园艺学报 ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (1): 175-189.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0058
收稿日期:
2023-04-23
修回日期:
2023-09-19
出版日期:
2024-01-25
发布日期:
2024-01-16
通讯作者:
基金资助:
LIU Shida, QIU Zelan, LI Xiaogang, ZHONG Jie, ZHU Junzi*()
Received:
2023-04-23
Revised:
2023-09-19
Published:
2024-01-25
Online:
2024-01-16
摘要:
通过平板对峙培养法从辣椒根际土壤中筛选到1株对辣椒白绢病菌(Sclerotium rolfsii)具有抑制活性的放线菌株SD-64。利用形态学观察和分子生物学方法对其进行了鉴定,研究其对辣椒白绢病的防效以及对白绢病菌的作用机制,并对菌株SD-64发酵液粗提物进行了提取。结果表明,菌株SD-64对白绢病菌的平板抑制率达到99.27%。基于形态和16S rDNA鉴定SD-64为灰橙链霉菌(Streptomyces griseoaurantiacus)。SD-64能产生黑色素和纤维素酶,其发酵产物可以影响辣椒白绢病菌菌核的产生与萌发,影响菌丝形态,破坏细胞膜的完整性,增加菌丝内活性氧的积累。辣椒离体叶片和活体盆栽防效试验显示SD-64发酵液能明显降低辣椒白绢病的发生。SD-64发酵液粗提物对辣椒白绢病菌的EC50为78.281 μg · mL-1。综上所述,菌株SD-64对辣椒白绢病菌具有的良好防治效果,具有开发应用潜力。
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LIU Shida, QIU Zelan, LI Xiaogang, ZHONG Jie, ZHU Junzi. Identification and Mechanism Characterization of Antagonistic Actinomyces SD-64 Against Pepper Southern Blight[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2024, 51(1): 175-189.
浓度/% Concentration | 菌落直径/cm Colony diameter | 抑菌率/% Inhibition rate |
---|---|---|
0(对照Control) | 5.42 ± 0.07 | — |
1 | 3.92 ± 0.34 b | 32.54 ± 0.07 d |
2 | 4.52 ± 0.50 a | 19.55 ± 0.11 e |
5 | 2.68 ± 0.13 c | 59.24 ± 0.03 c |
10 | 1.88 ± 0.12 d | 76.55 ± 0.03 b |
20 | 1.17 ± 0.05 e | 92.06 ± 0.01 a |
表1 不同浓度SD-64菌株发酵液对辣椒白绢病菌的抑菌率
Table 1 Inhibition rate of strain SD-64 on Sclerotium rolfsii
浓度/% Concentration | 菌落直径/cm Colony diameter | 抑菌率/% Inhibition rate |
---|---|---|
0(对照Control) | 5.42 ± 0.07 | — |
1 | 3.92 ± 0.34 b | 32.54 ± 0.07 d |
2 | 4.52 ± 0.50 a | 19.55 ± 0.11 e |
5 | 2.68 ± 0.13 c | 59.24 ± 0.03 c |
10 | 1.88 ± 0.12 d | 76.55 ± 0.03 b |
20 | 1.17 ± 0.05 e | 92.06 ± 0.01 a |
图4 菌株SD-64对辣椒白绢病菌菌核质量(A)和萌发率(B)的影响 不同小写字母表示处理间差异显著,P < 0.05。下同。
Fig. 4 Effect of strain SD-64 on Sclerotium rolfsii weight (A) and germination rate (B) Different lowercase letters indicate significant differences between treatments,P < 0.05. The same below.
培养基 Medium | 气生菌丝 Aerial mycelium | 基内菌丝 Substrate mycelium | 可溶性色素 Soluble pigment | 生长状况 Growth |
---|---|---|---|---|
ISP2 | 白色White | 红色Red | 无 None | +++ |
ISP3 | 白色White | 白色White | 无None | ++ |
ISP4 | 白色White | 淡黄色Light yellow | 无None | +++ |
ISP5 | 淡红色Light red | 淡黄色Light yellow | 无None | + |
ISP6 | 黄色Yellow | 黄色Yellow | 无None | +++ |
ISP7 | 白色White | 黄色Yellow | 黄色Yellow | +++ |
表2 菌株SD-64的生长和培养特征
Table 2 Growth and cultural characteristics of strain SD-64
培养基 Medium | 气生菌丝 Aerial mycelium | 基内菌丝 Substrate mycelium | 可溶性色素 Soluble pigment | 生长状况 Growth |
---|---|---|---|---|
ISP2 | 白色White | 红色Red | 无 None | +++ |
ISP3 | 白色White | 白色White | 无None | ++ |
ISP4 | 白色White | 淡黄色Light yellow | 无None | +++ |
ISP5 | 淡红色Light red | 淡黄色Light yellow | 无None | + |
ISP6 | 黄色Yellow | 黄色Yellow | 无None | +++ |
ISP7 | 白色White | 黄色Yellow | 黄色Yellow | +++ |
图6 菌株SD-64对辣椒白绢病菌防效试验 A、B为离体叶片接种;C为活体接种。Ⅰ~ Ⅳ分别为对照、SD-64菌悬液、SD-64发酵液、0.4%噻呋酰胺处理。
Fig. 6 Inoculation experiment of strain SD-64 on Sclerotium rolfsii A and B were in vitro leaves inoculation;C is in vivo inoculation. Ⅰ-Ⅳ were treated with control,SD-64 bacterial suspension,SD-64 fermentation broth and 0.4% Thiafuramide,respectively.
图10 菌株SD-64的产胞外酶能力检测 A:产果胶酶培养基;B:产葡聚糖酶培养基;C:产纤维素酶培养基;D:产几丁质酶培养基。
Fig. 10 Results of extracellular enzyme production of strain SD-64 A:Pectinase production medium;B:Glucanase production medium;C:Cellulase production medium;D:Chitinase production medium.
浓度/(μg · mL-1) Concentration | 菌落直径/cm Colony diameter | 抑菌率/% Inhibition rate |
---|---|---|
0(对照Control) | 6.32 ± 0.04 | — |
30 | 5.21 ± 0.24 a | 19.99 ± 0.04 f |
60 | 4.05 ± 0.38 b | 41.12 ± 0.07 e |
90 | 3.47 ± 0.20 c | 51.69 ± 0.04 d |
120 | 2.22 ± 0.44 d | 74.34 ± 0.08 c |
150 180 | 1.25 ± 0.14 e 0.80 ± 0.00 f | 91.85 ± 0.02 b 100.00 ± 0.00 a |
表3 菌株SD-64发酵液粗提物对辣椒白绢病菌的抑菌率
Table 3 Antibacterial activity of crude extract from fermentation broth of strain SD-64 against Sclerotium rolfsii
浓度/(μg · mL-1) Concentration | 菌落直径/cm Colony diameter | 抑菌率/% Inhibition rate |
---|---|---|
0(对照Control) | 6.32 ± 0.04 | — |
30 | 5.21 ± 0.24 a | 19.99 ± 0.04 f |
60 | 4.05 ± 0.38 b | 41.12 ± 0.07 e |
90 | 3.47 ± 0.20 c | 51.69 ± 0.04 d |
120 | 2.22 ± 0.44 d | 74.34 ± 0.08 c |
150 180 | 1.25 ± 0.14 e 0.80 ± 0.00 f | 91.85 ± 0.02 b 100.00 ± 0.00 a |
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