[J]. 中國現(xiàn)代中藥,20(11): 1392-1395. [Song L S,Jiang N. 2018. Antifungal effect and identification of biocontrol fungus zjts7 against Colletotrichum dematium of Sarcandra glabra[J]. Modern Chinese Me-dicine,20(11): 1392-1395.]
宋利沙,蔣妮,繆劍華,藍(lán)祖栽. 2018. 腫節(jié)風(fēng)炭疽病拮抗細(xì)菌的篩選與鑒定[J]. 植物保護(hù),44(6):61-65. [Song L S,Jiang N,Miao J H,Lan Z Z. 2018. Screening and identification of bacteria antagonistic to Colletotrichum dema-tium of Sarcandra glabra[J]. Plant Protection,44(6): 61-65.]
孫虎,楊麗榮,全鑫,薛保國,朱自賢,武超. 2011. 木霉生防機(jī)制及應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào),27(3): 242-246. [Sun H,Yang L R,Quan X,Xue B G,Zhu Z X,Wu C. 2011. Research advances on mechanism of biological control and application about Trichoderma spp.[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin,27(3): 242-246.]
王婧,刁小龍,陳曉蘭,王帥兵,陳海峰,張龍. 2018. 抗菌肽Indolicidin的研究進(jìn)展[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),34(4):949-954. [Wang J,Diao X L,Chen X L,Wang S B,Chen H F,Zhang L. 2018. Research progress of antibacteial peptides Indolicidin[J]. Jiangsu Journal of Agricultural Scien-ces,34(4):949-954.]
魏景超. 1979. 真菌鑒定手冊[M]. 上海: 上海科學(xué)技術(shù)出版社. [Wei J C. 1979. Fungal identification manual[M]. Shanghai: Shanghai Scientific and Technical Publishers.]
肖支葉,華梅,原曉龍,邱堅(jiān),鄭科,王毅. 2018. 蒜頭果內(nèi)生真菌次生代謝產(chǎn)物抑制人類致病菌活性的研究[J]. 廣西植物,38(7):903-910. [Xiao Z Y,Hua M,Yuan X L,Qiu J,Zheng K,Wang Y. 2018. Activity inhibition of human pathogenic bacteria by secondary metabolites from Malania oleifera endophytic fungi[J]. Guihaia,38(7): 903-910.]
楊波,孟俊峰,莫陳汨,王娜,王高峰,彭德良,肖炎農(nóng),肖雪瓊. 2016. 生防菌淡紫紫孢菌與低劑量殺線蟲劑復(fù)配防治蔬菜根結(jié)線蟲的研究[J]. 植物病理學(xué)報(bào),46(4): 551-560. [Yang B,Meng J F,Mo C G,Wang N,Wang G F,Peng D L,Xiao Y N,Xiao X Q. 2016. Combination of biocontrol agent Purpureocillium lilacinum and lowdose nematicides for integrated control of vegetable root-knot nematodes[J]. Acta Phytopathologica Sinica,46(4):551-560.]
楊凡,蔡毓新,賈文華,甄熙,唐艷領(lǐng),史宣杰. 2018. 淡紫紫孢菌對黃瓜根結(jié)線蟲的防治效果[J]. 中國瓜菜,31(7): 35-38. [Yang F,Cai Y X,Jia W H,Zhen X,Tang Y L,Shi X J. 2018. The control effect of Purpureocillium lilacinum on the root knot nematode of cucumber[J]. China Cucurbits and Vegetables,31(7): 35-38.]
袁和奇,徐鵬程,肖海艷,張臻,趙娟,王高峰,肖雪瓊,肖炎農(nóng). 2018. 淡紫紫孢菌防治采后番茄果實(shí)灰霉病[J]. 中國生物防治學(xué)報(bào),33(4): 525-530. [Yuan H Q,Xu P C,Xiao H Y,Zhang Z,Zhao J,Wang G F,Xiao X Q,Xiao Y N. 2018. Efficacy of Purpureocillium lilacinus on gray mold of post-harvest tomato fruits[J]. Chinese Journal of Biological Control,33(4): 525-530.]
