金涵,李夢(mèng)雅,姚感,王小姣,王世梅

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院/江蘇省固體有機(jī)廢棄物資源化研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省有機(jī)固體廢棄物協(xié)同創(chuàng)新中心/教育部資源節(jié)約型肥料工程技術(shù)研究中心,江蘇 南京,210095)

植物根結(jié)線蟲(chóng)(Meloidogyne)是一類重要的土傳病原物,據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道我國(guó)約有50%的溫室蔬菜存在不同程度的根結(jié)線蟲(chóng)危害,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[1]。目前,使用化學(xué)農(nóng)藥是防治線蟲(chóng)病害的主要措施,但農(nóng)藥殘留污染環(huán)境,破壞土壤微生物區(qū)系,影響食品安全,是發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)的主要障礙,通過(guò)生物防治或生態(tài)調(diào)控措施控制線蟲(chóng)病害是目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

生防放線菌能夠產(chǎn)生拮抗植物病原菌的揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatile organic compound,VOC)和非揮發(fā)性有機(jī)化合物(nonvolatile organic compound,NVOC),因此成為當(dāng)前設(shè)施農(nóng)業(yè)中防控土傳病害的重要研究對(duì)象[2-4]。Sch?ller等[5]研究發(fā)現(xiàn)放線菌可以產(chǎn)生烷類、烯烴、酯、醚、醇、酮、胺類等120多種揮發(fā)性有機(jī)化合物。文獻(xiàn)報(bào)道VOC可作為生態(tài)系統(tǒng)群落間的信號(hào)物質(zhì),具有殺死植物寄生線蟲(chóng)、促進(jìn)植物生長(zhǎng)或抑制病原菌等作用[6]。Groenhagen等[7]借助GC-MS分析檢測(cè)鏈霉菌FORM5產(chǎn)生VOC的主要成分為鏈霉吡啶(streptopyridines),該物質(zhì)可用作鏈霉唑啉抗生素生產(chǎn)的指示劑。南昌鏈霉菌(Streptomycesnanchangensis)32代謝產(chǎn)生的南昌霉素(nanchangmycin)和阿維鏈霉菌(S.avermitilis)代謝產(chǎn)生的阿維菌素(avermectins)均具有高活性的殺線蟲(chóng)作用,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用[8-9]。

本文以實(shí)驗(yàn)室保存的生防放線菌菌株——白刺鏈霉菌(Streptomycesalbospinus)CT205為材料開(kāi)展研究,前期研究發(fā)現(xiàn)CT205對(duì)尖孢鐮刀菌、疫霉等多種植物病原真菌具有強(qiáng)烈的抑制效果,防控草莓根腐病、黃瓜枯萎病田間效果良好[10-11],CT205經(jīng)液體發(fā)酵產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物經(jīng)鑒定為環(huán)己酰亞胺[12]。本研究首先測(cè)定菌株CT205產(chǎn)生的VOC及NVOC殺線蟲(chóng)活性及抑蟲(chóng)卵孵化能力,并采用黃瓜盆栽試驗(yàn),驗(yàn)證CT205制劑對(duì)黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)病的生防效果,旨在為黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)病的防控提供新的生防途徑。

1 材料與方法

1.1 供試菌株與線蟲(chóng)

白刺鏈霉菌CT205由本實(shí)驗(yàn)室分離保存。南方根結(jié)線蟲(chóng)(Meloidogyneincognita)由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院植物線蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)室李紅梅教授提供。

1.2 供試培養(yǎng)基

種子培養(yǎng)基:葡萄糖45.0 g,黃豆粉30.0 g,酵母粉5.0 g,CaCO35.0 g,去離子水1 000 mL,pH7.5。發(fā)酵培養(yǎng)基:蔗糖20.0 g,可溶性淀粉30.0 g,黃豆粉8.0 g,CaCO33.0 g,蛋白胨2.0 g,NaCl 2.0 g,MgSO4·7H2O 0.5 g,K2HPO4·7H2O 0.5 g,去離子水1 000 mL,pH8.0。麥粒培養(yǎng)基:80%小麥+20%小米浸泡過(guò)夜后熱水煮至表皮開(kāi)裂后過(guò)濾,晾干多余水分,每瓶100 g,121 ℃滅菌20 min,冷卻備用。

