“金村秋”葉面肥可以用于草莓灰霉病防控
2022-08-11 來自: 南京禾稼春生物科技有限公司 瀏覽次數:1917
研究背景:
灰霉病是影響草莓產量和品質的重要的真菌性病害,極易在低溫高濕情況下發生。目前已知的可導致灰霉病的病原菌有五種,其中,灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea Pers)是主要也是常見的病原菌種。
我國草莓種植主要依賴于大棚設施栽培,棚內的溫濕度都有利于灰葡萄孢菌生長。因此,灰霉病在我國草莓產區頻繁發生。
草莓灰霉病一般發生在開花結果期。此時,植株生長需要大量的水分,開花結果期的溫度也適合于灰葡萄孢的生長,這就導致了草莓果實生長成熟以及采后品質嚴重受損。
哈茨木霉是常見的木霉菌之一。研究表明,它可以促進植物根系生長并提高光合速率,也可以通過寄生在病原菌中削弱病原菌的生命力來保護植物。
哈茨木霉對多種病原菌都存在拮抗關系,如尖孢鐮刀菌、灰葡萄孢菌、核盤菌等,因而,可以用于防治枯萎病、根腐病、灰霉病等。
木霉菌制劑防治效果高,可以有效防治土傳病害,同時生態、環保,而且不會引起病原菌的抗藥性,具有著良好的推廣應用前景。
“金村秋”是一種由本公司研發生產的以5-ALA為主要活性成份的氨基酸水溶性葉面肥。業已證明,5-ALA能夠促進植物生長發育,增強植株抗逆性,被認為是一種易降解、無殘留的新型植物生長調節劑。
本實驗室楊豪博士首先發現,“金村秋”促進哈茨木霉生長,同時抑制尖孢鐮刀菌生長,而且可以加強哈茨木霉對尖孢鐮刀菌的拮抗活性,從而對草莓枯萎病起到雙向調控作用。
2022年,南京農業大學園藝學院本科畢業生毛怡馨以《“金村秋”葉面肥對草莓灰霉病的調控效應研究》為題開展實驗,報道了5-ALA與哈茨木霉和灰葡萄孢菌之間關系,提出5-ALA與哈茨木霉協同作用可以防治灰霉病。這為5-ALA在植物病害防控提供了一種新的技術方法與研究思路。該文榮獲2022年南京農業大學畢業論文二等獎。
實驗內容:
病原菌的形態特征:
哈茨木霉的菌落是白色的,呈絮狀,恒溫培養時間過長時,會產生產孢簇。產孢簇里面含有大量的分生孢子。菌絲白色透明,有分枝。
灰葡萄孢菌生長較慢,其菌落初始是白色,然后漸漸變黃,呈不規則圓形。菌落為絮狀,向四周輻射狀生長。
圖1 哈茨木霉(A)、灰葡萄孢菌(B)菌落形態
“金村秋”可以加快哈茨木霉生長:
圖2是培養在PDA上24 h、48 h、72 h時哈茨木霉的生長狀態。48 h時,菌絲長滿整個培養皿。可以根據菌群顏色深淺,可以判斷菌絲密度。從中可以看出,哈茨木霉菌絲在添加不同稀釋倍數“金村秋”葉面肥的PDA培養基中顏色更深,說明其生長更快。
其中,接種于含有稀釋1000倍“金村秋”的PDA培養基中的哈茨木霉已經在中間部分長出產孢簇,而對照組并未長出,說明“金村秋”葉面肥對哈茨木霉菌生長有明顯的促進作用。
在72 h時,這種現象更加明顯。接種于不同稀釋倍數“金村秋”PDA培養基中的哈茨木霉菌落顏色變成深白色,菌絲堆疊變厚,且在菌落中形成了大量產孢簇,而對照組顏色較淺,產孢簇數量較少。其中,稀釋1000倍的“金村秋”促進效果明顯。
圖2 不同稀釋倍數“金村秋”葉面肥對哈茨木霉菌菌絲生長的促進效應
為了驗證哈茨木霉菌絲實驗的結果,我們制備了哈茨木霉孢子懸浮液,并開展同樣實驗,如圖3,其結果與與菌絲實驗類似。因而證明,“金村秋”葉面肥明顯促進哈茨木霉菌生長。
