马铃薯腐烂茎线虫生防细菌的筛选与鉴定

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0605

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (18): 138-146.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0605

所属专题：植物保护；马铃薯

马铃薯腐烂茎线虫生防细菌的筛选与鉴定

张妞¹(), 王东¹(), 赵远征², 项鹏³, 邱廷艳⁴, 赵鑫¹, 高腾达⁴, 高志超⁴, 周洪友¹()

¹内蒙古农业大学园艺与植物保护学院,呼和浩特 010018
²内蒙古自治区农牧业科学院植物保护研究所,呼和浩特 010031
³黑龙江省农业科学院黑河分院,黑龙江黑河 164312
⁴内蒙古喀喇沁旗农牧局植保植检站,内蒙古喀喇沁旗 024409

收稿日期:2020-10-30 修回日期:2021-02-19 出版日期:2021-06-25 发布日期:2021-07-13
通讯作者: 王东,周洪友
作者简介:张妞,女,1992年出生,河南平顶山人,在读硕士研究生,研究方向：马铃薯腐烂茎线虫病防治技术研究。通信地址：010010 内蒙古自治区呼和浩特市内蒙古农业大学鄂尔多斯大街29号内蒙古农业大学园艺与植物保护学院生命科学大楼306室,Tel：13213787237,E-mail： 1715499521@qq.com。
基金资助:
内蒙古农业大学高层次人才科研启动项目“植物线虫病害微生态调控”(NDYB2018-53);内蒙古自治区自然科学基金“枯草芽胞杆菌ZWZ-19挥发性物质抑制腐烂茎线虫的分子机制研究”(2020BS03034);内蒙古自治区科技成果转化专项“微生态制剂的创制及其防控马铃薯土传病害的示范推广”(2019CG026)

Biocontrol Bacteria Against Ditylenchus destructor: Screening and Identification

Zhang Niu¹(), Wang Dong¹(), Zhao Yuanzheng², Xiang Peng³, Qiu Tingyan⁴, Zhao Xin¹, Gao Tengda⁴, Gao Zhichao⁴, Zhou Hongyou¹()

¹College of Horticulture and Plant Protection, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018
²Institute of Plant Protection, Inner Mongolia Academy of Agricultural & Animal Husbandry Sciences, Hohhot 010031
³Heihe Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Heihe Heilongjiang 164312
⁴Plant Protection and Plant Quarantine Station, Agricultural and Pastoral Bureau of Karakqin Banner, Karakqin Banner Inner Mongolia 024409

Received:2020-10-30 Revised:2021-02-19 Online:2021-06-25 Published:2021-07-13
Contact: Wang Dong,Zhou Hongyou

摘要/Abstract

摘要：

本研究旨在开发杀线虫活性高的生防资源以防控马铃薯腐烂茎线虫病。以34个细菌菌株发酵液为试材,通过直接触杀法测定其对马铃薯腐烂茎线虫的触杀活性;利用16S rDNA基因,并结合菌落形态和生理生化特征,确定生防菌株的分类地位。筛选出9个细菌菌株对马铃薯腐烂茎线虫的触杀活性较高,48 h线虫的校正死亡率达72.36%~82.59%;经鉴定,菌株Chi9-7、Nong3-5、Nong5-6和b1-3为枯草芽胞杆菌,菌株b5-4为贝莱斯芽胞杆菌,菌株Chi9-2、Xia4-11、Gu4-7和Z-1为解淀粉芽胞杆菌。本研究筛选并鉴定了杀线虫作用明显的9株芽胞杆菌,为微生物杀线剂的研发提供了新的生防资源,也为马铃薯腐烂茎线虫病的有效防控奠定了基础。

关键词: 马铃薯腐烂茎线虫, 芽胞杆菌, 触杀活性, 生理生化特征, 16S rDNA

Abstract:

The objective is to develop bioagent resources with high nematicidal activity to control Ditylenchus destructor. Fermentation broths of 34 bacterial strains were used to test their contact activities against D. destructor by direct contact method. The classification status of biocontrol bacteria were identified based on colony phenotype, physiological and biochemical characteristics and 16S rDNA gene sequence. The results showed that 9 biocontrol bacteria with high contact activity were screened and could lead to D. destructor with 72.36%-82.59% corrected mortality after being treated with their fermentation broths for 48 h. Strains Chi9-7, Nong3-5, Nong5-6 and b1-3 were identified as Bacillus subtilis. b5-4 was B. velezensis, and Chi9-2, Xia4-11, Gu4-7 and Z-1 were B. amyloliquefaciens. In this study, 9 Bacillus strains with obvious nematicidal effect were screened and identified, which could provide novel biocontrol resources for the development of microbial nematicides and lay a foundation for the effective control of D. destructor.

