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利用细菌控制大豆 根病技术研究. 段玉玺. 沈阳农业大学植物线虫学研究室 2007 年 9 月 5 日. 大豆胞囊线虫 Soybean Cyst Nematode (SCN). 大豆胞囊线虫田间为害状. 根部为害状. 胞 囊. 根部为害状. 侵入侧根的二龄幼虫. 侵入大豆根部中柱鞘内 的二龄幼虫. 大豆胞囊线虫二( A , B )、三( C , D )、四( E )龄幼虫. 大豆胞囊线虫成熟后突破根组织. 大豆胞囊线虫 卵囊内的卵及二龄幼虫. 大豆根腐病 ( Soybean Root Rot ). 细菌悬液. 细菌发酵滤液. 温室试验.
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利用细菌控制大豆根病技术研究 段玉玺 沈阳农业大学植物线虫学研究室 2007年9月5日
大豆胞囊线虫 Soybean Cyst Nematode (SCN)
大豆胞囊线虫田间为害状 根部为害状 胞 囊 根部为害状
侵入侧根的二龄幼虫 侵入大豆根部中柱鞘内 的二龄幼虫 大豆胞囊线虫二(A,B)、三(C,D)、四(E)龄幼虫 • 大豆胞囊线虫成熟后突破根组织 大豆胞囊线虫 卵囊内的卵及二龄幼虫
大豆根腐病 (Soybean Root Rot)
细菌悬液 细菌发酵滤液 温室试验 根病生防细菌 细菌的109cfu/ml悬液 不同靶标 大豆根病生防细菌的筛选
对照(活J2) 处理(死亡J2)
菌株R0118(A.菌落形态; B.葡萄糖发酵; C.亚甲蓝染色; D.革兰氏染色; E.鞭毛染色; F.芽孢染色)
菌株R0140 (A.菌落形态; B.葡萄糖发酵; C.亚甲蓝染色; D.革兰氏染色; E.鞭毛染色; F.芽孢染色)
菌株R0173 (A.菌落形态; B.亚甲蓝染色; C.革兰氏染色; D.鞭毛染色; E.芽孢染色)
菌株R0223(A.菌落形态; B.葡萄糖发酵; C.亚甲蓝染色; D.革兰氏染色; E.鞭毛染色; F.芽孢染色)
菌株R0277 (A.菌落形态; B.亚甲蓝染色; C.革兰氏染色; D.鞭毛染色; E.芽孢染色)
菌株R0463 (A.菌落形态; B.葡萄糖发酵; C.亚甲蓝染色; D.革兰氏染色; E.鞭毛染色; F.芽孢染色)
菌株R0471 (A.菌落形态; B.亚甲蓝染色; C.革兰氏染色; D.鞭毛染色; E.芽孢染色)
菌株R0495 (A.菌落形态; B.葡萄糖发酵; C.亚甲蓝染色; D.革兰氏染色; E.鞭毛染色; F.芽孢染色)
菌株R0671(A.菌落形态; B.亚甲蓝染色; C.革兰氏染色; D.鞭毛染色; E.芽孢染色)
菌株R0675 (A.菌落形态; B.葡萄糖发酵; C.亚甲蓝染色; D.革兰氏染色; E.鞭毛染色; F.芽孢染色)
处理菌株 Strains 死亡的线虫数(条) The dead number of J2 校正死亡率 Corrected mortality (%) I II III 平均 r030048 r030060 r030066 r030121 r030260 r030348 r030361 r030398 对照CK 无菌水CK 7 4 9 8 5 6 3 7 4 1 9 5 10 6 8 8 4 8 2 2 6 6 6 8 7 9 2 7 4 1 7.33Aa 5.00Bb 8.33Aa 7.33Aa 6.67Ab 7.67Aa 3.00Bb 7.33Aa 3.33Bb 1.33Bb 60.00% 25.04% 75.00% 60.00% 50.00% 65.07% -0.05% 60.00% - - 表2-4不同菌株发酵液对大豆胞囊线虫J2的影响 Table2-4 The effect of fermentation of different stains to J2 of SCN
a ab a a a a a a b b 对大豆胞囊线虫的作用 10株已鉴定细菌的发酵滤液对大豆胞囊线虫J2的作用
2.6%-48.6% 2.6%-23.8% 44株细菌的发酵滤液对大豆胞囊线虫J2的作用
微生物工作者 植保工作者 传统研究 根瘤菌 创新研究 各种生防因子 生防活性 固氮结瘤能力 方 手 法 段 内生工程菌株 固氮 防病 提高防效
64株产芽孢细菌:64、Snb2、417、454、 476、611、620 786株 79株 15株根瘤菌:L396 1.筛选对大豆根腐病原真菌的有拮抗活性目的生防细菌
