木霉菌對(duì)甜瓜幼苗促生及對(duì)甜瓜蔓枯病病原菌的抑制效果研究

陸淼 齊娟 徐常建 胡文曲 張璐 于嘉欣 王雪嬌 段謨洋 靳亞忠

摘 要：采用平板對(duì)峙試驗(yàn)，檢測(cè)不同木霉菌菌種對(duì)甜瓜蔓枯病病原菌的抑制效果和木霉菌對(duì)甜瓜植株生長(zhǎng)指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，所選用的木霉菌菌種能明顯抑制甜瓜蔓枯病病原菌的生長(zhǎng)，抑制率達(dá)67.51%～86.64%，其中抑制率最大的為哈茨木霉菌DQ003，抑制率最小的為綠色木霉。不同木霉菌菌種對(duì)甜瓜植株促生作用不同，A3（HL100）、A5（HL119）、A7（JY013）、B7（QH060）能明顯促進(jìn)甜瓜植株地上部干鮮重的增加，A1（SC012）、A3（HL100）、A7（JY013）、B7（QH060）、B9（哈茨木酶DQ002）則顯著促進(jìn)了根系干鮮重的增加，而所用的木霉菌菌種菌均顯著促進(jìn)了根長(zhǎng)的提高（P<0.05）。綜合考慮，在所使用的木霉菌菌種中，A3（HL100）、A7（JY013）、B7（QH060）、B9（哈茨木酶DQ002）4種菌種能顯著促進(jìn)甜瓜幼苗植株的生長(zhǎng)，尤其對(duì)根系的促生作用明顯，且能明顯抑制甜瓜蔓枯病病原菌的生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：木霉菌;甜瓜蔓枯病;促生;抑制效果

中圖分類(lèi)號(hào) S436.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）22-0023-05

Effects of Trichoderma spp.on Growth of Melon Seedlings and Inhibiting Effect of the Pathogen Growth of Mycospharella melonis

Lu Miao et al.

（College of Horticulture and Landscape Architectrue，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319，Chian）

Abstract：In this study，we investigated the effect of different Trichoderma spp. strains on the growth inhibition of mycospharella melonis? with plate confrontation test and the growth index of melon seedlings. The results indicated that all of Trichoderma spp. strains used could singnificantly inhibit the growth of the pathogen of mycospharella melonis strains in plate，and the inhibition rate of these Trichoderma spp.strains on the pathogen were up from 67.51% to 86.64%，in which DQ003，Trichoderma harzianum，has strongest the inhibition rate，up to 86.64% and DQ002，Trichoderma viride，has lowest the inhibition rate. In addition，there were different inhibition effects among all of Trichoderma spp strains. A3（HL100）、A5（HL119）、A7（JY013）、B7（QH060）markedly boosted the increase of the fresh and dry weight of shoots，and A1（SC012）、A3（HL100）、A7（JY013）、B7（QH060）、B9（Trichoderma harzianumDQ002） obviously promoted the increase of the fresh and dry weight of roots，while all of Trichoderma spp strains remarkably facilitated the root length of melon seedlings（P<0.05）.Comprehensive consideration，we found that A3（HL100）、A7（JY013）、B7（QH060）、B9（Trichoderma harzianum DQ002） could singnificantly accelerate the growth of melon seedlings，especially roots，and could obviously suppress the growth of the pathogen.

