芒果采后炭疽病拮抗菌的筛选、作用机制及抑菌代谢产物分析

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由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides Penz.)引起的炭疽病是芒果采后发生较为严重的病害之一。目前,主要是通过物理、化学手段来控制芒果采后病害。近年来生物防治逐步成为人们的研究热点,以拮抗菌作为生物防治的研究对象受到广泛关注。本研究以C.gloesporioides作为靶标病原菌,通过平板对峙法从芒果表皮分离出一株拮抗菌,并对其进行生理生化特征测定和分子鉴定;发酵培养优化;分析拮抗菌F1对C.gloeosporioides的抑菌机制;利用GC-M S和UPLC-Q-TOF-MS技术结合主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)等统计分析方法对拮抗菌F1挥发性气体和发酵液中代谢组成分进行分析,明确拮抗菌起主要抑菌作用的物质。研究结果如下:(1)从芒果表皮筛选到1株对C.gloeosporioides有良好抑制效果的拮抗菌F1,且具有抑制多种植物病原菌的广谱抑菌活性,拮抗菌F1鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。(2)通过发酵条件优化,最终确定以2%的葡萄糖、3%的复合氮1(酵母粉:蛋白胨=1:1)、0.5%的MgSO4作为培养基组合,发酵条件为培养基pH=7,于28℃,180r/min恒温震荡培养48 h。优化后的发酵液对C.gloeosporioides抑制率为80.33%,比优化前提高了 24.39%。经优化后拮抗菌F1无菌发酵液处理的芒果发病指数显著低于对照组的发病指数,对自然发病与接种处理2种试验防治效果分别达到70.32%和56.10%。(3)抑菌机理试验结果表明,拮抗菌F1无菌发酵液导致C.gloeosporioides菌丝扭曲、局部膨大的现象;可抑制C.gloeosporioides分生孢子的萌发,并造成孢子质膜破坏,同时抑制菌丝蛋白的合成,抑制菌丝纤维素酶和果胶酶等胞外酶活性,从而达到抑菌目的。(4)对代谢产物进行分析,发现拮抗菌F1可能的挥发性抑菌物为2,3-丁二醇、5-甲基-2-己酮、5,6-二甲基-2-庚酮、6,6-二甲基-2-庚酮及苯酚等物质;从拮抗菌F1发酵液中筛选出5种对C.gloeosporioides有抑制作用的代谢物,分别为肉桂酸甲酯、甲基麦芽酚、对羟基苯丙酸、DL-4-氯苯丙氨酸、2-氨基-5-甲氧基苯甲酸。以浓度为1 mg/mL的甲基麦芽酚、DL-4-氯苯丙氨酸、2-氨基-5-甲氧基苯甲酸3种试剂处理芒果果实,3种处理对炭疽病的防治效果均在50%以上,其中以2-氨基-5-甲氧基苯甲酸处理效果最好,对接种C.gloeosporioides处理的防治效果为60.98%,自然发病的防治效果达到了 73.35%。
其他文献
目的:探讨前尿道狭窄术后重建尿道的需氧菌来源,并据此改进前尿道成形术的围术期处理措施,以期减少重建尿道感染的发生、提高手术成功率。方法:采集2014年7月至2017年4月我院