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生防细菌B579的分离筛选及鉴定

2022-08-02 来源:意榕旅游网
维普资讯 http://www.cqvip.com 山东农业科学2008,3:91~94 Shandong Agricultural Sciences 生防细菌B579的分离筛选及鉴定 杨秀荣,刘水芳,孙淑琴,刘亦学,张学文,张 惟 (天津市植物保护研究所,天津300112) 摘要:本试验针对蔬菜上常见的几种土传病害进行生防细菌的分离、筛选,获得了1株生防细菌,定名 为11579,经初步鉴定为芽孢杆菌属。 关键词:生防细菌;分离筛选;芽孢杆菌 中图分类号:¥476 .11 文献标识号:A 文章编号:1001—4942(2008)03—0091—04 Separation,Screening and Identifcation of Biocontrol Bacteriuln B579 YANG Xiu—rong,LIU Shui—fang,SUN Shu—qin,LIU Yi—xue,ZHANG Xue—wen,ZHANG Wei (1 ̄njin Institute ofPlant Protection,Tianjin 300112,China) Abstract The biocontrol bacteria to several soil—・borne diseases on vegetable were separated and screened.As a result,one strain named B579 was obtained,which was identified to be Bacillus. Key words Biocontrol bacterium;Separation and screening;Bacillus 蔬菜土传病害发生面积广、种类多,诊断和防 (或蔗糖)2O;琼脂18。 治困难。随着农作物种植密度及复种指数的增 ②肉汁胨培养基:牛肉浸膏3;蛋白胨10; 加,病原菌在土壤中逐年累积,致使土传病害有逐 NaC1 5;pH 7.2。 年加重的趋势,近年来成为限制农业生产的一类 ③LB培养基:蛋白胨10;酵母提取物5;NaC1 主要病害。为此,笔者通过大量分离筛选试验,获 10;pH 7.2。 得了能够有效控制该类病害的生防细菌B579,并 1.2试验方法 对其进行了初步鉴定,为该菌的开发利用奠定了 1.2.1 土样的采集在天津市近郊蔬菜种植区 基础。 (西青区辛口镇、武清区灰锅口、北辰区韩家墅、 l材料与方法 静海等)蔬菜大棚中,采集黄瓜、茄子等健康植株 和发病植株根际周围0~20 cm的表层土壤,装人 1.1试验材料 无菌聚乙烯塑料袋,封口。 1.1.1试验茵种生防细菌B579、B582从津郊 1.2.2菌株的分离采用稀释平板分离法:称取 蔬菜种植田分离获得,现保存于天津市植物保护 土样10g,加人有玻璃珠的9O Inl无菌水的三角瓶 研究所生防室。立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、 中,200 r/min振荡30 min,即成1O 菌悬液,然后 禾谷镰刀菌(Fusarium gramirum)、辣椒疫霉菌 从所得菌悬液中吸取5 Inl加入45 Inl无菌水的三 (Phytophthora capsici)、茄子枯萎病菌(Fusarium 角瓶中,依此稀释,将土壤样品稀释成1O一、 solani)、黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum)5种 1O一、1O一 三个浓度,用无菌吸管吸取0.1 ml土 土传病原菌由天津市植物保护研究所生防室、病 壤稀释液,接种在预先倒好的肉汤培养基上,然后 害室分离保存。 