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黄瓜根围病原菌与拮抗菌的生态学及PGPR诱导抗性机制的研究

梁建根

  黄瓜(Cucumis sativus L.)是人们喜欢的一种重要蔬菜之一。但由于土传病原引起的病害,不仅影响了黄瓜的产量和品质,而且还造成严重的经济损失。防治方面,生物防治因为克服了化学防治和抗病品种利用等方法所带来的一系列弊端,越来越受到人们重视。植物根围促生细菌(Plant-growth promoting rhizobacteria,简称PGPR)作为最具防病潜力与应用价值的一类有益菌,不仅能够促进植物生长,增加作物的产量,还能提高防病能力。因而成为许多学者研究的热点对象。本文以黄瓜围材料,对其整个生育期的两类重要病原种群动态及其与拮抗菌的相互关系进行了系统研究;采用促生筛选法与抑菌圈筛选法进行了PGPR的筛选,并对筛选到的PGPR进行了鉴定,在此基础上,对PGPR的系统诱导抗性机制作了系统研究,主要的研究结果如下:1.采用选择培养基法和平板对峙培养法,研究了四个不同黄瓜品种根际两类重要土传植物病原菌(Pythium spp. & Fusarium oxysporum)的种群动态及与其拮抗菌的相互关系研究,结果表明:品种间,同一品种不同生长期间种群数有差异,而且与通常的发病规律相吻合。对各个品种腐霉种群数统计分析表明,品种间差异极显著(F=495.54>F_(0.01)=7.59),尖孢镰刀菌黄瓜专化型种群数统计分析表明,品种间差异极显著(F=2355.57>F_(0.01)=7.59)。整个生育期,所有黄瓜品种抽蔓期腐霉种群数极显著地高于其它时期的腐霉种群数,结主蔓瓜期镰刀菌种群数极显著地高于其它时期的镰刀菌种群数。同时研究了病原菌(Pythium spp. & Fusarium oxysporum)与其拮抗菌的相互关系,相关分析表明,呈较密切的正相关关系,其相关系数分别为0.95和0.81。2.采用促生筛选法并结合抑菌圈筛选法获得了3株具有促生防病功能的PGPR菌株:CH1、CH2和CH3。通过平皿拮抗、种子催芽生长试验、温室盆栽测定及大田试验的研究。结果表明:筛选获得的3株PGPR促进了黄瓜幼苗的生长,并同时对黄瓜重要土传病原真菌引起的猝倒病与枯萎病有良好的防治效果。3.对筛选出的PGPR菌株以形态特征、培养性状和生理生化特征观察分析为基础并结合16SrDNA基因全序列分析进行了鉴定。结果表明:两种方法得到的鉴定结果相一致。菌株CH1、CH2和CH3分别鉴定为短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)、枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。4.促生菌CH1诱导黄瓜抗猝倒病过程中对活性氧清除系统的影响研究结果表明:CH1处理黄瓜幼苗后,显著提高了对猝倒病抗性,从而提高了黄瓜的成苗率。此外,接种病原菌瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum)后,黄瓜根部与叶部组织中丙二醛(MDA)、超氧阴离子产生速率(O_2~-)、H_2O_2含量明显高于经PGPR CH1处理,同时,CH1处理还明显提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)各种保护酶的活性,说明这些酶活性的提高与CH1诱导黄瓜抗猝倒病抗性可能有一定的相关性,并且这种……   
[关键词]:黄瓜;病原菌;拮抗菌;种群数;根围促生菌(PGPR);生物防治;细菌鉴定;系统诱导抗性
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:浙江大学2005年