Key words: Ditylenchus destructor, Bacillus spp., contact activity, physiological and biochemical characteristics, 16S rDNA

中图分类号:

S432.4+5

张妞, 王东, 赵远征, 项鹏, 邱廷艳, 赵鑫, 高腾达, 高志超, 周洪友. 马铃薯腐烂茎线虫生防细菌的筛选与鉴定[J]. 中国农学通报, 2021, 37(18): 138-146.

Zhang Niu, Wang Dong, Zhao Yuanzheng, Xiang Peng, Qiu Tingyan, Zhao Xin, Gao Tengda, Gao Zhichao, Zhou Hongyou. Biocontrol Bacteria Against Ditylenchus destructor: Screening and Identification[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(18): 138-146.

图/表 6

参考文献 35

[1]	Hooper D J. Ditylenchus destructor. CIH Descriptions of Plant-parasitic Nematodes[M]. Wallingford: CAB Intemational, 1973: 21-26.
[2]	姚文国, 崔茂. 马铃薯有害生物及其检疫[M]. 中国农业出版社, 2001: 300-307.
[3]	刘先宝, 葛建军, 谭志琼, 等. 马铃薯腐烂茎线虫在国内危害马铃薯的首次报道[J]. 植物保护, 2006,32(006):157-158.
[4]	杨宝君, 李静华. 当归麻口病病因初步探究[J]. 植物病理报, 1990,20(1):20.
[5]	周忠, 马代夫. 甘薯茎线虫病的研究现状和展望[J]. 杂粮作物, 2003,23(5):288-290.
[6]	朱秀珍, 田希武, 王随保, 等. 甘薯茎线虫病发生规律及综合防治[J]. 山西农业科学, 2004,32(3):54-57.
[7]	Peter M, Björn N, Stefan V. Effect of initial population densities of Ditylenchus destructor and D. dipsaci on potato tuber damage and nematode reproduction[J]. Nematology, 2015,17:193-202. doi: 10.1163/15685411-00002861 URL
[8]	张国锋, 暴连群, 赵彦改, 等. 不同药剂对甘薯茎线虫防治效果研究[J]. 现代农业科技 2017(9):125-126.
[9]	高春梅, 李敏, 刘润进. AMF和DSE组合菌剂促生防线虫病效应[J]. 菌物学报, 2016,35(10):1208-1217.
[10]	Lax P, Becerra A G, Soteras F, et al. Effect of the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices on the false root-knot nematode Nacobbus aberrans in tomato plants[J]. Biology and Fertility of Soils, 2011,47:591-597. doi: 10.1007/s00374-010-0514-4 URL
[11]	Istifadah N, Pratama N, Taqwim S, et al. Effects of bacterial endophytes from potato roots and tubers on potato cyst nematode (Globodera rostochiensis)[J]. Biodiversitas, 2018,19(1):47-51. doi: 10.13057/biodiv/d190108 URL
[12]	刘金辉, 侯艳飞, 郭红森, 等. 对甘薯茎线虫具有杀虫活性的苏云金芽胞杆菌筛选及特性鉴定[J]. 应用与环境生物学报, 2012,18(2):235-239.
[13]	姚思敏. 具杀植物线虫活性的芽胞杆菌筛选[D]. 长沙: 湖南农业大学, 2018: 1-36.
[14]	Zeng L M, Jin H, Lu D X, et al. Isolation and identifification of chemical constituents from the bacterium Bacillus sp. and their nematicidal activities[J]. J. Basic Microbiol., 2015,55:1239-1244. doi: 10.1002/jobm.v55.10 URL
[15]	Jonathan A I, Barker K R, Abdel A F F, et al. Biological control of Meloidogme incognita on tomato and banana with rhizobacteria actinomycetes, and Pasteuria penetrans[J]. Nematropica, 2000,30(2):231-240.
[16]	Gray N F. Ecology of nematophagous fungi: comparison of the soil sprinkling method with the Baermanfunnel technique in the isolation of endoparasites[J]. Soil Biology and Biochemistry, 1984,16:81-83. doi: 10.1016/0038-0717(84)90131-7 URL
[17]	程瑚瑞, 高学彪, 方中达. 植物根腐线虫病的研究Ⅲ:麻根腐线虫病病原鉴定[J]. 植物病理学报, 1989,19(3):151-154.
[18]	徐进军, 李世东, 杨之为. 马铃薯茎线虫的培养[J]. 西北农业学报, 2004(04):77-80.
[19]	Feldmesser J, Kochansky J. Structure-activity relationshlps in several groups of compounds evaluated for nematicidal activity[J]. Pesticide Chemistry: Human Welfare and Environment, 1983(1):261-264.
[20]	东秀珠, 蔡妙英. 常见细菌系统鉴定手册[M]. 北京: 科学出版社, 2001.
[21]	周德庆. 微生物学实验手册[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 1986.
[22]	方中达. 植病研究方法[M].第1版, 北京: 中国农业出版社, 1979,1:195-200.
[23]	张德锋, 高艳侠, 王亚军, 等. 贝莱斯芽胞杆菌的分类、拮抗功能及其应用研究进展[J/OL]. 微生物学通报:1-24 [2020-08-04].
[24]	蒋盼盼, 陈志谊, 甘颖, 等. 解淀粉芽胞杆菌B1619对设施蔬菜根结线虫病的防治效果[J]. 江苏农业科学, 2017,45(012):81-84.
[25]	Zhu L M, Wu X Q, Xu X L. Nematicidal activities of the bacterium strain JK-JS3 on plant nematodes isolated from pine trees and its molecular identification[J]. Journal of Nanjing Forestry University, 2009,33(6):49-52.
[26]	朱丽梅, 吴小芹, 陈江天, 等. 一株毒杀松材线虫的解淀粉芽胞杆菌活性物质的基本性质[J]. 中国生物防治, 2009,25(04):359-363.
[27]	夏彦飞, 李身, 杨晨光, 等. 吡虫啉对5种植物寄生线虫的室内毒力测定[J]. 现代农药, 2018,17(5):36-38.
[28]	夏彦飞. 拮抗植物寄生线虫的细菌菌株筛选及其杀线虫相关基因的鉴定[D]. 南京: 南京农业大学, 2010.
[29]	夏彦飞, 郑伟, 苏盼盼, 等. 枯草芽胞杆菌OKB105菌株不同培养基发酵上清液的杀线活性[J]. 江苏农业科学, 2014,42(12):144-147.
[30]	陶树兴, 张娟妮, 郭贤, 等. 枯草芽胞杆菌2-3-2的抗线虫作用和产酶条件与酶特性[J]. 陕西师范大学学报:自科版, 2013(03):51-55.
[31]	丁国春, 付鹏, 李红梅. 枯草芽胞杆菌AR11菌株对南方根结线虫的生物防治[J]. 南京农业大学学报, 2005(02):46-49.
[32]	刘玮玮, 季静, 王超, 等. 枯草芽胞杆菌挥发产物的杀线虫活性评价及成分鉴定(英文)[J]. 植物病理学报, 2009,39(03):304-309.
[33]	陶永梅, 潘洪吉, 黄健, 等. 新型生防微生物因子贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis)的研究与应用[J]. 中国植保导刊, 2019,39(09):26-33.
[34]	张文博, 李昱龙, 周蕾, 等. 植物根际益生细菌代表性菌株贝莱斯芽胞杆菌FZB42对松材线虫抑杀性的研究[J/OL]. 微生物学报:1-16 [2020-08-04].
[35]	茆振川, 谢丙炎, 杨宇红, 等. 一株贝莱斯芽胞杆菌及其在防治根结线虫中的应用: CN110172422A[P]. 2019.