Key words：Trichoderma;Mycospharella melonis;Growth promotion;Inhibition effect

甜瓜（Cucumis melo L.）是葫蘆科甜瓜屬一年生蔓性草本植物，因其色澤多樣、外形美觀、香氣濃郁、味道甜美等特點(diǎn)而被稱(chēng)為世界十大水果之一[1]。近年來(lái)，由于栽培面積的不斷擴(kuò)大、復(fù)種指數(shù)的增加、農(nóng)戶(hù)不規(guī)范使用藥劑等因素，造成甜瓜蔓枯病的發(fā)生較為嚴(yán)重，減產(chǎn)明顯，已成為甜瓜生產(chǎn)上的主要病害之一[2]。甜瓜蔓枯病是一種真菌性土傳病害，主要為害甜瓜葉片、莖蔓、果實(shí)等，其中以莖蔓受害最重。自1891年首次在法國(guó)發(fā)現(xiàn)以來(lái)，該病害一直呈現(xiàn)擴(kuò)大蔓延的趨勢(shì)，分布區(qū)域廣泛[3]。目前，甜瓜蔓枯病在我國(guó)許多種植區(qū)域均發(fā)生嚴(yán)重。據(jù)報(bào)道，甜瓜植株蔓枯病的發(fā)病率一般在15%～25%，嚴(yán)重時(shí)達(dá)60%～80%，且種植田出現(xiàn)大量死藤，減產(chǎn)30%以上，嚴(yán)重影響甜瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)[4]。

木霉菌（Trichoderma spp.）隸屬半知菌亞門(mén)（Deuteromycotna）、絲孢綱（Hyphomycetes）、絲孢目（Hyphomycetales）、絲孢科（Hyphomycetaceae），是一類(lèi)重要的植物病害生防真菌，對(duì)植物有顯著的促生作用，對(duì)病原菌有顯著的抑菌作用[5]。莊敬華等研究表明，哈茨木霉菌T23在黃瓜根部能產(chǎn)生誘導(dǎo)性抗性，提高抗枯萎病菌的侵染能力[6];梁巧蘭等[7]研究表明，深綠木霉蛋白質(zhì)Tra T2A對(duì)蘭州百合灰霉菌具有抑制作用，同時(shí)提高了百合葉片中與抗病性相關(guān)的防御酶PPO、POD、SOD活性，降低丙二醛的含量。甘林等[8]等研究表明，F(xiàn)J2006-8木霉對(duì)番茄灰霉病的抑制效果最高;牛芳勝[9]等研究表明，哈茨木霉與啶酰菌胺互作對(duì)番茄灰霉病的防治具有增效作用;馮程龍等[10]等研究表明，小麥秸稈生產(chǎn)木霉分生孢子及其生物有機(jī)肥對(duì)黃瓜有促生作用。前人研究表明，木霉菌可以促進(jìn)不同的作物生長(zhǎng)以及抑制真菌性病害發(fā)生或蔓延，但木霉菌的不同菌株對(duì)作物的促生及真菌性病原菌的抑制作用有所差異。

目前，關(guān)于木霉菌不同菌株對(duì)甜瓜幼苗生長(zhǎng)及調(diào)節(jié)甜瓜蔓枯病病原菌的研究報(bào)道仍較少。為此，本研究采用薄皮甜瓜植株以及甜瓜蔓枯病病原菌為試材，利用本課題組分離、篩選的木霉菌不同菌株進(jìn)行薄皮甜瓜幼苗促生及蔓枯病病原菌抑菌試驗(yàn)，探究木霉菌不同菌菌株對(duì)薄皮甜瓜促生及蔓枯病抑制效果，篩選出適宜的木霉菌菌種，為未來(lái)開(kāi)發(fā)木霉菌菌劑及甜瓜安全、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培中有效利用木霉菌提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試材料 病原菌：從感染病原菌植物組織分離、純化、鑒定的病原菌菌株（由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)園藝園林學(xué)院靳亞忠老師提供）。木霉菌：由海南大學(xué)熱帶農(nóng)林學(xué)院劉銅教授提供和黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)園藝園林學(xué)院木霉菌研究團(tuán)隊(duì)提供。甜瓜種子：薄皮甜瓜“DX-108”（由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)園藝園林學(xué)院甜瓜課題組提供）。供試培養(yǎng)基為：馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基（PDA），其組成為馬鈴薯（200g/L）、葡萄糖（20g/L）、瓊脂（15g/L），用1000mL的蒸餾水進(jìn)行配制。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 木霉菌促生試驗(yàn) 試驗(yàn)設(shè)定19種木霉菌菌株進(jìn)行處理，進(jìn)行2次試驗(yàn)處理。采用的木霉菌為孢子粉（孢子含量≥20億/g）配制的溶液，溶液中木霉菌的孢子懸浮液濃度為≥2億/g，并以清水處理為對(duì)照（CK）。第1次試驗(yàn)，采用的木霉菌菌株分別為SC012（A1）、GZ070（A2）、HL100（A3）、HL135（A4）、HL119（A5）、HN059（A6）、JY013（A7）;第2次試驗(yàn)，采用的木霉菌菌株為NX043（B1）、SC101（B2）、XJ087（B3）、棘孢木酶DQ001（B4）、XJ035（B5）、HN083110-1（B6）、QH060（B7）、HN083110-2（B8）、哈茨木酶DQ002（B9）、SC098（B10）、綠色木酶DQ003（B11）、FJ069（B12）。此外，將催芽的甜瓜種子播種在裝有基質(zhì)的育苗盤(pán)中，當(dāng)甜瓜幼苗第1片真葉長(zhǎng)出時(shí)進(jìn)行木霉菌孢子懸浮液灌根，對(duì)照（CK）處理采用清水灌溉，3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100株苗。木霉菌處理之后，薄皮甜瓜幼苗進(jìn)入正常澆水管理，處理15d后采集樣品，進(jìn)行植株的干鮮重、根長(zhǎng)測(cè)定。

