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高效防治西瓜枯萎病生防细菌筛选及其机理研究【字数:6942】

2024-02-24 17:57编辑: www.jxszl.com景先生毕设
:西瓜枯萎病是我国发生较为严重和普遍的病害,对西瓜产量有比较严重的影响。西瓜枯萎病是一种积年流行的土传病害,主要通过侵入西瓜维管束组织破坏西瓜的正常生理结构和生理活动,危害西瓜的正常生长发育,从而导致西瓜欠收甚至绝收;而农户为了增加产量会大量进行化学防治,导致病原菌产生抗药性,且使环境恶化,长此以往,形成一个恶性循环。要解决这一系列问题,生物防治是比较好的办法之一。导致西瓜枯萎病发生的病原菌是尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.niveum),有0、1、2、3四个生理小种,其中生理小种2是侵染能力最强的,几乎所有的西瓜品种都能被侵染。研究人员通过实验,发现了一些能够抑制西瓜枯萎病病原菌的生防菌,比较有效的主要是木霉属真菌、丛枝菌根真菌、非致病尖孢镰刀菌、芽胞杆菌和内生真菌等。虽然通过实验可以证实这些生防菌对西瓜枯萎病有不同程度的防治作用,但目前生产上还没有大规模生产的比较有效的药剂。本课题通过对土壤中生防细菌的筛选、鉴定,最终筛选出14株比较有潜力的生防菌,分别命名为B、C、F、R31、CY49、DSN012、5YN8、3YW11、1912、HS10、54、HSSN09、JC03和7ZE3,经过一系列的实验比较后,发现F菌株和HSSN09菌株对西瓜有较好的防病促生作用,能激活JA途径和SA途径的表达,使西瓜获得更强的抗病能力。由于实验安排,所以本人只对HSSN09菌株进行研究探索,F菌株由其他人进行研究。西瓜的抗病途径主要有JA(茉莉酸)途径和SA(水杨酸)途径,本次研究选择了JA途径中的Cla011143和SA途径中的NPR1进行实时定量分析,以鉴定这两个基因反应JA途径和SA途径的表达量。此外,根部抗病相关酶活的表达也在一定程度上反应植物的抗病能力,因此在检测抗病相关基因的同时也检测了根部酶活的表达。
目录
摘要 3
关键词 4
Abstract. 4
Key words 4
引言 4
1 材料与方法 5
1.1材料 5
1.2 西瓜枯萎病孢子悬浮液的制备及生防菌的制备 5
1.3实验方法 5
1.3.1水解酶活测定 5
1.3.2平板拮抗测定 6
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3.3温室促生防病实验 7
1.3.4抗病基因和防御相关酶活检测方法 7
2 实验结果 9
2.1 水解酶活结果 9
2.2 平板拮抗结果 10
2.3 温室实验结果 11
2.4 抗病基因及相关抗病酶活检测结果 12
3 讨论 15
4 西瓜的抗病机制 15
5 致谢 16
参考文献 16
高效防治西瓜枯萎病生防细菌筛选及其机理研究
植物保护 黄小燕
引言
引言
西瓜是我国普遍食用的水果之一,具有较高的经济价值[1]。近年来,由于我国大面积种植,又经常采用连作方式种植西瓜,导致西瓜病害发生严重,尤其是西瓜枯萎病,其危害较为严重,这个病害属于土传性病害,是一种积年流行病害,较难防治[2]。病害爆发后,一般采用化学方法进行防治,大量的化学农药使用导致土壤污染、化学农药残留等问题[3]。化学农药的使用造成病原菌的抗药性增强,为了防治病原菌而加大化学农药的使用量,两者形成一个恶性循环,使西瓜的病害得不到有效控制,西瓜产量下降,品质降低[4]。要解决这一系列问题,生物防治是比较好的办法之一。随着时代的发展,绿色环保的生活理念已深入人心,而生物防治不仅可以实现绿色发展,而且不会造成病原菌抗性的产生。