1.3 白刺鏈霉菌CT205發(fā)酵上清液、麥粒培養(yǎng)物與固體制劑的制備

種子液培養(yǎng)基滅菌后,接種新鮮的CT205斜面孢子2～3環(huán)(250 mL三角瓶中50 mL種子液),28 ℃、170 r·min-1培養(yǎng)48 h。種子液培養(yǎng)完成后顯微鏡觀察菌絲體形態(tài),接種至發(fā)酵液體培養(yǎng)基中(500 mL三角瓶中100 mL發(fā)酵液),接種量10%,28 ℃、170 r·min-1培養(yǎng)5 d。培養(yǎng)結(jié)束后4 ℃、6 000 r·min-1離心 15 min 去除菌體,即可獲得CT205發(fā)酵上清液,用生物測(cè)定法[12]檢測(cè)上清液中環(huán)己酰亞胺的含量。

接種環(huán)挑取白刺鏈霉菌CT205少量孢子于 PDA液體培養(yǎng)基中,28 ℃、170 r·min-1培養(yǎng)5 d,以1%(體積分?jǐn)?shù))接種量接種至滅菌麥粒培養(yǎng)基上充分混勻,28 ℃培養(yǎng)14 d。每隔3～4 d搖動(dòng)麥粒培養(yǎng)基確保其均勻生長(zhǎng),即可獲得CT205麥粒培養(yǎng)物。

選用CT205利用情況較好的麩皮、黃豆粉、米糠、稻殼等固體物料,物料配比(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別為麥麩50%、小米粉12%、黃豆粉3%、玉米粉3%、米糠12%、稻殼20%、CaCO30.3%,裝于500 mL三角瓶中,每瓶裝入50 g培養(yǎng)基質(zhì),固液質(zhì)量比為1∶0.8,攪拌均勻后,121 ℃濕熱滅菌30 min,冷卻至30 ℃左右時(shí),接入10%種子液,28 ℃培養(yǎng)14 d,即可獲得CT205固體制劑。

1.4 南方根結(jié)線蟲(chóng)的培養(yǎng)和分離

根結(jié)線蟲(chóng)繁殖和保存一般采用番茄作為寄主植物。參照彭雙等[13]的培養(yǎng)方法,番茄種子經(jīng)催芽及表面消毒后進(jìn)行催芽處理,待種子露白后播種進(jìn)行穴盤(pán)育苗。盆缽用土選用沙質(zhì)土壤,土和沙等質(zhì)量混合,高溫滅菌2 h后使用。將感染根結(jié)線蟲(chóng)的植株病根切成小塊,混拌于滅菌后的沙土中,移栽已長(zhǎng)出4片真葉的番茄幼苗。溫室培養(yǎng)40～50 d后采集番茄病根,清水洗凈根系,用鑷子輕挑根系表面的卵塊,使用1%次氯酸鈉溶液振蕩處理卵塊1 min,待卵塊溶解后先過(guò)孔徑為75 μm網(wǎng)篩,再通過(guò)孔徑為25 μm網(wǎng)篩過(guò)濾以收集線蟲(chóng)卵。將部分線蟲(chóng)卵懸液置于孵化篩內(nèi),25 ℃恒溫孵化,每隔24 h收集二齡幼蟲(chóng)J2s,并加入一定量的無(wú)菌水將其配制成1 000條·mL-1左右的懸浮液備用。供試線蟲(chóng)即用即取。

1.5 白刺鏈霉菌CT205發(fā)酵上清液對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)J2s和蟲(chóng)卵的毒殺作用