1.2.2 木霉菌-病原菌對(duì)峙試驗(yàn) 采用2點(diǎn)對(duì)峙試驗(yàn)法進(jìn)行，在90mm的PDA平板兩端，取直線距離為60mm的2點(diǎn)，取培養(yǎng)24h的木霉菌甜瓜蔓枯病病原菌，并用火焰滅菌后的直徑5mm打孔器在2種菌落邊緣打好菌碟。然后將木霉菌碟接種在PDA平板的培養(yǎng)皿的一端，甜瓜蔓枯病病原菌菌碟接種在另一端，做好標(biāo)記，3次重復(fù)，以只接甜瓜蔓枯病病原菌菌碟作對(duì)照，于恒溫培養(yǎng)箱中28℃下恒溫對(duì)峙培養(yǎng)，待木霉菌與甜瓜蔓枯病病原菌接觸后計(jì)算木霉菌對(duì)甜瓜蔓枯病病原菌菌絲生長(zhǎng)抑制率（%）。

抑制率（%）=病原菌菌絲對(duì)照半徑-處理中病原菌的菌絲半徑/病原菌菌絲對(duì)照半徑×原菌菌。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 采用Excel 2010和SPSS 19軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性分析，Origin 8.0軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 木霉菌對(duì)甜瓜植株生長(zhǎng)的影響

2.1.1 木霉菌對(duì)薄皮甜瓜幼苗地上部干鮮重的影響 由圖1可知，與對(duì)照（CK，清水處理）處理的甜瓜植株相比，利用木霉菌不同菌株處理薄皮甜瓜幼苗地上部鮮重與對(duì)照處理之間存在明顯差異（P<0.05），且不同木霉菌菌株處理之間也存在差異（P<0.05）。從圖1a可以看出，木霉菌HL100（A3）、HL119（A5）、JY013（A7）處理薄皮甜瓜地上部鮮重明顯大于對(duì)照處理（CK）的，且HL100（A3）菌株處理顯著提高了甜瓜幼苗的地上部鮮重，而其他木霉菌菌株處理的甜瓜地上部則顯著明顯低于對(duì)照;從圖1b可以看出，木霉菌QH060（B7）（0.936±0.008g）和FJ069（B12）（0.6827±0.010g）處理的甜瓜幼苗部鮮重顯著高于CK（清水處理）的，與對(duì)照相比增加42.5%和4.1%，而其他菌株處理甜瓜幼地上部鮮重則低于對(duì)照處理的。