在前人的研究中已有微生物菌剂“宁盾”对西瓜枯萎病有良好的防治效果,但如何保持西瓜连作的抗病能力和土壤的良好微生态环境仍是一个较为棘手的问题。
本课题旨在通过对西瓜枯萎病的生防菌的筛选和鉴定,研究其生防机理,找到应对西瓜枯萎病的防治机制,研究出实际可用且持续作用长的生物农药,提高西瓜的品质,保障食品安全。如今,植物防病主要还是依靠化学农药。但是化学农药容易引起病菌的药物抗性,而且易有残留,长期食用这样的食物损害人体健康。而生物农药对环境友好,无残留,不污染土壤,而且能促进植物生长,增加产量,改善作物品质[5]。本课题的研究在生物农药方面有很大的应用前景。生物农药相对来说是比较环保安全的农药制剂,有利于促进有机农业的发展。
1 材料与方法
1.1材料
(1)生防菌:14株菌株,分别命名B、C、F、R31、CY49、DSN012、5YN8、3YW11、1912、HS10、54、HSSN09、JC03和7ZE3。
(2)供试植物:西瓜(早佳8424)。
(3)病原菌:尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.niveu)。
(4)PDA培养基:马铃薯 200 g;蔗糖 20 g,琼脂20 g;蒸馏水1000 ml,分装于干净的锥形瓶中封口,121 ℃,灭菌冷却后贮存备用。
(5)LB培养基:胰蛋白胨 10 g,酵母浸粉5 g,NaCl 10 g,补足水至1 L, 15 g 琼脂,用1 mol/L的NaOH调节pH 7.07.2,分装于干净的锥形瓶中封口,121 ℃,灭菌冷却后贮存备用。
(6)绿豆培养基:30 g绿豆(煮到绿豆微微裂开,过滤去渣即可),补足水至1 L,分装于干净的锥形瓶中封口,121 ℃,灭菌冷却后贮存备用。
1.2 西瓜枯萎病孢子悬浮液的制备及生防菌的制备
生防菌制备:从70 ℃冰箱中取出保存菌株,在LB 平板上划线,28 °C 下培养24 h左右,转接到含有LB 培养液(30 mL)的三角瓶(100 mL规格)中,28 °C,200 rpm,摇菌培养24 h左右(一般这时候的菌处于指数生长期),调浓度至5.0×107 CFU/ml,备用。
西瓜枯萎病孢子悬浮液的制备:用接种环从PDA斜面保存的西瓜枯萎病菌株中挑取大小合适的菌块并转移到PDA平板上,在25 ℃培养箱中培养一个星期左右,用灭菌好的打孔器沿着菌的边缘打孔。在每个装有25 mL绿豆培养基的锥形瓶中放入4个菌碟,然后放入摇床中(25 ℃,175转)培养34天。34天后,将锥形瓶内的绿豆培养基进行离心(5000转/分)3分钟,再用纯水重离心两次得到孢子沉淀。用血球计数板调浓度到5×106个孢子/mL备用。
1.3实验方法
1.3.1水解酶活测定
(1)水解酶活培养基的配制
蛋白酶活检测培养基:A液:将8 g脱脂奶粉溶解于300 mL的蒸馏水中,121 ℃灭菌10 min;B液:将8 g琼脂溶解于300 mL的蒸馏水中,121 ℃灭菌20 min,将灭菌后的A液、B液混合倒板备用。
几丁质酶活检测培养基:1.0 g NH4H2PO4,0.2 gKCl,0.2 gMgSO47H2O,胶体几丁质1 %定容到1 L,pH=7.0,20 g琼脂,121 ℃灭菌10 min,倒板备用。胶体状几丁质制备:20 g甲壳素溶解于350 mL浓盐酸,置于4 ℃,24 h,玻璃棉过滤,滤液倒入2 L、20 ℃的无水乙醇,10000 g离心20 min,沉淀用自来水冲洗至中性,冷冻干燥,20 ℃密封保存。使用时,胶体几丁质必须用手动匀浆器至少研磨5次(RobertandSelitrennikoff,1988)。

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