六种土传病原真菌被木霉抑制作用机理的初步研究
王未名 陈建爱 孙永堂 曾昭海 时香玉
(山东省农业科学院原子能农业应用研究所,济南 250100)
WANGWeiming CHENJianai SUNYongtang ZENGZhaohai SHIXiangyu(InstituteforApplicationofAtomicEnergy,SAAS,Jinan250100,China)70年代以来,关于木霉的拮抗作用及其机制有很多研究报道,同时温室和田间试验也从
PreliminaryStudyonRelationshipBetweenSixSpeciesof
SoilbornePlantPathogenicFungiandTrichoderma防治土传病原真菌进一步深入到叶面病原真菌研究,并且有商品化木霉制剂问世。我国在木霉研究和应用方面也有较大进展。本文通过比较木霉和土传病原真菌在单独和对峙培养中生长速度的差异以及显微镜观察,试图进一步阐明木霉抑制病原真菌机制。1 材料和方法
1.1 供试菌株 立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)由烟台农科所提供;大丽轮枝菌(Verticilliumdahliae)由山东省棉花中心提供;棉萎蔫镰刀菌(Fusariumvasinfectum)由山东农业大学提供;瓜萎蔫镰刀菌(F.bulbigenum)和茄腐皮镰刀菌(F.solani)由山东省农科院植保所提供;玉米黑粉菌(Ustilagomaydis)和绿色木霉(TrichodermavirideT5、。T24)由本所分离1.2 平板对峙法 分别挑取直径1mm病原真菌和木霉菌丝块于PDA培养基上,木霉在中
间,6种病原真菌在周围等距离排列,25℃培养,重复5次。定时观测,记录菌落半径及其他。
(1+aebx)和记录菌落半径,求生长极限和r,依1.3 生长曲线的测定 依据生长曲线Y=k
据曲线Y=1+axebx测定病原真菌被抑制的生长规律。
1.4 木霉重寄生作用 挑取对峙培养界面处及其他处菌丝,做徒手涂片,光学显微镜下观察。2 结果与分析
2.1 病菌被木霉抑制生长的统计分析 对病菌和木霉单独培养,测定出生长曲线(表1)。其
表1 6种土传病原真菌和木霉菌落生长比较
病原真菌绿色木霉 立枯丝核菌 大丽轮枝菌 棉萎蔫镰刀菌玉米黑粉菌 瓜萎蔫镰刀菌茄腐皮镰刀菌
YYYYYYY
生长曲线
=======
(1+51121(1+48141(1+47106(1+45187(1+45102(1+38127(1+52199
37153e-15193e-33199e-18181e-31108e-31121e-19141e-019276x)013569x)014498x)013268x)014657x)014499x)013438x)
r值019922
019826019870019683019894019923019585
极限值
51121481414710645187451023812752199
满皿时间(d) 3102
71497135101507199
6183
注:r(0105)=01532;r(0101)=01661;df=12。
中木霉生命力最强,生长最快,满皿(直径90mm)时间为3102天,生长极限值为51121。病菌满皿时间均为6天以上。病菌和木霉对峙培养时,木霉的生长仍与生长曲线吻合,其显著性检验,几乎没有差异。病菌生长则受到明显限制,其生长符合Y=axebx曲线,不符合一般生长曲线,生长极限值在9137以下,多在第2天停止生长。随着时间延长,木霉菌落加大,病菌逐渐死亡,
基金项目:山东省科委资助课题
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第3期 王未名等:六种土传病原真菌被木霉抑制作用机理的初步研究
