蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株对松材线虫产卵和繁殖的影响

【目的】 已有研究表明蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)NJSZ-13菌株对于马尾松具有促生作用,且菌悬液的促生效果最佳。为了进一步解析和评价该菌对松材线虫的生防机理,在虫液和卵液中加入NJSZ-13菌株,研究该菌株对松材线虫的杀线效果以及对其产卵、卵孵化和繁殖量的影响。【方法】 首先通过离心将蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株分成菌悬液、发酵液和发酵滤液,并调配成原液、5、10、100和1 000倍的稀释液,其中菌悬液和发酵液的原液浓度为3×10⁸ cfu/mL,以无菌水和NB培养基为对照。①用浸渍法测定NJSZ-13菌株在24 h和48 h对松材线虫的杀线效果。②挑取10对生长良好的雌雄4龄幼虫于1.5 mL离心管,用NJSZ-13菌株处理24 h后将虫卵从离心管冲洗到35 mm培养皿中,统计各处理的产卵量。③在35 mm小皿中加入1 mL无菌卵液(约含400个卵)和NJSZ-13菌株,统计12、24和36 h的孵化虫数。④将100 μL线虫液(含500条松材线虫)与100 μL NJSZ-13菌株混合接入60 mm培养皿的灰葡萄孢中,在25 ℃培养箱培养5 d,用贝尔曼法分离线虫并计数。【结果】 ①NJSZ-13菌株的发酵液和发酵滤液原液处理24 h后的杀线率即高达100%,而其菌悬液原液处理48 h后的杀线率仅为81.47%。②NJSZ-13菌株原液能极显著地抑制松材线虫产卵,随着稀释倍数的增大,这种抑制作用逐渐减小。③NJSZ-13菌株的10倍稀释液处理松材线虫卵,在12 h时极显著地抑制卵的孵化,在24 h时仍达到显著水平,在36 h时仅发酵液和发酵滤液有显著的抑制作用。100倍稀释液处理12 h时,发酵液和发酵滤液相对于对照有显著差异,其他处理时间点均无显著差异。④NJSZ-13菌株原液和5倍稀释液处理松材线虫,其繁殖力与对照组有显著差异(P<0.05)。10倍稀释液处理松材线虫时,菌悬液对线虫繁殖力无明显的影响,而发酵液和发酵滤液与对照有显著差异。【结论】 蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株的菌悬液、发酵液、发酵滤液均对松材线虫有杀线作用。其中,发酵液和发酵滤液的杀线效果更显著;NJSZ-13菌株能抑制松材线虫的产卵、卵孵化和繁殖,同样发酵液和发酵滤液的抑制效果较菌悬液明显。     

蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株诱导马尾松抗松材线虫病研究

【目的】蜡样芽孢杆菌NJSZ-13是1株能杀死松材线虫的松树内生细菌,研究该菌株能否诱导马尾松抗松材线虫病,为进一步开发利用该菌株抗松材线虫病提供理论依据。【方法】通过对2年生马尾松苗根部施用NJSZ-13菌株菌悬液和灭活的菌悬液后4 d再接种松材线虫,以观察不同处理的病情发展。测定该菌诱导处理后4天内和接种松材线虫AMA3虫株后28天内马尾松体内防御相关酶活性的变化。【结果】接种松材线虫后42 d,菌悬液和灭活菌悬液处理诱导马尾松抗松材线虫病的效果达54%和33%,且发病时间延迟。接种NJSZ-13菌株后,马尾松体内丙二醛(MDA)含量减少,过氧化氢酶(CAT)活性降低,而过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性均显著高于对照;接种松材线虫后,菌悬液和灭活菌悬液处理的马尾松这5种酶活性明显高于未接种菌株的马尾松苗。总体上,菌悬液处理比灭活菌悬液处理的马尾松防御相关酶活性变化显著。【结论】蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株能诱导马尾松抗松材线虫病,并且菌悬液的诱抗效果最佳。     

蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株防治松材线虫病研究

【目的】松材线虫病是一种由松材线虫对赤松、马尾松、黑松等易感树种寄生取食继而引起树种死亡的病害,其发病速度快、易传播,传统的物理、化学防治成本高,且化学防治对环境易造成不可逆的污染,目前还没有较好的防治方法。为寻找安全有效的生物防治方法,笔者探究蜡样芽孢杆菌在温室下对马尾松盆栽苗松材线虫病的防治效果。【方法】采用人工皮接法将2 000、4 000和6 000条松材线虫AMA3虫株分别接种到2年生马尾松幼苗上,测定发生松材线虫病症状的临界值;蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株是从南京湿地松上分离出的具有杀线虫作用的松树内生细菌,在接种松材线虫AMA3虫株的前7天、当天和接种后第7天用灌根法灌入蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株菌粉水悬液,并设置对照试验:将发酵液、菌悬液和发酵滤液稀释10倍后,各取20 mL灌注到2年生马尾松根部,其中发酵液和菌悬液的菌体浓度为4×10⁸ cfu/mL,以无菌水和培养基处理为对照,比较蜡样芽孢杆菌不同发酵产物对松材线虫病的防治效果;以灌根法分别施入20 mL菌体浓度为4×10⁸、4×10⁷、2×10⁷ cfu/mL的蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株菌粉水悬液;将蜡样芽孢杆菌以菌粉水悬液灌根法和菌粉涂抹法两种方式处理2年生马尾松幼苗。从施菌浓度、施菌方法和施菌时间等3个方面对经过低温喷雾干燥制备的蜡样芽孢杆菌菌粉进行防治松材线虫病试验,观察各处理下马尾松的发病情况。【结果】2年生马尾松接种松材线虫AMA3虫株后发病的临界值为4 000条。采用灌根法施入蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株的发酵液和无菌发酵滤液后不能对松材线虫病起到预防作用,施蜡样芽孢杆菌菌悬液对松材线虫病有一定的预防效果(33%)。蜡样芽孢杆菌对马尾松松材线虫病的预防效果要大于治疗效果,健康马尾松在接种线虫之前以灌根法施入蜡样芽孢杆菌的预防效果会更好。将蜡样芽孢杆菌菌粉直接涂抹松枝,与菌粉水悬液灌根的方法相比,两者对松材线虫病的防治效果相当。同一菌体浓度下蜡样芽孢杆菌菌粉水悬液和发酵菌悬液对松材线虫病的预防效果相当;施用蜡样芽孢杆菌菌粉水悬液对松材线虫病的防治效果随菌体浓度的增加有所提高,当菌体浓度达到一定值以后,增加浓度也不会提高防治效果。【结论】在蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株防治2年生马尾松幼苗松材线虫病前,先筛选2年生马尾松接种松材线虫的临界值,能有效避免因接种松材线虫浓度过大而使真实防治效果降低的缺点。蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株菌悬液和经低温喷雾干燥制得的菌粉对松材线虫病均有一定的预防效果,在马尾松未感染松材线虫的健康状态施用蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株效果更好,通过菌粉涂抹法处理松枝可以对松材线虫病产生预防效果。     

松材线虫拮抗细菌的筛选和鉴定

为了筛选对松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)具有较高杀线活性的拮抗细菌,从马尾松林中分离获得了230株细菌,并从中筛选出8株对松材线虫具有较高杀线活性的细菌,其中JK-JS3菌株对松材线虫的杀线活性最高.将该细菌培养滤液分别稀释2倍、4倍、10倍处理松材线虫,72h后线虫的死亡率均达到100%;线虫死亡后虫体消解,消解率分别为100%、97.8%、96.4%.测定了该细菌培养滤液对香蕉穿孔线虫(Radopholus similis)和水稻干尖线虫(Aphelenchoides besseyi)等植物线虫的杀线活性,结果表明对不同种的线虫杀线活性有差异.该菌株培养滤液对松材线虫和小杆线虫(Rhabditis sp.)的杀线活性最高,其余杀线活性从高到低依次为拟松材线虫(Bursaphelenchus mucronatus)、腐生线虫(Panagrellus redivivus)、香蕉穿孔线虫和水稻干尖线虫.形态特征和革兰氏染色观察,该细菌为革兰氏阳性菌、产芽孢、具有周生鞭毛;经Biolog细菌鉴定仪进一步鉴定该细菌为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens).     