取1 mL發(fā)酵上清液加入滅菌離心管中,以無(wú)菌發(fā)酵培養(yǎng)基上清液作為對(duì)照(CK),加入線蟲(chóng)懸液 200 μL,25 ℃靜置培養(yǎng)。共設(shè)置5個(gè)處理,處理時(shí)間分別為3、6、12、18和24 h,每個(gè)處理5個(gè)重復(fù)。小心吸除1 mL上清液,加入濃度為20 g·L-1的NaCl溶液混勻。取10 μL(觀察的線蟲(chóng)總數(shù)不少于30頭)混合液點(diǎn)到載玻片上,5 min后在4倍光學(xué)顯微鏡下計(jì)數(shù)死亡線蟲(chóng)數(shù)(線蟲(chóng)僵直不動(dòng)視為死亡)及線蟲(chóng)總數(shù),計(jì)算各處理死亡率及校正死亡率。死亡率=死亡線蟲(chóng)數(shù)/10 μL混合液中線蟲(chóng)數(shù)×100%;校正死亡率=(處理組線蟲(chóng)死亡率-對(duì)照組線蟲(chóng)死亡率)/(1-對(duì)照組線蟲(chóng)死亡率)×100%。

取1 mL發(fā)酵上清液加入滅菌離心管中,以無(wú)菌發(fā)酵培養(yǎng)基上清液作為對(duì)照(CK),加入約有200粒卵的新鮮卵懸液,25 ℃恒溫培養(yǎng)。共設(shè)置5個(gè)處理,處理時(shí)間分別為24、48、72、96和120 h,每個(gè)處理5個(gè)重復(fù)。用顯微鏡觀察并記錄孵化線蟲(chóng)數(shù),計(jì)算卵孵化率和相對(duì)抑制率。卵孵化率=孵化線蟲(chóng)數(shù)/供試卵數(shù)×100%;相對(duì)抑制率=(對(duì)照孵化線蟲(chóng)數(shù)-處理孵化線蟲(chóng)數(shù))/對(duì)照孵化線蟲(chóng)數(shù)×100%。

1.6 白刺鏈霉菌CT205揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的毒殺作用

1.6.1 白刺鏈霉菌CT205產(chǎn)VOC組分的檢測(cè)方法從培養(yǎng)14 d的麥粒培養(yǎng)物及空白對(duì)照(CK)各取 40 g 放入50 mL三角瓶中,封口膜封口,于60 ℃恒溫水浴鍋中平衡40 min后回收萃取頭,立即插入氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS,Ageilent 7890A,美國(guó))進(jìn)樣孔,于250 ℃解吸3 min進(jìn)行分析。氣相色譜-質(zhì)譜條件[14]:石英毛細(xì)管柱HP-5(30 m×0.32 mm×0.25 μm)(美國(guó)Agilent公司);升溫程序:起始溫度40 ℃,平衡 1 min 后,以3 ℃·min-1的速度升至108 ℃,平衡2 min,再以5 ℃·min-1升至180 ℃;電子轟擊離子源(EI)溫度為230 ℃,電子能量70 eV,傳輸線溫度260 ℃,四級(jí)桿溫度150 ℃,全掃描質(zhì)量范圍為45～550m/z。進(jìn)行峰面積積分,系統(tǒng)導(dǎo)出所得揮發(fā)性物質(zhì),在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)(Library of the National Institute of Standards and Technology,NIST)中進(jìn)行物質(zhì)比對(duì),鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)成分。

1.6.2 白刺鏈霉菌CT205 VOC殺線蟲(chóng)活性檢測(cè)使用二分平板來(lái)檢測(cè)CT205 VOC的殺線蟲(chóng)活性。向二分平板一側(cè)加入不同質(zhì)量的CT205麥粒培養(yǎng)物,另一側(cè)加入5 mL含300條左右新鮮孵化的J2s線蟲(chóng)懸液,以不同質(zhì)量未接菌的麥粒培養(yǎng)物為空白對(duì)照,25 ℃靜置72 h。共設(shè)置6個(gè)處理,處理中不同麥粒培養(yǎng)物質(zhì)量分別為0、1、2、4、8和16 g,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。計(jì)算各處理死亡率及校正死亡率,測(cè)定方法參照1.5節(jié)。

