劉 冰,吉啟輝,宋水林,魏洪義
(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,江西 南昌 330045)
由Xanthomonas oryzaepv.oryzicola引起的水稻細(xì)菌性條斑病對(duì)水稻的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)造成了嚴(yán)重威脅。目前該病的防治主要依賴化學(xué)農(nóng)藥,長(zhǎng)期使用后造成病原菌抗藥性突變體的比例逐年上升,且這種抗藥性能夠穩(wěn)定遺傳。在此前提下,利用拮抗菌防治水稻細(xì)菌性條斑病是一種值得探求的途徑,而且拮抗菌在防治植物病害中被認(rèn)為是一類具有發(fā)展?jié)摿Φ纳酪蜃?。利用禾長(zhǎng)蠕孢菌及其代謝產(chǎn)物防治水稻細(xì)菌性條斑病菌已有初步研究,但利用拮抗細(xì)菌防治水稻細(xì)菌性條斑病的研究鮮有報(bào)道[1-3]。
水稻紋枯病是我國(guó)水稻三大病害之一。目前推廣的水稻品種缺乏高抗紋枯病基因,利用抗病品種尚未獲得較滿意的防病效果。當(dāng)前生產(chǎn)上主要用井岡霉素加以防治,但長(zhǎng)期使用此藥已使紋枯病菌產(chǎn)生了抗藥性,用藥量和使用次數(shù)正逐年加大[4]。因此,水稻紋枯病的生物防治研究具有重要的應(yīng)用前景。
鑒于以上研究現(xiàn)狀,本試驗(yàn)在前期皿內(nèi)初步篩選出5株水稻細(xì)菌性條斑病菌和5株紋枯病菌拮抗菌的基礎(chǔ)上,通過活體生測(cè)法復(fù)篩對(duì)這兩種病害有較好防效的菌株,并對(duì)其室內(nèi)防效和應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。試驗(yàn)結(jié)果可為水稻細(xì)菌性條斑病和紋枯病的生物防治奠定基礎(chǔ)。
供試水稻品種:金優(yōu)556。
供試藥劑:稻豐TM多·??蓾裥苑蹌?,青島金正農(nóng)藥有限公司生產(chǎn),總有效成分含量為40%,其中多菌靈5%,福雙美35%。
供試病原菌:水稻細(xì)菌性條斑病病菌(Xanthomonas oryzaespv.oryzicola)和水稻紋枯病菌(Rhizoctonia solani)均由江西農(nóng)業(yè)大學(xué)植物病理實(shí)驗(yàn)室分離保存。
供試篩選菌株:水稻白葉枯病和細(xì)菌性條斑病待測(cè)生防菌(菌株P(guān)1G1、GN222、GN223、GN233、WZ131)和水稻紋枯病待測(cè)生防菌(菌株P(guān)1G1、GN222、、GN211、WZ131、ML27);均由江西農(nóng)業(yè)大學(xué)植物病理實(shí)驗(yàn)室分離保存。
挑選健康水稻種子進(jìn)行浸種、催芽和育苗,方法參照文獻(xiàn)[5]。待水稻破胸露白后,施于育苗盤中,每盤16簇,共18盤。
水稻細(xì)菌性條斑病菌:水稻分蘗長(zhǎng)至四葉一心時(shí),將供篩選的生防菌菌懸液稀釋至109cfu/mL后分別均勻噴灑于水稻葉片上。每盤一個(gè)處理,共5個(gè)處理,分別記為:P1G1菌懸液、GN222菌懸液、GN223菌懸液、GN233菌懸液和WZ131菌懸液,設(shè)一個(gè)清水對(duì)照。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。同時(shí),采用針刺法接種細(xì)菌性條斑病菌于水稻葉片的上下兩端,塑料薄膜密封保濕24h[3]。
水稻紋枯病菌:水稻分蘗長(zhǎng)至四葉一心時(shí),選取水稻劍葉放在濕紗布上,將供篩選的生防菌菌懸液稀釋至109cfu/mL后分別用棉球涂抹于水稻葉片上[6-7]。每盤一個(gè)處理,共5個(gè)處理,分別記為:P1G1菌懸液、GN222菌懸液、GN211菌懸液、GN233菌懸液、WZ131菌懸液和ML27菌懸液,設(shè)一個(gè)清水對(duì)照。每個(gè)處理5個(gè)重復(fù)。同時(shí),將紋枯菌絲塊倒扣在葉片上,用塑料薄膜將水稻密封保濕。每個(gè)菌株接種5片葉,每葉接種3個(gè)菌絲塊。