细菌JK JS3对松树线虫的杀线活性及菌种的分子鉴定

分离自马尾松的细菌JK JS3是对松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)具有较高杀线活性的拮抗细菌,为了解该菌株对松树体内其他植物线虫的杀线活性并验证经形态学和Biolog方法得到的菌种鉴定结果,笔者测定了该细菌培养滤液对大核滑刃线虫(Aphelenchoides macronucleatus)等7种松树体内植物线虫的杀线活性,并对该菌株的16SrDNA基因进行了扩增测序和比对分析。结果表明：该菌株培养液原滤液对测试线虫24h的杀线率均达到了100%,说明该细菌的杀线谱较广,但培养滤液的不同倍数稀释液对不同种线虫的杀线活性有显著差异,10倍稀释液对霍夫曼尼伞滑刃线虫(B.hofmanni)的杀线活性最高,杀死率为96.9%;其次对李氏长尾线虫(Seinura lii),杀死率为73.7%;再次对松材线虫和拟松材线虫(B.mucronatus),杀死率分别为48.7%和39.0%。而对大核滑刃线虫、吴氏长尾线虫(S.wuae)和外滑刃科线虫(Ektaphelenchidae sp.)的杀死率较低,分别为15%、1.5%和0;该菌株的16SrDNA基因序列BLAST比对结果表明,该菌株与菌株Bacillus amyloliquefaciens FZB42最为接近,相似性为99.86%,处于系统发育树的同一分支,进一步验证了其形态学和Biolog细菌鉴定仪的鉴定结果,确定该菌株的分类地位为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。     

细菌XSJS3对松材线虫杀线活性的测定

细菌XSJS3是一种新发现的对松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)具有较高杀线活性的细菌,试验比较了细菌XSJS3培养液、细菌培养液滤液及含菌体水溶液对松材线虫的杀线活性,结果发现细菌菌体本身对松材线虫无杀线活性,杀线活性物质存在于细菌的培养液滤液中。通过对该细菌培养液滤液对松材线虫致死过程的观察发现:松材线虫接触该细菌培养液滤液30min后就表现为行动迟缓;在5h后所有虫体均不活动,针刺无反应;24h后部分僵直虫体出现局部膨大,且膨大部位出现体液外渗而虫体最终被消解。对不同培养时间的细菌XSJS3滤液杀线活性的比较试验表明:该细菌分泌的杀线物质在10d内随培养时间的延长而含量增加,杀线活性逐渐提高,不同培养时间下滤液的杀线活性差异明显;但培养15d后,稀释10倍的滤液对松材线虫杀线活性比培养10d时同样滤液的杀线活性则略有下降,但差异不明显,因此获得该细菌分泌的杀线物质较理想的培养时间为10d。将细菌XSJS3培养液滤液进行不同温度的热处理后测定对松材线虫的杀线活性,结果表明引起松材线虫死亡和消解的物质是两个不同物质,存在于培养液滤液中的对松材线虫有杀线活性的物质是热稳定的,而引起松材线虫虫体消解的物质是热不稳定的。     

短小芽孢杆菌LYMC-3菌株对拟茎点霉的拮抗作用

【目的】短小芽孢杆菌LYMC-3菌株对稻瘟病、黄瓜枯萎病及棉花黄萎病等具有显著的防治效果,测定LYMC-3菌株对8种植物病原真菌的抑菌活性,检测其抑菌谱,为其推广应用提供依据。【方法】采用平板对峙法测定LYMC-3菌株对松球壳孢菌(Sphaeropsis sapinea)、松树脂溃疡病菌(Fusarium circinatum)、金黄壳囊孢菌(Cytospora chrysosperma)、拟茎点霉(Phomopsis macrospora)、七叶树壳梭孢菌(Fusicoccum aesculi)、拟盘多毛孢(Pestalotiopsis theae)、山茶炭疽菌(Guignardia camelliae)、葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothiorella)8种植物病原真菌的抑菌活性,筛选出抑菌活性最强的病原真菌,进行菌丝生长和孢子萌发抑制试验。【结果】LYMC-3菌株对8种供试植物病原真菌均有抑制作用,抑菌带长度及抑菌活性大小依次为:拟茎点霉>拟盘多毛孢>葡萄座腔菌>松球壳孢菌>七叶树壳梭孢菌>金黄壳囊孢菌>松树脂溃疡病菌>山茶炭疽菌。LYMC-3菌株发酵滤液对拟茎点霉菌丝生长的抑制率为70.36%,对其分生孢子24 h萌发抑制率为88.16%。【结论】短小芽孢杆菌LYMC-3菌株抑菌谱广,其发酵滤液对拟茎点霉有较强的拮抗作用。     