1.7 白刺鏈霉菌CT205固體制劑對(duì)黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)病的盆栽防效測(cè)定

取南京東郊麒麟鎮(zhèn)種植黃瓜大棚土壤(黃棕壤),土壤有機(jī)質(zhì)含量為31.74 g·kg-1,總氮含量為1.27 g·kg-1,有效磷含量為150.43 mg·kg-1,速效鉀含量為254.21 mg·kg-1,pH6.37。

‘津春4號(hào)’黃瓜種子經(jīng)催芽育苗后,將兩葉一心的黃瓜幼苗移栽至盆缽中,每盆700 g滅菌土,每盆接種600條左右新鮮孵化的根結(jié)線蟲(chóng)J2s。移苗前混施2% CT205固體制劑驗(yàn)證其防效,以不接固體制劑作為對(duì)照,每個(gè)處理10盆。42 d后觀察黃瓜植株生長(zhǎng)及發(fā)病情況,并進(jìn)行生物量測(cè)定。將黃瓜根系小心拔出,對(duì)根結(jié)量進(jìn)行計(jì)數(shù),計(jì)算病情指數(shù)。采用貝爾曼漏斗法收集土壤及根結(jié)中線蟲(chóng)并統(tǒng)計(jì)其密度。

根結(jié)發(fā)病情況調(diào)查。根結(jié)線蟲(chóng)病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[15]:0 級(jí):根系健康,沒(méi)有根結(jié);1級(jí):根系根結(jié)比例<25%;2級(jí):根系根結(jié)比例為25%～50%;3級(jí):根系根結(jié)比例為50%～75%;4級(jí):根系根結(jié)比例達(dá)75%以上。病情指數(shù)=[∑(各級(jí)代表值×本級(jí)病株數(shù))/(調(diào)查總株數(shù)×最高級(jí)代表值)]×100%;防治效果=[1-(處理病情指數(shù)/對(duì)照病情指數(shù))]×100%。

1.8 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理采用Excel 2010和SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。在0.05水平上進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 白刺鏈霉菌CT205發(fā)酵上清液對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)J2s和蟲(chóng)卵的毒殺效果

2.1.1 白刺鏈霉菌CT205發(fā)酵上清液對(duì)J2s的毒殺效果隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),CT205發(fā)酵上清液對(duì)線蟲(chóng)的毒殺效果逐漸增加(圖1),線蟲(chóng)J2s死亡率顯著升高,其形態(tài)也出現(xiàn)了不同程度的變化。3 h時(shí),CK處理中無(wú)J2s死亡,蟲(chóng)體表面角質(zhì)層光滑,輪廓明顯,體內(nèi)結(jié)構(gòu)清晰;CT205發(fā)酵上清液處理中校正死亡率為5.94%,死亡線蟲(chóng)呈現(xiàn)僵直狀態(tài)(圖2)。12 h時(shí),CK處理中J2s死亡率為3.27%,CT205發(fā)酵上清液處理中校正死亡率為40.85%,少數(shù)死亡線蟲(chóng)蟲(chóng)體表面角質(zhì)層皺縮,蟲(chóng)體內(nèi)容物出現(xiàn)溶解現(xiàn)象。24 h時(shí),CK處理中J2s死亡率僅為6.94%,CT205發(fā)酵上清液處理死亡率則為91.80%,與CK相比,其校正死亡率高達(dá)91.21%,部分線蟲(chóng)蟲(chóng)體內(nèi)容物明顯消解,出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象?？傮w來(lái)看,CT205發(fā)酵上清液處理的J2s死亡率均顯著高于CK處理;在CT205發(fā)酵上清液處理中,不同處理時(shí)間之間根結(jié)線蟲(chóng)J2s死亡率都差異顯著,其中24 h時(shí)對(duì)J2s的毒殺效果最顯著。

圖1 不同處理時(shí)間下CT205發(fā)酵上清液對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)J2s的毒殺效果Fig.1 The nematicidal effect of CT205 fermentation supernatant on root-knot nematode J2s under different treatment times 1)CK. 對(duì)照處理Control treatment;CT205. CT205發(fā)酵上清液處理Treatment of CT205 fermentation supernatant. 2)不同小寫(xiě)字母表示在0.05水平差異顯著,下同。Different lowercase letters indicate significant differences at 0.05 level,the same as follows.

