松枯梢病拮抗菌的筛选及作用机制研究

[目的]松树是北半球最重要的树种之一，同时也是我国重要的造林树种，而松枯梢病的发生严重威胁了松树健康。近年来，枯梢病的蔓延速度加快，危害程度增加，造成极大损失，挖掘防治枯梢病的拮抗菌并研究其作用机制，为松枯梢病的生物防治提供菌种资源。[方法]筛选可拮抗松枯梢病病原菌的功能微生物，测定预先培养拮抗菌不同时间后对病原菌的抑制率，鉴定拮抗功能微生物，测定其对枯梢病的盆栽防效，利用荧光定量PCR法测定拮抗功能微生物在松树针叶和根际土中的定殖动态，测定喷叶处理后松树的防御酶活性，探究拮抗功能微生物对松球壳孢菌的作用机制。[结果]鉴定发现松枯梢病病原菌为松球壳孢菌(Sphaeropsis sapinea)，从松树土壤中共分离出192株细菌，103株真菌，在所分离的土壤微生物中共筛选出79株拮抗功能微生物，分别为细菌62株，真菌17株，其中细菌csuftphfqs2023b-59、csuftphfqs2023b-70和csuftphfqs2023b-96拮抗效果最好分别为73.75％、81.25％和72.50％，且预先培养拮抗菌72h后对菌丝生长的抑制效果最佳分别为96.54％、97.47％、100.00％。经分类学鉴定，3株拮抗菌分别为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、土地类芽胞杆菌(Paenibacillus terrae)和贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。盆栽结果表明菌株发酵液对枯梢病的防效分别为48.00％、56.00％、72.00％。三株细菌在松树内的定殖动态呈现先上升达到顶峰后再下降的趋势。三株细菌发酵液灌根处理后的松苗防御酶均得到增强。实验发现csuftphfqs2023b-96的发酵滤液和挥发性产物对菌丝生长抑制率分别为85.20％和82.50％，且可产生生物膜。[结论]鉴定发现引起松枯梢病的病原为松球壳孢菌，筛选出的79株拮抗功能微生物中csuftphfqs2023b-59、csuftphfqs2023b-70和csuftphfqs2023b-96的功能最多，拮抗效果最好，且培养72h后的抑制效果最佳。盆栽结果表明csuftphfqs2023b-96对松枯梢病具有良好的防治效果，其发酵液可诱导松树体内的防御酶活性发生变化，提高松树对枯梢病的抗性。csuftphfqs2023b-96主要通过产生多种抗菌物质、竞争生态位等方式拮抗松球壳孢菌并提高松树抗病性。