The Biocontrol Strain GDND-2 of Tobacco Fusarium Root Rot: Identification and Control Effect

SHENHuifang, YANGQiyun, ZHANGJingxin, PUXiaoming, SUNDayuan, LIUPingping, LINBirun

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Chinese Agricultural Science Bulletin ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (23) : 126-134. DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0746

The Biocontrol Strain GDND-2 of Tobacco Fusarium Root Rot: Identification and Control Effect

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Abstract

The study was to reserve resources for the development of new biocontrol agents to control tobacco Fusarium root rot. The antagonistic strains were screened against Fusarium oxysporum, and were identified throgh morphological, biochemical characteristics and molecular technique. The tolerance of the antagonistic strain was determined by plate scribing method, and its control effect on tobacco root rot was verified by potting experiment. The antagonistic strain GDND-2 was screened. Its fermentation filtrate had a strong inhibitory effect on mycelium growth of F. oxysporium, the inhibition rates of 10% and 20% fermentation filtrate were 53.09% and 62.24%. The strain GDND-2 was identified as Bacillus velenzensis. It presented a broad inhibitory spectrum, and showed strong tolerance to extreme temperature, acid-alkali and salt. It was not sensitive to seven commonly used fungicides such as carbendazim. The control effects of fermentation broth of GDND-2 on tobacco root rot were 70.00%, 74.62% and 79.51% on the 15th, 30th and 45th day after root drenching, and its control effect on the 45th day was higher than carbendazim. Bacillus velenzensis GDND-2 with excellent traits and broad inhibitory spectrum could effectively control tobacco Fusarium root rot, and it is expected to be developed as a biocontrol agent.

Key words

tobacco Fusarium root rot / Bacillus velenzensis / identification / tolerance / control effect

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SHEN Huifang , YANG Qiyun , ZHANG Jingxin , PU Xiaoming , SUN Dayuan , LIU Pingping , LIN Birun. The Biocontrol Strain GDND-2 of Tobacco Fusarium Root Rot: Identification and Control Effect. Chinese Agricultural Science Bulletin. 2024, 40(23): 126-134 https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0746