張廣志,楊合同,李紀(jì)順,扈進(jìn)冬. 2009. 多功能芽孢桿菌的分離、篩選及活性測定[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),(1): 298-300. [Zhang G Z,Yang H T,Li J S,Hu J D. 2009. Isolation,screening and activity determination of multifunctional Bacillus subtilis[J]. Jiangsu Agricultural Sciences,(1): 298-300.]
張家家,李世東,郭榮君,彭毅,孫漫紅,繆作清. 2014. 淡紫紫孢菌YES和粉紅螺旋聚孢霉67-1組合對黃瓜根結(jié)線蟲病的防效評價(jià)[J]. 中國生物防治學(xué)報(bào),30(6):787-794. [Zhang J J,Li S D,Guo R J,Peng Y,Sun M H,Miao Z Q. 2014. Efficacy of combined use of Purpureocillium lilacinum YES and Clonostachys rosea 67-1 in suppre-ssing cucumber root-knot disease caused by Meloidogyne incognita[J]. Chinese Journal of Biological Control,30(6): 787-794.]
張瑾,張樹武,徐秉良,古麗君,薛應(yīng)鈺. 2014. 長枝木霉菌抑菌譜測定及其抑菌作用機(jī)理研究[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),22(6): 661-667. [Zhang J,Zhang S W,Xu B L,Gu L J,Xue Y Y. 2014. Determining antifungal spectrum and mechanim of Trichoderma longibrachiatum in vitro[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture,22(6):661-667.]
朱宏建,歐陽小燕,周倩,高必達(dá). 2012. 一株辣椒尖孢炭疽病菌拮抗菌株的分離鑒定與發(fā)酵條件優(yōu)化[J]. 植物病理學(xué)報(bào),42(4): 418-424. [Zhu H J,Ouyang X Y,Zhou Q,Gao B D. 2012. Isolation,identification and optimizing fermentation conditions of an antagonistic strain against Colletotrichum acutata[J]. Acta Phytopathologica Sinica,42(4): 418-424.]
Gupta S,Kaul S,Singh B,Vishwakarma R A,Dhar M K. 2016. Production of gentisyl alcohol from Phoma herbarum endophytic in Curcuma longa L. and its antagonistic activity towards leaf spot pathogen Colletotrichum gloeosporioides[J]. Applied Biochemistry and Biotechno-logy,180(6): 1093-1109.
Jin Z X,Gao L,Zhang L,Liu T Y,Yu F,Zhang Z S,Guo Q,Wang B Y. 2017. Antimicrobial activity of saponins produced by two novel endophytic fungi from Panax notoginseng[J]. Natural Product Research,31(22): 2700-2703.
Ktoch M,Pull S. 2017. Endophytic fungi associated with Monarda citriodora,an aromatic and medicinal plant and their biocontrol potential[J]. Pharmaceutical Biology,55(1): 1528-1535.
Luangsaard J,Houbraken J,Doorn T V,Hong S B,Borman A M,Hywel-Jones N L,Samson R A. 2011. Purpureocillium,a new genus for the medically important Paecilomyces lilacinus[J]. FEMS Microbiology Letters,321(2): 141-149.
Murali M,Mahendra C,Hema P,Rajashekar N,Nataraju A,Sudarshana M S,Amruthesh K N. 2017. Molecular profiling and bioactive potential of an endophytic fungus Aspergillus sulphureus isolated from Sida acuta: A medicinal plant[J]. Pharmaceutical Biology,55(1): 1623-1630.
Shah A,Rather M A,Hassan Q P,Aga M A,Mushtaq S,Shah A M,Hussain A,Baba S A,Ahmad Z. 2017. Discovery of anti-microbial and anti-tubercular molecules from Fusarium solani: An endophyte of Glycyrrhiza glabra[J]. Journal of Applied Microbiology,122(5): 1168-1176.
(責(zé)任編輯 麻小燕)