對(duì)水稻細(xì)菌性條斑?。航臃N15d后調(diào)查病情,觀察各處理組的發(fā)病情況,并及時(shí)記錄。病情嚴(yán)重程度按發(fā)病病斑占葉片總面積的百分?jǐn)?shù),0 級(jí),無病斑;1級(jí),病斑占葉片面積<5%;3級(jí),病斑面積占葉片面積 6%~15%;5級(jí),病斑面積占葉片面積 16%~30%;7級(jí),病斑面積占葉片面積 31%~50%;9級(jí),病斑面積占葉片面積>50%[2]。根據(jù)發(fā)病嚴(yán)重度篩選出防治效果較好的菌株。
對(duì)水稻紋枯病:接種3d后調(diào)查發(fā)病情況,病情嚴(yán)重程度按病斑大小占水稻莖稈周長(zhǎng)的百分?jǐn)?shù)分為0~10級(jí),即未發(fā)病的為0級(jí),1~10%(不包括10%)1級(jí),10%~20%(不包括20%)為2級(jí)......以此類推,90%以上為10級(jí)[8]。根據(jù)發(fā)病嚴(yán)重度篩選出防治效果較好的菌株。
接種細(xì)菌性條斑病菌/紋枯病菌于水稻葉片上后,選取初篩防治效果較好的菌株進(jìn)行生防菌處理,同時(shí)增加一個(gè)藥劑處理即將稻豐可濕性粉劑稀釋400倍后,噴施/涂抹于已接種細(xì)菌性條斑病菌/紋枯病菌的水稻葉片上。對(duì)照噴施清水。接種15d/3d后,觀察各處理的發(fā)病情況,并計(jì)算防治效果[9-10]。
病情指數(shù)(%)={(∑各級(jí)病葉數(shù)×各級(jí)代表值)/(調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高級(jí)代表值)}×100;
防治效果(%)={(對(duì)照組病情指數(shù)-處理組病情指數(shù))/對(duì)照組病情指數(shù)}×100。
取含菌量為109cfu/mL的生防菌菌懸液50mL,用無菌水按1:1的比例稀釋。隨機(jī)取100粒種子浸泡在稀釋后的菌液中,28℃放置48h,倒掉菌液進(jìn)行催芽,記錄稻種發(fā)芽情況,2d后將種子播在無菌土中。待稻苗長(zhǎng)到兩葉一心時(shí),用109cfu/mL的生防菌菌懸液進(jìn)行噴施,每過7d 1次,共噴3次。用空白培養(yǎng)液浸種、噴施處理作為對(duì)照,30d后測(cè)量稻苗的高度,調(diào)查試驗(yàn)結(jié)果。
2.1.1 水稻細(xì)菌性條斑病生防細(xì)菌的復(fù)篩試驗(yàn)結(jié)果表明,5株生防菌對(duì)苗期水稻細(xì)菌性條斑病均有防治效果,其中防治效果較好的有GN223,GN222,GN233。其中菌株GN223,GN222和GN233的病情指數(shù)分別為51.6%,44.7%,23.7%,其防效依次達(dá)到28.2%,37.8%,67%(表1)??梢?,菌株GN223,GN222和GN233可作為水稻細(xì)菌性條斑病的生防菌。
表1 水稻細(xì)菌性條斑病生防細(xì)菌的篩選
2.1.2 水稻紋枯病生防菌的復(fù)篩試驗(yàn)結(jié)果表明,5株生防菌對(duì)苗期水稻紋枯病的防治中效果較好的有GN211和GN222,菌株P(guān)1G1沒有防效。其中GN211和GN222的病情指數(shù)分別為23%和27.5%,其防效達(dá)到45.9%和35.3%(表2)??梢姡闓N211和GN222可作為防治水稻紋枯病的生防菌株。
表2 水稻紋枯病生防細(xì)菌的篩選
2.2.1 對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病的防效篩選出的3株菌的室內(nèi)防效見表3和圖1。結(jié)果表明,內(nèi)生菌GN233的防效最好,為28.9%,與農(nóng)藥的34.2%接近,GN223次之,防效為18.4%,GN222防效最差。