用玻璃刮刀将土壤稀释液涂布均匀,20 min后将 1.1.2培养基(g/L) 平板置于24℃生化培养箱中培养,48 h后挑取培 ①PSA(或PDA)培养基:马铃薯200;葡萄糖 养特征相异的单个菌落于斜面上。 收稿日期:2007—12-29 基金项目:天津市农业科学院院长基金项目(项目编号:05012) 作者简介:杨秀荣(1972一),女,天津人,副研究员,主要从事植物病害及生物防治研究工作。E—mail:xlurongyang88@126.tom 致谢:衷心感谢天津科技大学王敏教授在菌株鉴定及试验过程中给予的热情指导和大力支持。 维普资讯 http://www.cqvip.com 山东农业科学 2008年 1。2。3病原茵的培养和孢子悬浮液的制备在 无菌操作条件下,将立枯丝核菌、禾谷镰刀菌等5 种病原菌接种在PSA培养基上,置于25℃生化培 养箱中培养,待菌丝长满全培养皿后待用。将黄 瓜枯萎病菌接种在PSA平板上,25℃恒温培养6 天,用灭菌的毛笔刷刷下菌落上的孢子,经双层纱 布过滤,用血球计数板计数,配置成5×10。cfu/ml 孢子悬浮液,待用。 1。2。4生防细菌的初筛 将从土壤中分离的细 菌菌株采用对峙培养法进行初筛,以立枯丝核菌 为靶标菌。首先将立枯丝核菌用打孔器制成直径 为5 raln的菌片,用接种针将该菌片挑取于PSA 平板的边缘,然后将带有不同编号的细菌菌株接 种在PSA平板中央,培养24 h后测定病原菌的半 径,然后按照公式计算抑菌率。 抑菌率(%)=[(病原菌半径一对照半径)/ 对照半径1×100。 1.2.5 生防细菌的复筛 以立枯丝核菌、禾谷镰 刀菌、茄子枯萎病菌、黄瓜枯萎病菌、辣椒疫霉菌 5种土传病原菌为靶标菌,按照“1。2。4”方法进行 复筛,(除立枯丝核菌外,先将其余病原菌培养48 h后再接种待测细菌),3天后,测定病原菌半径, 计算抑菌率。 1.2。6生防细菌B579的生理生化特性 参照 方中达等(1997) 的方法,观察测定生防细菌的 性状、大小、鞭毛、革兰氏染色等生理生化特性。 1。2。7分子生物学鉴定法采用裂解法提取生 防细菌B579的总DNA,用引物27f(5 一AGA GTr TCC TGA TCC TGG CTC AG一3,)和1 492r(5 一 GGC TAC CTr GTr ACG ACT一3,)进行PCR扩 增。PCR反应体系(50 1)为:10×PCR缓冲液5 Ixl,引物27f和1 492 r(25 pmo1)各0.5 Ixl,DNA 模板1.5 l,Ex—Taq酶(5 U/ ̄1)0.25 ,超纯水 37.25 Ixl。PCR扩增程序为95℃3 min;94℃1 min,55℃1 min,72℃1。5 min,30个循环;72oC 8 arin。扩增产物经纯化后,由上海生工生物化学有 限公司直接测序,测序用双向引物测序,测序用引 物27f和1 492r,将测得的基因序列通过Blast程 序与GenBank中核酸序列进行对比分析(http:// WWW.Ncbi.nlrn nih.gov/blast),相似序列进行多 重匹配排列分析。 1.2.8 生防细菌B579活性成分的分离 将 B579接种于LB液体培养基中,培养24 h,为菌体 发酵液。取出一部分菌体发酵液,进行离心 (5 000 r/min,10 min),将上清液用细菌过滤器过 滤,滤液为拮抗细菌的胞外分泌物,将上述离心所 得的菌体用0.9%生理盐水洗脱,反复洗2—3 次,用超声波细胞破碎仪进行破碎,再进行离心 (5 000 r/min,10 min),取上清液经过细菌过滤器 过滤,滤液即为胞内分泌物,待用。 1。2.9 生防细菌B579活性成分的测定 以黄瓜 枯萎病菌为靶标菌,对活性成分进行测定。滤纸 片法:将黄瓜枯萎病菌分生孢子悬浮液100 Ixl (10 孢子/m1),加入灭菌的PDA平板,用玻璃刮 刀涂布,使其分布均匀,将直径6 mm的滤纸片分 别在三种液体(菌体培养发酵液、胞外分泌物、胞 内分泌物)中浸泡20 min,然后用接种针挑取放 置于刚刚涂布有指示菌的平板上,设3次重复,放 置24℃的生化培养箱中培养,观察抑菌效果。 