鞭毛蛋白毒素导致的黑松超微结构病理学变化

【目的】以松材线虫、致病细菌荧光假单胞菌及其鞭毛蛋白毒素、非致病细菌缓慢葡萄球菌等材料对3年生黑松进行接种试验,通过其样枝切片的超微结构病理学变化,了解致病细菌毒素在松萎蔫病中的作用。【方法】分别以野生松材线虫悬液、荧光假单胞菌菌株GcM5-1A无细胞滤液、无菌松材线虫+荧光假单胞菌菌株GcM5-1A、荧光假单胞菌菌株GcM5-1A的鞭毛蛋白毒素Flg、无菌松材线虫+缓慢葡萄球菌菌株AM2C、无菌松材线虫悬液接种黑松,以健康松树为对照。对于发病的处理,在接种后病程的第2或第3阶段取样; 对于未发病的处理,则在接种11 d后取样。取样时,在距离接种点不同位置进行,然后制备透射电镜样品,观察这些切片的超微结构变化。【结果】野生松材线虫、GcM5-1A无细胞滤液、无菌松材线虫+GcM5-1A、GcM5-1A鞭毛蛋白毒素等4种处理下黑松树体组织的超微结构均遭受严重破坏,病理学变化趋势一致。无菌松材线虫、无菌松材线虫+AM2C等两种处理下树体组织基本未遭受破坏,超微结构观察结果与健康松树的基本一致。GcM5-1A无细胞滤液与野生松材线虫的处理中,在靠近接种点处,前者处理下切片的超微结构受害比后者严重; 在远离接种点处,前者受害反而比后者轻。通过GcM5-1A无细胞滤液与野生松材线虫接种观察结果比较,发现松材线虫在树体内的移动加速了致病菌的扩散,导致毒素的增产和扩散,加速了松树的死亡。【结论】在接种处理的第2阶段是松萎蔫病发展的关键阶段。无菌松材线虫不能致死松树,而松材线虫携带的致病细菌产生的毒素是致死松树的真正原因,验证了松萎蔫病是松材线虫与其携带致病细菌的复合侵染导致病害的假说,而松材线虫在树体内的移动加速了致病菌的扩散,最终导致松树加速死亡。     

具杀松材线虫活性的解淀粉芽孢杆菌 JKJS3的培养条件

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)JKJS3菌株分离自马尾松林,对松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)具有较高的杀线活性。为进一步开发和应用该菌株,以松材线虫为测试靶标,对JKJS3菌株分泌杀线活性物质的适宜培养基和培养条件进行了研究。结果表明：不同碳源组分的培养基对JKJS3菌株分泌杀线活性物质无显著影响,而不同氮源对其有显著影响,其中以氮源为5 g/L牛肉膏和6 g/L蛋白胨组成的培养基所获培养滤液的杀线活性最高,为实验室条件下菌株分泌杀线活性物质的最适培养基;JKJS3菌株的最佳培养条件为初始pH=7、培养温度为37 ℃和无光照振荡培养;该菌株分泌杀线活性物质较理想的培养时间为10 d。     

