黄蓝状菌菌株TF-04促进小麦生长及防治真菌病害研究

小麦是我国重要的粮食作物之一。在其生长的各个阶段都会受到病原菌的破坏,导致产量和品质下降、毒素污染,严重威胁我国粮食安全和食品Fulvestrant分子量安全。目前小麦病害的防治主要依赖化学防治,但随着3R问题的日益凸显,化学防治的缺点也逐渐暴露在人们视野中。近些年来,生物防治因其安全性受到广泛关注,新的生物防治微生物不断地被发掘。前期,实验室从土壤中筛选获得促进水稻生长和抗病的黄蓝状菌菌株TF-04。为了明确该菌株是否对小麦具有类似的促生抗病作用。本研究以小麦和菌株TF-04为研究材料,对其在小麦根部的定植、生长及促生和抗病能力进行了系统的研究,并初步解析了其作用机制。取得的主要结果如下:菌株TF-04的发酵:通过麦麸、稻壳、菜籽粉等材料作为培养基质进行筛选试验,发现使用含水量为65%的质量比为1:1的麦麸和稻壳为培养基质,在温度为28℃时,菌株TF-04产孢量最多,低温干燥发酵产物后干物质中孢子数量可达到1.8×10~9个/g,适合用于大规模生产应用。菌株TF-04促进小麦生长:田间试验表明,小麦种子经过菌株TF-04固体发酵产物拌种处理(种子与菌剂质量比为37.5:1)后,成熟期小麦植株株高、旗叶的叶长、叶宽、N、P、叶绿素含量、光合速率、根系活力和千粒重均有显著的提高,其中旗叶中叶绿素含量提高约20%,光合速率提升约17%,N含量提高约20%,P含量提高约30%,根系活力提高约50%,小麦千粒重增加约8%。表明TF-04可以促进小麦生长。菌株TF-04增强小麦抗病能selleckchem CP-690550力:菌株TF-04固体发酵产物对小麦(种子与菌剂质量比为37.5:1)进行拌种处理后,田间小麦叶锈病的危害明显下降,与对照组相比病情指数下降约45%。通过组织分离法从田间发病植株中分离获得3株可侵染小麦茎基部的病原菌,通过分子鉴定分别是罗耳阿太菌(Athelia rolfsii)、禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)和微结节霉菌(Microdochium majus)。发现菌株TF-04处理能降低由禾谷镰孢菌以及M.majus引起的小麦茎基腐病,病情指数防效分别约为49.5%和31.0%。同时菌株TF-04对齐整小核菌的菌核有强寄生能力。菌株TF-04具有多种促生抗病机制:利用绿色荧光基因标记观察到TF-04菌株可以定植于小麦根表面和茎基部;菌株TF-04具有较强的磷增溶作用,可将初始浓度为1.74 mg/L的磷酸三钙增溶至104.63 mg/L;具有较强的分泌复合型铁载体的能力,铁载体的相对含量可以达到88.8%,且有较强的病原菌抑制能力;在诱导培养基中,菌株TF-04能产生吲哚乙酸以及β-1,3-葡聚糖酶。这些都是菌株TF-04能够促进小麦生长并提Genetic research高小麦抗性的因素。综上所述菌株TF-04能够促进小麦生长并提高小麦综合抗病能力,本研究为小麦真菌病害防控提供一种具有良好应用潜力的有益微生物资源。