棉花内生蜡状芽孢杆菌YUPP-10对棉花黄萎病的防治作用及机制

摘要：

[目的]棉花黄萎病(Verticillium wilt)是世界性难以防治的病害,筛选有效的生防微生物资源成为解决棉花黄萎病的重要途径之一,本研究旨在分离一株高效拮抗细菌,并明确其防治机理,为生物防治棉花黄萎病提供技术支持.[方法]用葡甘聚糖作为碳源筛选一株能够降解β-1,4糖苷键的棉花内生细菌YUPP-10,通过平板对峙培养、平板对扣培养和悬滴法等测定YUPP-10对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)菌丝生长和孢子萌发的抑制效果;用YUPP-10无菌滤液培养大丽轮枝菌微菌核,检测其对微菌核萌发的影响;利用基质接种法进行盆栽试验探究其对棉花黄萎病的防治效果;通过胚根、叶片接种病原菌,木质化和活性氧爆发研究YUPP-10诱导抗病能力;采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)方法检测防御相关基因的表达.[结果]成功获取一株蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)YUPP-10,其整体代谢产物在7d时对大丽轮枝菌的抑菌带宽为0.73 cm,挥发性代谢产物在10d时对大丽轮枝菌菌落的抑制率为77.03％;YUPP-10无菌培养液对大丽轮枝菌孢子和菌核萌发的抑制率分别为17.22％-71.25％和10.69％-26.62％,且抑制率与无菌滤液的浓度呈正相关.在用YUPP-10玉米蛭石培养物拌土处理的盆栽试验中,其对棉花黄萎病的最高防效达到80.60％.诱导抗性试验发现YUPP-10诱导了胚根和叶片抗大丽轮枝菌的侵染,诱导了细胞木质化和活性氧的爆发.qRT-PCR检测结果显示YUPP-10成功激活了苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、几丁质酶(CHI)和病程相关基因(PR10)的表达,对大丽轮枝菌在棉花体内的扩散和生长起到了抑制作用.[结论]YUPP-10通过直接抑制病原菌的生长,同时诱导植物防御反应来抵抗病原菌的侵染和扩展,其具有良好的应用前景.

关键词：内生细菌、棉花黄萎病、诱导抗性、防御机理

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分类号：S47;S56

资助基金：国家公益性行业农业科研专项201503109;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项1610162016012

在线出版日期：2017-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2717-2727