到了第4天以后,木霉长满培养皿,病原真菌停止生长或死亡(表2)。
表2 6种土传病原真菌和木霉拮抗作用生长比较
病原真菌 绿色木霉 立枯丝核菌 大丽轮枝菌 棉萎蔫镰刀菌 玉米黑粉菌 瓜萎蔫镰刀菌 茄腐皮镰刀菌
生长曲线
(1+58122e-Y=51107
Y=21642xe-Y=51561xeY=61287xeY=31460xeY=41765xe-Y=41440xe-012418x-012243x012367x
11012x)
r值019998019841019825019872019951019881019861t值极限值 51107
410391127140913761576175
缓慢生长时间(d)
411541504120410541005130
-012468x012488x
-011887x
0108
551953418724118311123417933187
注:r(0105)=01532,r(0101)=01661,df=12;(p=0150)t(6)=01718,(p=0101)t(6)=31707。
2.2 体外拮抗作用测定 对峙培养3天后,外观即可看到6种病原真菌菌丝生长被木霉所
抑制。木霉抑制病原真菌强弱不同,依次为:立枯丝核菌、大丽轮枝菌、棉萎蔫镰刀菌、玉米黑粉菌、瓜萎蔫镰刀菌、茄腐皮镰刀菌。平皿测定,在病原真菌和木霉交界处形成对峙面,界面处病菌菌丝被木霉重寄生或吸取菌丝营养,病菌菌丝逐渐失活、解体,病菌气生菌丝逐渐消失,最后为木霉孢子所覆盖(表3)。病菌受抑制作用方式,表现为3种类型:(1)重寄生。木霉寄生于立枯丝核菌菌丝上,并产生木霉孢子,最后立枯丝核菌被木霉全部覆盖,菌丝表面均为绿色孢子;(2)溶菌。大丽轮枝菌、棉萎蔫镰刀菌、玉米黑粉菌受木霉抑制,停止生长,其本身逐渐腐烂、失活、解体,发生自溶和外溶;(3)空间竞争。瓜萎蔫镰刀菌、茄腐皮镰刀菌被木霉争夺生活空间,病菌菌丝生长受到限制,生长混乱、扭曲,不规则,停止生长。
表3 6种土传病原真菌被木霉抑制情况
病原真菌
T5
T24
T5
T24
被覆盖率(%)气生菌丝消失率(%)
病原真菌
被覆盖率(%)
T5
T24521140161314
气生菌丝消失率(%)
T5
T24
立枯丝核菌 10010大丽轮枝菌 8317棉萎蔫镰刀菌7314 10010
76156112 10010
22106910 10010
17106410玉米黑粉菌 瓜萎蔫镰刀菌茄腐皮镰刀菌
691348181512 30101810110 2810
710110
2.3 木霉拮抗作用观察结果 在光学显微镜下观察结果表明,对峙培养2天,病菌菌丝和木
霉菌丝开始交叉生长,病菌菌丝生长受到明显限制。从培养3～6天的病菌和木霉交界面处及病菌处取样作徒手涂片观察到,立枯丝核菌菌丝被木霉菌丝缠绕、寄生,病菌菌丝细胞变短;大丽轮枝菌等菌丝生长受抑制,病菌菌丝开始弯曲生长,有的地方产生圆圈,表现为环形生长,病菌菌丝前端变细,内容物减少,菌丝断裂并开始解体。显微镜下进一步观察病菌和木霉孢子含量,发现病菌孢子量很少,只有玉米黑粉菌有少量担孢子,其余多为木霉菌丝和正在解体的病菌菌丝,而木霉孢子量很大。统计结果为,病菌和木霉生长交界面处木霉孢子占90%以上,在接种病菌处木霉孢子占80%以上(表4)。
表4 木霉孢子在6种土传病原真菌菌丝处生长情况
病原真菌立枯丝核菌 大丽轮枝菌 棉萎蔫镰刀菌
对峙界面处(%)
T5100100100
T24100100100
接种病菌处(%)
T5100100100
T24100100100
病原真菌
对峙界面处(%)
T5
T24
接种病菌处(%)
T5
T24
玉米黑粉菌 93瓜萎蔫镰刀菌100茄腐皮镰刀菌100
90
100100
89
100100
80
100100
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