圖2 不同處理的根結(jié)線蟲(chóng)J2s形態(tài)觀察(10×40)Fig.2 Morphological observation of root-knot nematode J2s after different treatments

圖3 不同處理時(shí)間下CT205發(fā)酵上清液 對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的抑卵孵化效果Fig.3 The inhibitory effect of CT205 fermentation supernatant on root-knot nematodes egg hatching under different treatment times

2.1.2 白刺鏈霉菌CT205發(fā)酵上清液對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的抑卵孵化效果在不同處理時(shí)間,CT205發(fā)酵上清液處理的單卵孵化率與CK相比均存在顯著差異(圖3)。隨著處理時(shí)間的增加,各處理卵孵化率呈上升趨勢(shì)。24 h時(shí),CK處理中卵孵化率為34.10%,CT205發(fā)酵上清液處理中卵孵化率為9.96%,相對(duì)抑制率為70.79%。48 h 時(shí),CK處理中卵孵化率為66.4%,CT205發(fā)酵上清液處理中卵孵化率達(dá)10.14%,相對(duì)抑制率達(dá)84.72%,處理效果最好。72～120 h各處理線蟲(chóng)卵孵化率無(wú)顯著增加,CT205發(fā)酵上清液處理的蟲(chóng)卵孵化率均顯著低于CK處理,相對(duì)抑制率超過(guò)80%。

2.2 白刺鏈霉菌CT205 VOC的組分及對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的毒殺效果

2.2.1 VOC的組分的檢測(cè)菌株CT205產(chǎn)揮發(fā)性物質(zhì)的GC-MS圖譜見(jiàn)圖4。對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索,菌株CT205產(chǎn)生的VOC主要有烯烴、醇、醚、酮、醛等,并可看出各組分的出峰時(shí)間及相對(duì)含量。菌株CT205產(chǎn)生的主要VOC見(jiàn)表1,如烯烴類物質(zhì)2-甲基-2-冰片(2-methyl-2-bornene,13.370 min,28.836%),醇類物質(zhì)2-甲基異冰片(2-methylisoborneol,21.131 min,21.950%),烯烴類物質(zhì) 1,3-環(huán)戊二烯(1,3-cyclopentadiene,10.833 min,5.460%)、佛術(shù)烯(eremophilene,32.582 min,0.908%)、萘(naphthalene,33.401 min,0.665%)、(-)-β-蒎烯[(-)-β-pinene,10.650 min,0.357%]等。

圖4 菌株CT205產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的GC-MS圖譜Fig.4 GC-MS spectra of volatile organic compounds(VOC)produced by strain CT205

表1 CT205產(chǎn)生的VOC組成Table 1 The composition of VOC produced by strain CT205

圖5 不同質(zhì)量麥粒培養(yǎng)物處理 對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)J2s的毒殺效果Fig.5 The nematicidal effect on root-knot nematode J2s with different weight of wheat grain culture treatments

2.2.2 VOC對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的毒殺效果不同質(zhì)量CT205麥粒培養(yǎng)物處理根結(jié)線蟲(chóng)J2s 72 h后,隨著麥粒培養(yǎng)物質(zhì)量的增加,對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)J2s的毒殺效果也增強(qiáng)。由圖5可知:CK處理中線蟲(chóng)死亡率為 6.15%,當(dāng)麥粒培養(yǎng)物小于4 g時(shí),VOC處理后的J2s死亡率與CK相比無(wú)顯著差異。當(dāng)麥粒培養(yǎng)物大于4 g時(shí),J2s死亡率逐漸上升,顯著高于CK,且隨著麥粒培養(yǎng)物質(zhì)量增大,對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的毒殺效果呈現(xiàn)顯著增長(zhǎng)的趨勢(shì)。當(dāng)麥粒培養(yǎng)物質(zhì)量為16 g時(shí)J2s死亡率最高,為53.70%,校正死亡率為50.66%。