2结果与分析 2.1 生防细菌的分离与筛选 2.1.1 土样的采集及细菌的分离 在天津近郊 蔬菜种植区的不同作物根表及根围采集土样28 份,从28份土壤中分离获得细菌菌株158株。 2。1。2 生防细菌的初筛 由表1可以看出,在 158株细菌中,134株细菌菌株对立枯丝核菌无抑 菌作用,占总数的84.8%,18株细菌对立枯丝核 菌有较弱的作用,占总数的11。4%,6株(分别编 码为B573、B579、B582、B553、B575、B507)细菌对 立枯丝核菌有较强的抑制作用,占总数的3。8%。 细菌对立枯丝核菌的作用分为以下几种情况:有 的细菌生长速度很快,在较短的时间占满平皿空 间,导致病原菌无充足的生长空间;有的细菌虽然 生长速度慢,但是能够产生很强的拮抗物质,产生 明显的抑菌带;有的细菌对立枯丝核菌无影响。 表1 细菌的筛选结果 抑菌率 0 <50% 至 盒生 菌株数 134 18 6 158 所占比例(%) 84.8 l1.4 3.8 100 2.1。3 生防细菌的复筛 以立枯丝核菌、禾谷镰 刀菌、茄子枯萎病菌、黄瓜枯萎病菌、辣椒疫霉菌 5种土传病原菌为靶标菌,进行抑菌测定,最终筛 选出B579、B582两株优良拮抗细菌,它们对土传 病原菌的抑菌率分别达到78%和71%以上(见表 2),其中B579对5种土传病原菌的作用更强。 维普资讯 http://www.cqvip.com

第3期 表2 杨秀荣等:生防细菌B579的分离筛选及鉴定 6株生防细菌对土传病原茵的抑茵活性 鞭毛多根周生,芽孢椭圆形,端生,大小为(0.5~ 0.7)Ixm×(1.1~1.5)Ixm,好氧性,葡萄糖利用、 V—P反应、接触酶反应、硝酸盐还原、淀粉水解均 呈阳性,根据“伯杰氏细菌学鉴定手册”鉴定,可初步 推断生防细菌B579为芽孢杆菌属(Baci//us sp.)。 表3 形状 大小 鞭毛 生防细菌B579生理生化特性 形态特性 杆状(图2a) 生理生化特性 葡萄糖利用 + 2.2生防细菌B579的鉴定 2.2.1 生防细菌B579的生理生化特性 由表3 (0.6一1.1)p,m×(1.5—2.5) m好氧性和厌氧性好氧性 革兰氏染色 G+ V—P反应 + 多根周生(图la) 接触酶反应 + 可知,生防细菌B579的形状为杆状,大小为(0.6 ~1.1)la,m×(1.5~2.5)la,m,革兰氏染色呈阳性, 椭圆形,端生(图lb) 硝酸盐还原 m×(1.1一1.5) m 淀粉水解 芽孢大小 (0.5—0.7)p,芽孢 + + a:菌体形态 b:芽孢形态 图1 B579的菌体形态及芽孢着生情况 2.2.2分子生物学鉴定生防细茵B579 用引 物27f(5 一AGA GrIT TCC TGA TCC TGG CTC AG 一3’和1 492r(5 一GGC TAC CTY GrIT ACG ACT 一3,进行PCR扩增,测得的基因序列为: 3;TCTGAGAG1.1 r(;^1CC1 ;GCTc^GC}^TC LAAGC X;GC oc rTGTt^^:r^C rGc^^C力f(:GA《 0GG GAATGATGAAGG1。rTTCA rATOGG^ _I rC1∞1℃}(》CAGGA^TTA^C =()Gl1℃^TCTTC ̄ATACGA GGTGACCn ^CcGTGC TA^OCTG^CAlGTC陷GGCTAAATAcGTGCCTCCTATCTCGAGAATTGTC TC,CGC ̄CCCCC-GTCAT。