由圖2可知，與對(duì)照相比，木霉菌不同菌株對(duì)薄皮甜瓜地上部干重的影響與鮮重變化規(guī)律基本一致，木霉菌菌株HL100（A3）、HL119（A5）處理甜瓜幼苗的地上部干重明顯大于對(duì)照處理的，而JY013（A7）處理則低于對(duì)照的（P<0.05）;第2個(gè)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，木霉菌菌株棘孢木酶（B4）、QH060（B7）、FJ069（B12）處理的甜瓜地上部干重顯著高于CK處理的（P<0.05），而其他木霉菌菌株處理則明顯低于或與CK無(wú)顯著差異（P<0.05）。此外，木霉菌菌種處理之間，甜瓜地上部干鮮重之間也存在差異。

2.1.2 木霉菌對(duì)甜瓜植株根長(zhǎng)以及根的干鮮重的影響 由圖3可知，不同木霉菌菌株處理的薄皮甜瓜根長(zhǎng)顯著大于CK的，且不同木霉菌菌株處理之間存在明顯不同或差異不明顯（P<0.05），說(shuō)明木霉菌菌株的不同，對(duì)薄皮甜瓜根的促生作用也存在差異。從圖4、圖5可以看出，不同木霉菌菌株對(duì)根的鮮重和干重影響不同，與對(duì)照處理相比，HL100（A3）、JY013（A7）以及QH060（B7）、哈茨木酶（B9）、綠色木酶（B11）處理的甜瓜根的鮮重和干重顯著高于CK的，而SC012（A1）處理甜瓜根系干重也明顯大于CK的（P<0.05）。不同木霉菌菌株不同對(duì)甜瓜幼苗根系的鮮重和干重存在差異或差異不明顯。

2.2 木霉菌對(duì)甜瓜蔓枯病的抑菌能力 為了測(cè)定20種木霉菌菌株對(duì)甜瓜蔓枯病病原菌的抑制效果，進(jìn)行了平板對(duì)峙培養(yǎng)，其結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可以看出，20種木霉菌菌株對(duì)甜瓜蔓枯病病原菌均具有一定的抑制效果，抑制率在67.51%～84.64%，其中以哈茨木霉對(duì)甜瓜蔓枯病的抑制率最高達(dá)84.64%，綠色木霉的抑菌率最低，為67.51%。從拮抗指數(shù)來(lái)看，拮抗指數(shù)為I的木霉菌菌種占所有木霉菌的5.26%，拮抗指數(shù)為II的占15.79%。

3 結(jié)論與討論

瓜類(lèi)蔓枯病是影響瓜類(lèi)蔬菜生產(chǎn)的重要病害之一[3]。國(guó)內(nèi)有關(guān)瓜類(lèi)蔬菜蔓枯病的研究起步較晚，缺乏有效的解決方法。木霉菌作為防治植物土傳病害的重要生防菌，近年來(lái)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上得到了廣泛的應(yīng)用[5-13]，其對(duì)病害的作用機(jī)制主要集中在抗生、重寄生、競(jìng)爭(zhēng)及抑制作用等[7-8，12-13]，在木霉菌與病原菌在產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)或空間的競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)，抑制了病原菌菌絲的擴(kuò)展[13]。本研究通過(guò)平板對(duì)峙試驗(yàn)，結(jié)果表明，供試的19株木霉菌的生長(zhǎng)速度明顯快于病原菌的，對(duì)甜瓜蔓枯病病原菌的菌絲生長(zhǎng)抑制率在67.51%～86.64%，其中哈茨木霉對(duì)病原菌菌絲的抑制效果最高達(dá)到86.64%。通過(guò)田間試驗(yàn)證明木霉菌對(duì)甜瓜苗的促生效果明顯。綜合考慮促生和抑菌效果，發(fā)現(xiàn)A3（HL100）、A7（JY013）、B7（QH060）、B9（哈茨木酶DQ002）菌株顯著提高了甜瓜植株的生長(zhǎng)，有效地抑制了蔓枯病病原菌的生長(zhǎng)。

雖然目前木霉菌在生產(chǎn)上得到了廣泛的應(yīng)用，但在實(shí)際的生防應(yīng)用中仍存在著許多的問(wèn)題，如生防效果不穩(wěn)定、在作物上的定殖能力低、受環(huán)境因素的影響等[24]，今后仍需開(kāi)展進(jìn)一步的研究。

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（責(zé)編：張宏民）