2.3 白刺鏈霉菌CT205固體制劑制備

28 ℃培養(yǎng)3 d后觀察固體物料發(fā)現(xiàn),CT205白色菌絲在固料中蔓延生長(zhǎng),搖勻后繼續(xù)培養(yǎng)至5～7 d時(shí),菌體開(kāi)始產(chǎn)孢。取樣制片,用顯微鏡觀察可發(fā)現(xiàn)大量分生孢子。培養(yǎng)14 d時(shí)終止發(fā)酵,CT205孢子呈灰白色,散發(fā)強(qiáng)烈的“土腥味”,對(duì)固體制劑稀釋后進(jìn)行涂布,CT205活菌數(shù)達(dá)9.0×108CFU·g-1。固體制劑中活性成分含量采用生物法測(cè)定,標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.029X+1.756,R2=0.993 7(Y為抑菌圈直徑,X為環(huán)己酰亞胺含量)。生物測(cè)定固體菌劑中環(huán)己酰亞胺含量為45.88 μg·g-1。

2.4 白刺鏈霉菌CT205固體制劑對(duì)盆栽黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)的防效

如表2所示:CT205固體制劑處理黃瓜植株的病情指數(shù)、土壤中線蟲(chóng)密度、根中線蟲(chóng)密度均顯著低于CK處理。由圖6可以看出:CK處理中黃瓜地上部出現(xiàn)明顯的發(fā)病癥狀,植株明顯矮化,葉片褪綠發(fā)黃,出現(xiàn)萎蔫或逐漸枯黃,而CT205固體制劑處理中地上部分癥狀表現(xiàn)不明顯,植株生長(zhǎng)勢(shì)良好,葉片未出現(xiàn)失綠現(xiàn)象。CK處理中黃瓜植株須根及側(cè)根染病,出現(xiàn)大小不一的瘤狀根結(jié),而CT205固體制劑處理中根系根結(jié)較少。對(duì)根結(jié)量進(jìn)行計(jì)數(shù),CK處理根結(jié)指數(shù)為65.70%,CT205固體制劑處理根結(jié)指數(shù)為22.70%,防治效果為45.80%。施用CT205固體制劑與CK相比,黃瓜植株生物量增加,主要表現(xiàn)為株高、黃瓜植株地上部鮮重。黃瓜株高、地上部鮮重較CK分別增加63.07%和59.10%,但地下部鮮重沒(méi)有顯著變化。

表2 不同處理對(duì)盆栽黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)的防效Table 2 The control effects on cucumber root-knot nematode with different treatments

圖6 不同處理黃瓜發(fā)病及生長(zhǎng)情況對(duì)比Fig.6 Comparison of cucumber incidence and growth in different treatmentsA,C. 對(duì)照處理Control treatment;B,D. CT205固體制劑處理 CT205 solid preparation.

3 討論

放線菌作為一類廣泛存在于土壤中的優(yōu)勢(shì)微生物類群,通過(guò)拮抗或產(chǎn)生殺線蟲(chóng)特性的化合物有效防治根結(jié)線蟲(chóng)。其最重要的特征就是能夠產(chǎn)生多種拮抗線蟲(chóng)活性的次級(jí)代謝產(chǎn)物,如抗生素、殺蟲(chóng)劑等[2,16]。曾慶飛等[17]將白淺灰鏈霉菌(S.albogriseolus)HA10002的殺線蟲(chóng)活性物質(zhì)鑒定為諾卡胺素,具有抗菌和誘導(dǎo)昆蟲(chóng)BM-N4細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變的作用。譚卓等[18]對(duì)委內(nèi)瑞拉鏈霉菌(S.venezuelae)Snea253的代謝活性物質(zhì)進(jìn)行分離鑒定,發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的鄰苯二甲酸二丁酯兼具高效抗線蟲(chóng)活性和抑菌活性。喬茜[19]研究發(fā)現(xiàn)鏈霉菌TD-1產(chǎn)生的VOC對(duì)南方根結(jié)線蟲(chóng)J2s及蟲(chóng)卵均具有較好的抑殺活性。CT205代謝產(chǎn)生的VOC對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)J2s具有較好的毒殺效果,但對(duì)線蟲(chóng)起抑制作用的具體物質(zhì)有待進(jìn)一步檢測(cè)。CT205代謝產(chǎn)生的NVOC對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)J2s具有較好的毒殺效果,對(duì)線蟲(chóng)蟲(chóng)卵也具有較強(qiáng)的抑卵孵化活性。本實(shí)驗(yàn)室前期研究發(fā)現(xiàn)CT205液體發(fā)酵產(chǎn)生的活性物質(zhì)是環(huán)己酰亞胺,其作為蛋白抑制劑可以有效抑制真核生物蛋白質(zhì)的合成,這是CT205發(fā)酵上清液毒殺根結(jié)線蟲(chóng)的機(jī)制。

