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红掌(Anthurium andreanum Linden ex André)广泛种植于热带和温带地区,是全球第二大热带花卉。作为重要的切花和盆栽园艺植物,近二十年来红掌商业价值不断增加,市场需求不断扩大。由革兰氏阴性细菌引起的细菌性叶斑病(Bacterial blight)是红掌的毁灭性病害,该病害已在全球绝大多数红掌种植国家发现。目前,在世界范围内对该病害尚无理想的防治方法。广州地区是我国红掌的主要种植地之一,近年来细菌性叶斑病发生严重。但对该地区细菌性叶斑病病原缺乏相应的研究和了解。本论文主要开展广州地区红掌细菌性叶斑病病原分离、鉴定、生物学特性及基于拮抗性内生菌的生物防治研究。研究内容与主要结果如下:
1.广州地区红掌细菌性叶斑病病原分离、鉴定。收集广州地区红掌细菌性叶斑病典型病株,通过分离、回接和再分离试验,获得红掌细菌性叶斑病病菌(命名为ABB-2)。菌株ABB-2在离体试验和盆栽试验都表现出很强的致病性。通过培养特征、显微形态观察及染色反应、生理生化试验和16s rDNA序列分析研究,菌株ABB-2初步鉴定为地毯草黄单胞菌(Xanthomonas axonopodis),命名为地毯草黄单胞菌ABB-2(X.axonopodis ABB-2)。
2.地毯草黄单胞菌ABB-2(X.axonopodis ABB-2)的生物学特性研究。(1)致病相关因子测定显示X.axonopodis ABB－2能分泌胞外纤维素酶和淀粉酶,且产生胞外多糖；(2)用X.axonopodis ABB-2处理烟草呈明显的烟草过敏反应阳性结果,提示该菌株可能合成Harpin类蛋白；(3)X.axonopodis ABB-2感染寄主红掌后,红掌植株叶片可溶性蛋白含量、过氧化物酶活性(POD)、苯内氨酸解氨酶活性(PAL)和总酚含量分别提高21％,36％,62％和34％,提示该菌株可诱导寄主红掌系统抗性；(4)药敏试验结果表明X.axonopodis ABB－2对硫酸链霉素、头孢霉素和利福平有一定的敏感性,其最小抑菌浓度(MIC)分别为43.94μg/ml,57.88μg/ml,48.59μg/ml；对氨苄青霉素、青霉素钠和卡拉霉素的MIC大于300μg/ml,常用农药多菌灵对X.axonopodis ABB-2生长有一定的拮抗作用,而甲托菌素对其未有拮抗作用；(5)X.axonopodis ABB-2生长温度范围为10-34℃,最适生长温度为30℃；其生长pH范围为6.6-7.8,最适生长pH为7.4。
3.拮抗性内生菌的筛选及对红掌细菌性叶斑病的生物防治。(1)从健康红掌组织分离获得30株内生菌。以红掌细菌性叶斑病菌X.axonopodis ABB-2作为敏感测试菌,获得一株对该指示菌由强烈拮抗活性的内生细菌(编号为B014)；(2)在离体实验中,与仅接种细菌性叶斑病菌X.axonopodis ABB-2的实验组相比,用内生细菌B014菌悬液(106 cfu/ml)处理红掌叶片(6 d)其病叶发生率、病斑面积比率分别下降60％、22％；(3)在盆栽试验中,用内生细菌B014菌悬液(106 cfu/ml)处理红掌叶片(15 d)其病叶发生率、病斑面积比率分别下降96.4％、27.7％；用无细胞培养液处理分别下降93.8％、27.3％；(4)在盆栽试验中,用内生细菌B014菌悬液(106 cfu/ml)处理后,红掌叶片抗病防卫相关生理指标过氧化物酶活性(POD)、苯丙氨酸解氨酶活性(PAL)和总酚含量,较病原菌ABB-2处理组分别提高23％、33％和63％。用无细胞培养液处理分别提高12％、17％和57％；(5)通过对B014菌株进行染色反应、培养性状、生理生化试验和16s rDNA研究试验,初步将其鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)；(6)菌株B014对大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)、金黄色葡萄球菌(Staphyloccus aureus)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)、白色假菌酵母(Monilia albican)、镰刀菌(Fusarium oxysporum)、粉F113(Fusariumoxysporum F113)和米曲霉(Aspergillus oryzae)生长也存在不同程度拮抗作用。