茄腐镰刀菌 尖孢镰刀菌 立枯丝核菌 腐霉菌 Snb2对4种大豆根腐病菌的拮抗作用
腐霉菌 茄腐镰刀菌 L396对大豆根腐病菌的拮抗作用
3.目的细菌菌株抑菌谱的测定 薯芋黑斑病菌 番茄灰霉病菌 黄瓜菌核病菌 黄瓜枯萎病菌 葡萄白腐病菌 水稻赤霉病菌 水稻恶苗病菌 水稻纹枯病菌 玉米大斑病菌 玉米小斑病菌 烟草赤星病菌 小麦根腐病菌 (注:上:对照;左:Snb2;右:L396;)
4.目的生防细菌发酵液对大豆胞囊线虫J2的致死作用测定4.目的生防细菌发酵液对大豆胞囊线虫J2的致死作用测定
5.温室盆栽防效 对照根部平均胞囊量为36个,最多达57个; Snb2处理的大豆根部平均胞囊量为13.5个,防治效果达到62. 5%; 菌株L396处理的大豆根部平均胞囊量为26.5个;
鉴定项目 Snb2 L396 菌落形态 菌落大,圆形至不规则形,边缘褶皱,表面干燥,中间凹陷,灰白色,不产色素 菌落较小,呈圆形,边缘光滑,乳白色,凸起,有光泽,有粘液,直径2-4mm,不产色素 菌体形态 短杆状 杆状,较粗,内有聚-β-羟基丁酸盐颗粒 菌体大小(μm) 1.32±0.68(1.25~2.5)×0.65±0.25(0.5~0.9) 3.46±1.24(1.75~5.35)×1.56±0.38(1.1~1.95) 芽孢染色 有芽孢,椭圆形,间生,偶有端生,胞囊不膨大 无芽孢 革兰氏染色 + - 鞭毛 周生多鞭毛 微纤毛 荚膜 - - 抗酸染色 + + 生防细菌 L396 和 Snb2的形态观察 注:“-”代表阴性;“+”代表阳性;
特 征 Snb2 L396 苯丙氨酸解氨酶 - + V-P测定 + - 3-酮基乳糖测定 - - 运动性 + + 明胶水解 + + 甲基红 + + 牛奶胨化 产酸 还原 淀粉水解 + + 硝酸盐还原 - - 注:“-”代表阴性;“+”代表阳性; 脲 酶 - + 葡萄糖氧化发酵 + + 接触酶 + + 氧化酶 - - 厌氧性测定 + + 柠檬酸盐利用 + + 丙酸盐利用 - - 目的菌生理生化性状鉴定
A B C D E F G H I J K L396的鉴定 A.亚甲蓝染色 B.革兰氏染色 C.鞭毛染色 D.芽孢染色 E.淀粉水解 F.甲基红 G.柠檬酸利用 H.明胶液化 I.脲酶测定 J.葡萄糖氧化发酵 K.V-P测定 L. 荚膜染色 L
A B C E D F I H G L J K Snb2的鉴定 A.亚甲蓝染色 B.革兰氏染色 C.鞭毛染色 D.芽孢染色 E.淀粉水解 F.甲基红 G.柠檬酸利用 H.明胶液化 I.脲酶测定 J.葡萄糖氧化发酵 K.V-P测定 L. 荚膜染色
初步鉴定结果: Snb2: 芽孢杆菌属(Bacillus sp.); L396: 中华根瘤菌属(Sinorhizobium sp.).
M Snb2 L396 2500 2000 1500 1000 500 300 16SrDNA的PCR扩增产物 Snb2 16S rDNA全序列共有1488bp ;L396 16S rDNA全序列共有1438bp;
菌株Snb2 为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis); 菌株L396为费氏中华根瘤菌(Sinorhizobium fredii)。
氨卞青霉素 链霉素 氯霉素 氨卞青霉素 青霉素 庆大霉素 红霉素 卡那霉素 新霉素 卡那霉素 链霉素 新霉素 青霉素 氯霉素 庆大霉素 A B 两出发菌株对八种抗生素的敏感性测定 A.L396 B.Snb2 红霉素 标记抗生素的筛选
菌株L396原生质体热灭活温度、处理时间与致死率间的关系菌株L396原生质体热灭活温度、处理时间与致死率间的关系 温度(℃) 处理时间(min) 45 60 75 90 120 150 180 致死率(%) 50 20.2 30.6 69.4 94.1 100 100 100 55 38.1 58.7 94.5 100 100 100 100 60 60.2 100 100 100 100 100 100 L396原生质体热灭活
溶菌酶浓度对出发菌株原生质体形成的影响 L396:1.5mg/mL; Snb2:2.0mg/mL;
L396的形成率为57.17%; Snb2的形成率为43.53%;
菌株Snb2原生质体释放过程的观察 菌株L396原生质体释放过程的观察 原生质体的释放过程
菌株L396 菌株Snb2 出发菌株原生质体在HCNB上的再生菌落
Rh5 Rh3 Snb2 L396 Rh4 Rh25 Snb2 Snb2 出发菌株与部分融合子的菌落形态差异