一株促生抗病的樱花内生细菌的分离、筛选和鉴定

【目的】解决樱属植物生产过程中根癌病的发生问题。【方法】采用组织分离法和稀释分离法分别从枝干和叶片中分离内生细菌;采用滤纸片法选拮抗菌,通过形态学、生理学和分子生物学法对筛选菌株进行种类鉴定;通过比色法测定筛选菌株的解有机磷的能力;以特定培养基测定菌株产IAA(anxin)的能力,通过测定OD₆₀₀值判断耐NaCl的能力。【结果】在樱花体内共分离到32株内生细菌,其中从枝条内分离到28株,从叶片内分离到4株。对32株内生细菌进行抑菌活性的筛选,有2株对根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)有明显的抑制作用。另对其中的1株细菌YH-20进行鉴定,鉴定结果为瓦雷兹芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。菌株YH-20具有良好的解有机磷和无机磷作用,其在第7天的解无机磷的量为178.43 mg/L,在第7天解有机磷的量为76.50 mg/L;具有较高的分泌IAA的能力,在第7天IAA的生成量为9.174 μg/mL;可在含10% NaCl的培养基上正常生长。【结论】筛选获得的瓦雷兹芽孢杆菌YH-20菌株具有抗植物根癌病菌和解磷能力,是一株在林木根癌病的防治上有很好应用前景的菌株。     

松材线虫体表物质与其携带细菌的关系

松萎蔫病是由松材线虫与其所携带的细菌复合侵染所引起。为进一步明确松材线虫与其携带细菌的关系,笔者用无菌线虫体表浸泡物处理细菌,再将无菌线虫各虫株与细菌共培养,结果表明细菌的存在可促进线虫的繁殖,线虫体表浸泡物质可促进细菌繁殖,无菌线虫与细菌共培养后线虫繁殖数量较无菌线虫单独培养有明显增加,说明松材线虫与其体表细菌的关系为一种互惠关系。此外还设计了无菌线虫对细菌的趋向性试验,考察线虫与自身体表所携带细菌之间的趋向性是否具有特异性,结果表明所有无菌线虫对成团泛菌具有明显的趋向性,各无菌松材线虫对于分离自各自体表的细菌菌株没有特异的趋向性。     

松材线虫在抗性黑松体内移动及寄主水势变化

以接种松材线虫的1年生抗性黑松苗为实验材料,用感病黑松苗作对照来研究松材线虫在抗性黑松体内的移动及寄主水势变化.结果表明:接种初期,松材线虫在树体内的数量少,移动速度慢;在抗病黑松体内,线虫主要向下移动,且虫体数量明显少于在感病黑松体内的数量;在感病黑松体内线虫自接种点向上、下移动,且向下移动的速度和虫体数量明显大于向上的.随着时间的推移,线虫开始繁殖,扩散能力增强.水势测定结果显示,感、抗病黑松水势变化总趋势是先上升后下降再上升.     

松材线虫病诊断方法研究进展

松材线虫病[Bursa phelenchus xylophilus(Steiner & Buhrer) Nickle) Nickle]是松树的一种毁灭性病害,也是重要的森林检疫对象。松材线虫病的诊断方法是防止松材线虫病发生、蔓延及传播的技术保证。笔者就国内外对松材线虫病树木诊断方法的研究进行了综述。     

亮耳菌杀线虫活性的稳定性

采用平板测定了方法测了日本亮耳菌野生型菌（ＬＡＭ１－９９,ＬＡＭ２－９８）、驯化菌株（ＬＡＭ３,ＬＡＭ４）和退化型菌株（ＬＡＭ５）对腐生线虫和松材虫的致病率,结果表明这种菌株对不同线虫有不同的毒杀作用。ＬＡＭ５菌株对松材线虫的致病效果高于野生型,而对腐生线虫的致病效果低于野生型,从人工栽培的子实体中分离到的菌株能使菌株的性状向野生型恢复。     

四合木甲醇提取物中杀线虫物质的分离与活性鉴定

通过活性追踪，对四合木的甲醇提取物活性成分进行了初步分离，使用快速制备色谱（combiflash companion）对甲醇提取物的氯仿萃取相进行了进一步分离，得到18个较大的馏分，同时以松材线虫（Bursa phelenchus xylophilus）为供试对象，对各馏分杀线虫活性作了初步测定，结果表明：氯仿萃取相F4馏分有较强的杀线虫活性，具有进一步研究的价值．