解淀粉芽孢杆菌和其他药剂混配对小麦茎基腐病及产量的影响

王军, 胡英华, 王祥会, 张莉

中国农学通报. 2024, 40(18): 135-139

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中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (18) : 135-139. DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0874
植物保护·农药

解淀粉芽孢杆菌和其他药剂混配对小麦茎基腐病及产量的影响

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Effect of Bacillus amyloliquefacien Mixed with Other Agents on Wheat Crown Rot Disease and Yield

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摘要

本研究旨在寻找针对小麦茎基腐病的有效防控措施。试验采用了3种不同的药剂,包括解淀粉芽孢杆菌(≥100亿CFU/mL)AS、甲哌鎓(5%)AS、噻呋酰胺(240 g/L)SC,并进行不同组合处理以评估其对病害的防控效果,探索该病害的最佳防控途径。试验结果显示,苗期调查的结果显示3种药剂组合能显著增加麦苗的4项评价指标,且能显著降低苗期的病株率;在拔节期各处理都能较好的控制小麦茎基腐病的扩散流行,以处理6防控效果最好,病株率为20.00%;灌浆期调查结果表明3种组合能较好控制小麦茎基腐病,病茎率值为23.33%~24.44%,防效为75%以上;测产结果表明3种药剂组合最优,小麦增产率为21.23%以上。试验结果表明,3种药剂组合后使用对于控制该病害能起到较好的防控效果且能使小麦增产,今后生产上可以采用此药剂组合对该病害进行防控。

Abstract

In order to explore the effective control methods for wheat crown rot, Bacillus amyloliquefacien(≥100 million cfu/g) AS, 5% mepiquat chloride AS and thifluzamide (240g/L) SC were selected to control the disease in this study. The results showed that the combination of the three agents increased the four evaluation indexes and reduced diseased plants in seeding stage. The combinations also significantly reduced the incidence speed in jointing stage, the treatment 6 was the best and the diseased stem rate was 20.00%. The results of the survey during the seed filling stage showed that the three combinations could control the spread of wheat crown rot and the diseased stem rate was 23.33%-24.44%, the control efficiency was more than 75%. The combinations of the three agents increased the yield rate by more than 21.23%. The result showed that the combinations of the three agents could control the wheat crown rot and increase the wheat yield, which could be popularized in the future.

关键词

小麦茎基腐病 / 解淀粉芽孢杆菌 / 甲哌鎓 / 种子包衣 / 防效

Key words

wheat crown rot / Bacillus amyloliquefacien / mepiquat chloride / seed-coating / control effect

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王军 , 胡英华 , 王祥会 , 张莉. 解淀粉芽孢杆菌和其他药剂混配对小麦茎基腐病及产量的影响. 中国农学通报. 2024, 40(18): 135-139 https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0874
WANG Jun , HU Yinghua , WANG Xianghui , ZHANG Li. Effect of Bacillus amyloliquefacien Mixed with Other Agents on Wheat Crown Rot Disease and Yield. Chinese Agricultural Science Bulletin. 2024, 40(18): 135-139 https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0874

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【目的】由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani AG-3)引起的马铃薯黑痣病是马铃薯生产中重要的土传病害,严重影响马铃薯的产量和质量。利用微生物杀菌剂防治马铃薯黑痣病是环境友好、切实可行的措施之一。本研究旨在获得有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌并明确其防病作用方式,为生防细菌发酵工艺的优化、微生物杀菌剂的合理施用提供科学依据。【方法】通过对峙培养法和温室盆栽试验筛选有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌,通过Biolog微生物鉴定系统、16S rDNA序列以及gyrA、gyrB、rpoB和rpoC多基因序列分析对生防细菌进行分类鉴定。通过盆栽试验比较生防细菌菌株发酵液、无菌体上清液和菌体悬浮液对马铃薯黑痣病的防治效果,利用高效液相色谱(HPLC)对脂肽提取物进行分离,通过抑菌活性测定结合质谱(UPLC-Triple TOF-MS/MS)技术鉴定生防细菌产生的抑菌活性物质。采用实时荧光定量PCR(real-time PCR)技术测定马铃薯根际黑痣病菌的DNA拷贝数。【结果】通过对2 106株细菌进行筛选,获得3株有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌,其中HMB33604菌株对马铃薯黑痣病的防治效果较高,达到52.9%。通过生理生化及多基因序列比对,将HMB33604菌株鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。该菌株发酵液和上清液对马铃薯黑痣病具有显著的防治效果,分别为52.2%和66.4%,而菌体悬浮液对马铃薯黑痣病的防治效果仅为16.9%,证明该菌株主要通过产生抑菌活性物质而起到防治马铃薯黑痣病的作用。HMB33604菌株可以产生泛革素(fengycin)、伊枯草菌素A(iturin A)和表面活性素(surfactin),抑菌试验证明泛革素和伊枯草菌素是HMB33604菌株产生的主要抑菌活性物质,这两种脂肽类抗生素能够显著抑制黑痣病菌的生长,并且造成菌丝畸形。菌株发酵液和无菌体上清液均显著降低马铃薯根际黑痣病菌的DNA拷贝数,与对照相比分别降低了60.3%和64.0%;而菌体悬浮液处理后根际黑痣病菌的DNA拷贝数仅降低10.3%。【结论】获得一株有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌——解淀粉芽孢杆菌HMB33604,该菌株主要通过产生抑菌活性物质而发挥生防作用。泛革素和伊枯草菌素是HMB33604菌株产生的主要抑菌活性物质。泛革素和伊枯草菌素不仅造成黑痣病菌菌丝畸形,还可显著降低马铃薯根际黑痣病菌的数量,从而有效防治马铃薯黑痣病。
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为明确内生解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)菌株P-r21的抑菌广谱性及对番茄灰霉病的防治效果,本研究优化了菌株P-r21发酵条件,利用平板对峙法测定了该菌株对6种病原菌的抑菌活性及对番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)孢子萌发的抑制作用,并通过离体接种试验研究了对番茄灰霉病的防效。结果表明:菌株P-r21最佳发酵条件为在PYJ中培养初始pH 6.0,培养时间为12 h。菌株P-r21对供试的6种植物病原菌(Botrytis cinerea、Fusarium proliferatum、Rhizoctonia cerealis、Gaeumannomyces graminis、Fusarium graminearum、Colletotrichum karstii)的生长均表现出抑制作用;对C. karstii和B. cinerea抑制作用最强,抑菌率达到88.0%和84.5%。发酵滤液对B. cinerea孢子萌发抑制率达80.6%,对叶片和果实灰霉病的防效达到100%和80.0%;发酵液10倍稀释后防效也可达到67.1%和60.7%。本研究明确了菌株P-r21具有抑菌广谱性,并可用于番茄灰霉病的防治,为该菌株在植物病害生物防治方面的应用奠定了基础。
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基金

山东省小麦产业技术体系项目“小麦茎基腐病的绿色防控技术研究开发”(SDAIT-01-10)
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