生防菌株應(yīng)用于控制根結(jié)線蟲(chóng)多有文獻(xiàn)報(bào)道。Choi等[20]研究發(fā)現(xiàn)蘇云金桿菌(Bacillusthuringiensis)KYC和貝萊斯芽胞桿菌(B.velezensis)CE100在體外及體內(nèi)條件下均具有防治植物根結(jié)線蟲(chóng)的作用,且能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)。Bui等[21]鑒定了3株菌(Bacillussp.、Paenibacillussp. 和Xanthomonassp.)產(chǎn)生的VOC對(duì)水稻根結(jié)線蟲(chóng)(Meloidogynegraminicola)的防效,通過(guò)體外和植物雙室盆栽試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)3株菌產(chǎn)生的VOC對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)J2s均具有較好的殺線蟲(chóng)活性,對(duì)易感水稻的病情指數(shù)具有顯著降低作用。放線菌殺蟲(chóng)物質(zhì)的篩選主要集中在鏈霉菌,因此開(kāi)發(fā)利用生防鏈霉菌進(jìn)行生物防治已成為防治根結(jié)線蟲(chóng)病的高效安全的途徑。接種生防鏈霉菌可以有效防治植物根結(jié)線蟲(chóng)病。周銀麗等[22]研究發(fā)現(xiàn)公牛鏈霉菌(S.tauricus)JS2兼具拮抗石榴枯萎病菌及抑殺南方根結(jié)線蟲(chóng)的活性。張琦等[23]利用空心菜小盆栽試驗(yàn)研究淡紫灰鏈霉菌(S.lavendulae)LY4對(duì)南方根結(jié)線蟲(chóng)的殺傷活性,結(jié)果防效達(dá)71.10%。本研究制備的白刺鏈霉菌CT205固體制劑,通過(guò)盆栽試驗(yàn)研究其對(duì)黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)病防效,結(jié)果證明CT205固體制劑可以促進(jìn)黃瓜植株生長(zhǎng),增加黃瓜植株的生物量,但施用CT205固體制劑與CK地下部鮮重沒(méi)有顯著變化,推測(cè)CK處理中根結(jié)線蟲(chóng)侵入黃瓜根系造成根結(jié)膨大,因此雖然CT205菌劑處理黃瓜根系更為發(fā)達(dá),但二者地下部鮮重差異并不顯著。同時(shí),CT205固體制劑也可有效降低黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)病的發(fā)病情況,對(duì)黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)病有較好的防效。本研究中CT205產(chǎn)生的次生代謝物質(zhì)具有高效殺線蟲(chóng)活性,且前期盆栽試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)CT205制劑施入土壤中可以改善黃瓜根系微生物群落結(jié)構(gòu),增加對(duì)線蟲(chóng)有拮抗作用的潛在有益菌屬(如溶桿菌屬)等的豐度[24]。以上研究結(jié)果可解釋CT205對(duì)黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)病防效良好的原因,但防控線蟲(chóng)病害機(jī)制仍需進(jìn)一步探索。