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本文引用 [1] 摘要
为了解决河南烟区烟草镰刀菌根腐病严重危害烟草生产及烟叶产品质量问题，对河南省平顶山烟区郏县、宝丰等产地的烟草根腐病发病情况及主要防治措施进行了调查，初步估算了烟草根腐病造成的经济损失。以河南主栽品种中烟100为试验材料，采用固体菌剂土施、液体菌剂灌根和叶面喷施等不同的施用方法，对EM生物菌剂对大田烟草根腐病的防治效果进行了研究。固体EM菌剂土施处理研究结果表明，整地期、移栽期和培土期同时施用防治效果最好，发病率和死亡率分别为23%和16%；液体EM菌剂灌根处理研究结果表明，整地期、移栽期、团棵期、旺长期和打顶期同时施用防治效果最好，发病率和死亡率分别为18%和11%；液体EM菌剂叶面喷施的研究结果表明不同处理和对照间防治效果差别不大。综合研究结果显示，液体EM菌剂灌根对于烟草根腐病的防治具有较为显著的效果，为生产上烟草根腐病的生物防治提供了理论依据。
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本文引用 [1] 摘要
为筛选防治烟草镰刀菌根腐病的有效农药，降低该病害对烟叶产量和质量的影响，采用显微观察、进化树分析以及接种鉴定的方法，对从河南省襄城县烟草镰刀菌根腐病发病烟株根部分离出的病原菌NC-11进行形态学鉴定、分子鉴定及致病性鉴定，并选用5种杀菌剂对其进行毒力测定，对其中抑菌效果最好的杀菌剂进行田间防效验证。结果表明，从烟草镰刀菌根腐病发病烟株根部分离出的病原菌NC-11为尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporium）。供试5种杀菌剂对NC-11菌丝生长的抑制作用存在显著差异，以62.5 g/L精甲·咯菌腈悬浮种衣剂的抑制效果最好，其EC50为0.186 2 mg/L，对病原菌的菌丝生长抑制率最高可达97.27%；68%精甲霜·锰锌水分散粒剂的抑制效果最差，其EC50为203.152 2 mg/L，质量浓度为1 000.00 mg/L时对病原菌的菌丝生长抑制率最高为66.53%。田间验证结果表明，62.5 g/L精甲·咯菌腈悬浮种衣剂在首次施药46 d后相对防效达72.69%。因此，可将62.5 g/L精甲·咯菌腈悬浮种衣剂作为防治烟草镰刀菌根腐病的首选药剂。
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本文引用 [1] 摘要
为获得烟草镰刀菌根腐病拮抗真菌菌株，试验以河南省豫中烟区烟草根际土壤为试材，以主要致病菌尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum为主要靶标，采用稀释涂布平板法分离获得土壤真菌371株，平板对峙培养法测定获得1株具有明显抑制效果的拮抗菌株，利用形态学和分子生物学的方法将其鉴定为棘孢木霉Trichoderma asperellum Tr-0111。抑制效果测定表明，该菌株对尖孢镰刀菌的抑制率最高可达93.13%，对根串珠霉菌、拟茎点霉、链格孢菌等其他8种烟草病原菌均具有较强的抑制效果。促生作用测定结果表明，菌株发酵液使烟草种子萌发率提高5.34%，烟苗根长增长率为62.39%，对盆栽烟草的最大叶面积和地上部鲜重也具有显著的促生效果。为进一步相关机理的研究和生防菌剂的研制奠定了基础。
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本文引用 [1] 摘要
为揭示贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）P9对于致病性尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）的抑制作用机理，考察了菌株P9的产酶能力，并对抑菌物质的提取方法进行优化，分析了抑菌物质的化学成分及稳定性。结果表明，菌株P9具有可分泌纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶、β-葡聚糖酶的能力，抑菌物质酸沉淀法以氯仿提取，沉淀以甲醇∶磷酸盐缓冲液（PBS）=1∶3（V/V）重悬。利用牛津杯法测得菌株P9产生的抑菌圈直径为14.3 mm左右。薄层层析（TLC）法分析确定菌株P9所产的抑菌物质为脂肽类物质。抑菌物质在温度0～50 ℃稳定，金属离子对其无明显影响。贝莱斯芽孢杆菌P9展示了对致病性尖孢镰刀菌较好的生物防治潜力。
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本文引用 [1] 摘要
为探究贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）P9对于尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）具有拮抗作用的主要活性成分，采用酸沉淀法和有机溶剂沉淀法提取菌贝莱斯芽孢杆菌P9发酵液中的脂肽类抗生素粗提物，研究粗提物对尖孢镰刀菌的抑菌活性。利用多功能制备液相仪对其组分进行分离，确定具有抑菌活性的组分，并利用高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用（HPLC-Q-TOF-MS）仪对具有抑菌活性的组分进行鉴定。结果表明，脂肽类抗生素粗提物对尖孢镰刀菌有良好的抑菌作用，且酸沉淀法得到的粗提物抑菌活性较高，从中共分离到7种组分（编号为1#～7#），其中4种组分具有抑菌作用，经鉴定，组分2#为C15SurfactinA或C16SurfactinB或C15SurfactinC，组分4#、6#、7#分别为C15BacillomycinD、C14BacillomycinD、C16BacillomycinD。
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本文引用 [1] 摘要
为揭示贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)3A3-15生防和促生作用相关机理,采用9对特异性引物对其抑菌基因和促生长基因进行PCR检测,并分别通过Sackowski法、Schwyn和Neiland法检测其分泌吲哚乙酸(IAA)和嗜铁素能力,通过高效液相色谱-电喷雾质谱(HPLC-ESI-MS)分析其发酵液抑菌成分,采用平板对峙实验和孢子萌发抑制实验分析该菌株的抑菌机理.结果表明,贝莱斯芽孢杆菌3A3-15中的抑菌基因包括yndJ、srfAB、ituC、bamC和fenD,促生长基因包括ysnE和dhbC.该菌株分泌嗜铁素能力较强,A<sub>s</sub>/A<sub>r</sub>值达到0.238,鉴定其抑菌物质为C14~C15 surfactinA,且贝莱斯芽孢杆菌3A3-15的次生代谢物能导致病原菌(尖孢镰刀菌)菌丝扭曲、膨大、畸形,对其孢子萌发抑制作用较强,抑制率达93.2%.以上结果说明贝莱斯芽孢杆菌3A3-15具有较好的生防和促生潜力,是防治尖孢镰刀菌引起的大豆根腐病的潜在菌株.
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