表3 生防菌菌懸液對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病的室內(nèi)防治效果
圖1 生防細(xì)菌對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病的影響
2.2.2 對(duì)水稻紋枯病的防效篩選出的2株生防菌的室內(nèi)防效見表4和圖2。結(jié)果表明,菌株GN222和GN211對(duì)水稻紋枯病的防效分別為44.4%和27.8%,農(nóng)藥“稻豐”的防治效果為33.3%。
表4 生防菌菌懸液對(duì)水稻紋枯病的室內(nèi)防治效果
圖2 生防細(xì)菌對(duì)水稻紋枯病的影響
由表5和圖3可知,水稻種子用幾株防治水稻細(xì)菌性條斑病和紋枯病效果較好的生防菌浸種后,其芽長(zhǎng)變化不大,發(fā)芽率均比對(duì)照高,其中菌株GN222和GN223最為明顯。由圖4能看出,3株細(xì)菌均對(duì)水稻苗的生長(zhǎng)有促生作用,其中菌株GN233的促生效果最為明顯。
表5 生防菌對(duì)水稻種子發(fā)芽的影響
圖3 噴施不同生防菌后水稻苗的生長(zhǎng)情況
近年來關(guān)于植物病害生防菌的報(bào)道不斷涌現(xiàn),植物病害的生物防治已然成為未來防治植物病害的一個(gè)重要發(fā)展方向[11]。目前,生產(chǎn)上主要采用殺菌劑和使用抗病品種來控制水稻細(xì)菌性條斑病和紋枯病的危害,然而長(zhǎng)期和廣泛使用化學(xué)藥劑導(dǎo)致細(xì)菌性條斑病菌和紋枯病菌產(chǎn)生抗性,且造成環(huán)境污染及影響人畜安全,因此生物防治越來越被重視。然而有關(guān)水稻細(xì)菌性條斑病生物防治的研究較少,朱凱等[3]發(fā)現(xiàn)禾長(zhǎng)蠕孢菌及其代謝產(chǎn)物對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病菌室內(nèi)防效顯著高于20%葉枯唑;沈素文等[4]發(fā)現(xiàn)兩株拮抗細(xì)菌與化學(xué)藥劑混配比單一使用化學(xué)藥劑能更好地防治細(xì)菌性條斑病。至于水稻紋枯病的生物防治,陳志誼等[12]選用的芽孢稈菌對(duì)水稻紋枯病有較好的防效,在亞洲也有不少的生防專家從事此方面的研究和實(shí)踐,已取得較大的成績(jī)。本試驗(yàn)通過活體和離體生測(cè)篩選到了對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病和紋枯病具有良好防效的細(xì)菌菌株,可為這兩種病害的生物防治奠定基礎(chǔ)。
本試驗(yàn)通過對(duì)生防細(xì)菌的活體篩選和防效測(cè)定發(fā)現(xiàn),菌株GN233對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病的防效較好,幾乎接近農(nóng)藥的防效,可進(jìn)一步擴(kuò)大試驗(yàn)范圍及面積、提高效價(jià),并保持其穩(wěn)定性,為其應(yīng)用于田間生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。通過對(duì)生防細(xì)菌的離體篩選和防效測(cè)定發(fā)現(xiàn),菌株GN211和GN222對(duì)水稻紋枯病有一定的防治效果,可作為水稻紋枯病生防細(xì)菌。此外,篩選出的幾株生防細(xì)菌對(duì)水稻植株生長(zhǎng)還具有促生作用。在其他試驗(yàn)中筆者還發(fā)現(xiàn)菌株GN211和GN222對(duì)一些草坪真菌性病害也具有一定的防治效果。由此可見,這幾株菌具有較好的生防潛力,有必要進(jìn)行深入研究。
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