圖3 不同稀釋倍數“金村秋”葉面肥對哈茨木霉菌分生孢子生長的促進效應
金村秋”抑制灰葡萄孢菌的生長:
將灰葡萄孢菌菌絲同樣接種在加了不同稀釋倍數“金村秋”的PDA培養基中。結果顯示,接種“金村秋”葉面肥的PDA培養基中灰葡萄孢菌形態發生了變化。如圖4-A所示,從培養皿上端看,對照組新生成的菌絲呈白色,老菌絲在培養時間后變黃,且中間部分有放射狀褶皺。而接種有“金村秋”的PDA培養基上的灰葡萄孢菌菌絲呈白色,相互堆疊,無褶皺。
灰葡萄孢菌生長較慢,直至15天后菌絲才長滿整個培養基。用十字交叉法每隔3天測量灰葡萄孢菌菌落直徑,結果如圖4所示,從6d開始,處理組的灰葡萄孢菌直徑顯著低于對照組。15d時,稀釋1500-2500倍的處理組灰葡萄孢菌直徑顯著低于對照(P < 0.05),說明 “金村秋”可以顯著抑制灰葡萄孢菌的生長,其中,稀釋1500倍的抑制效果明顯。
圖4 “金村秋”葉面肥對灰葡萄孢菌菌絲生長的抑制效應
(A)處理與對照菌落生長形態比較;(B)和(C)為菌落直徑比較
如果在以分生孢子懸浮液為培養物,“金村秋”對菌落生長抑制效果與菌絲實驗結果相同(圖5)。
圖5 不同稀釋倍數“金村秋”葉面肥對灰葡萄孢菌孢子懸浮液培養的菌落生長形態(A)和菌落直徑(B)的影響
“金村秋”增強哈茨木霉對灰葡萄孢菌拮抗效應:
直徑為9cm的培養皿中,分別在距圓心2 cm處對峙接種哈茨木霉和灰葡萄孢菌,觀察不同稀釋倍數“金村秋”葉面肥對菌種抗拮生長的影響。結果發現,無論PDA培養基中有“金村秋”葉面肥,哈茨木霉菌生長速度均明顯高于灰葡萄孢菌。在共同培養48 h后,哈茨木霉菌落與灰葡萄孢菌菌落相交。共同培養72h后,哈茨木霉的菌絲將灰葡萄孢菌完全包圍,限制其生長空間,并覆蓋滿板。
圖6所示,共同培養2 d時,由于哈茨木霉菌才與灰葡萄孢菌接觸,所以未出現拮抗效果,但在共培養3d時,哈茨木霉顯著抑制灰葡萄孢菌生長,而且添加“金村秋”后,拮抗效果更強。在此過程中,所有稀釋倍數的“金村秋”都有效,其中稀釋1000-1500倍的效應達到差異顯著水平(P < 0.05)。
圖6 不同稀釋倍數“金村秋”葉面肥對哈茨木霉-灰葡萄孢菌菌絲(A)和孢子懸浮液(B)拮抗生長的影響
哈茨木霉拮抗灰葡萄孢菌致病力
以及“金村秋”的增強效應:
將哈茨木霉菌和灰葡萄孢菌分別接種在健康草莓植株基部,并且葉片噴施或不噴施“金村秋”葉面肥,以驗證真菌和“金村秋”對草莓植株發病的影響。結果發現,在處理20 d后(圖7),單獨接種灰葡萄孢菌的草莓植株出現明顯的發病特征,葉片幾乎全部染病,且大多數干枯萎蔫。同時接種灰葡萄孢菌和哈茨木霉的處理組合也有程度的染病,但癥狀較輕,且有部分果實能夠正常發育。如果再用“金村秋”葉面噴施,則草莓植株發病輕,只有少數葉片出現少量病斑,大量果實可以正常發育成熟。顯然,哈茨木霉可以拮抗草莓灰霉病,而葉面噴施“金村秋”可以大大減輕草莓病害,有利于果實正常生長發育。
圖7 不同菌株接種以及噴施“金村秋”葉面肥對草莓植株生長和果實發育的影響
真菌病害一直是困擾農業生產的重要難題,化學殺菌劑不當使用容易使得病原菌產生抗藥性,從而降低防治效果。
本研究利用一種含5-ALA的葉面肥來促進益生菌生長,抑制病原菌滋生,同時提高益生菌對病原菌的拮抗效應,大大提高了防控成率。這為草莓病害的防控提供了一種新思路。