G1j0GI ITCATGGAAOGGCGACTGACTGCAGAAGAGAGAGTGATACAC AGC.AGCGTGGGA ̄GCGAGAGATGTGAGTACAcAG ̄GCGTAGGGACTGTCTGTAGGAATGACTCGAG T C Cjc ^-‘;JAGC^A1 )∞AT^TG^T^GToGTC:ATC^11℃AG11 3(}GCAC C 1DGGOoGC:()GK;1’GCC TCAAtGGACAGAACAA^GGGCAGCGAAG1℃GCGAGGTI_AAGCCAATcCCAC^^^TC GTTcTCAGT 黜 GT(:1 G C )GlG ;CGTGA^G(:1 GAATCGCTTGTAATCCATGATCATCAGACCG CCGTGAATTATTCCCCcGC rIlG AI:AcA0CATcOeACTCACCCCGACAGTTI ̄TAACACCCGAAGTC GO0G^ GGTAGc A^OCTI'AACA 0C ̄AAOCAAOGAAGGTGGGACAGATGA ̄ATcTGA^GG他CC ̄GGATCAOCTcCTCA-5’ TGAAGTCGTAACAA 维普资讯 http://www.cqvip.com 山东农业科学 将该序列通过Blast程序与GenBank中核酸 2008盔 数据库进行对比,分析表明:B579与枯草芽孢杆 3结论与讨论 菌的遗传距离最小,同源性达到83%,由此进一 室内抑菌试验表明,生防细菌B579对土传 病原菌有较强的抑制作用,抑菌率达到78%以 步推断该菌为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。 2.2.3 生防细茵B579活性成分的初步分析通 上。另外,经初步鉴定,生防细菌B579与枯草芽 过对生防细菌B579发酵液中三种分离成分(菌 孢杆菌遗传距离最近,同源性达到83%,确定该 体、胞外产物、胞内产物)对黄瓜枯萎病的抑制作 菌为芽孢杆菌,属于哪个小种,有待进一步鉴定。 用分析,发现菌体对病原菌具有拮抗作用(见图 生防细菌B579是从天津近郊蔬菜种植区分 2,a),孢外产物(发酵液上清液)表现出较弱的抑 离筛选获得,由于天津地区土壤大多为盐碱土,因 菌作用(见图2,b),而胞内产物对病原菌没有表 此该菌的开发利用,对于防治这一特殊土壤条件 现出抑制作用。 下的土传病害具有重大意义。 参考文献: 顾言荣.怎样防治保护地土传病害[J].农村新技术, 2006,3:14—15. [2] 李罕琼,黄水招.大棚作物病害发生特点与防治对策[J]. 上海蔬菜,2005,6:57—58. [3] 方中达编.植病研究方法[M].南京:南京农业大学出版 b 社,1997. a:带菌发酵液对黄瓜枯萎病菌的抑制 b:孢外产物对黄瓜枯萎病菌的抑制 [4] 黎起秦,叶云峰,蒙显英,等.内生细菌1347菌株的鉴定及 其对番茄青枯病的防效测定[J].中国生物防治,2005,21 (3):178—182. 图2 B579的拮抗效果照片 [5] 沈爱华,张炳欣,李斌,等.黄瓜苗根围拮抗细菌)(3的 分子鉴定[J].应用生态学报,2003,14(9):1521—1524. (上接第90页)全盐的含量随时问的推移逐渐增 大,且废水灌溉量越大全盐含量越高。 越好,但同时下渗水中有机物、总氮与全盐含量也 水利,2002,10:123—125. [2] 宋晓焱,尹国勋,谭利敏,等.污水灌溉对地下水污染的机理 研究[J].安全与环境学报,2006,6(1):136—138. 南造纸,1998,3:34—38. 3.3新亚铵法制浆中段水灌溉水量越大水稻生长 [3] 郝瑞霞,罗人明,程水源.亚铵法制浆废水治理技术[J].湖  黄俊友,胡晓东,俞青荣.污水灌溉对水稻生长影响的实验 随之增加,为了避免污染地下水,建议废水经过土 [4]地一植物处理系统之后,收集下渗水再用于大面积 [5] 赵建芬,马香玲,韩会玲.改进的污水土地处理系统去污试 农田灌溉。 验研究[J].南水北调与水利科技,2005,3(2):43—45. 参考文献: [6] 彭燕梅,王雪波.楚雄市污水土地处理系统的处理效果分析 研究[J].农机化研究。2006,l:177—179. [J].楚雄师范学院学报,2002,17(3):77—80. 【1] 刘润堂,许建中.我国污水灌溉现状、问题及对策【J].中国 

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