序号	菌株编号	校正死亡率/%	序号	菌株编号	校正死亡率/%
1	Xia4-11	82.59±2.61 a	18	Y4	58.39±3.03 h
2	Chi9-7	80.02±1.77 ab	19	Gen7-6	55.71±0.25 hi
3	Chi9-2	77.94±1.10 abc	20	X1	55.40±0.81 hi
4	Nong5-6	77.76±1.67 abc	21	Chi1-13	51.73±1.31 ij
5	b1-3	77.28±1.57 abc	22	Genyun2-5	51.12±2.95 ij
6	b5-4	76.52±1.05 bc	23	Xia1-12	50.48±1.20 ij
7	Gu4-7	75.25±1.93 bc	24	Nong3-6	50.29±1.19 ij
8	Z-1	73.28±0.69 cd	25	Chi8-2	49.90±1.01 ij
9	Nong3-5	72.36±0.38 cde	26	Nong4-1	49.45±2.31 j
10	CF4-51	69.16±1.91 def	27	Chi2-5	48.91±2.62 j
11	Chi6-10	67.56±0.89 ef	28	Chi8-7	47.37±2.12 kl
12	Gen9-3	67.42±2.23 ef	29	Jing6-7	43.05±1.73 kl
13	S-6	66.86±2.36 ef	30	Nong4-2	41.15±2.51 l
14	Gen7-3	65.58±1.74 fg	31	Nong3-1	31.42±2.10 m
15	Chitu8-4	65.10±0.91 fg	32	C-11	29.51±0.66 mn
16	X1''	60.53±2.55 gh	33	3-6	27.04±0.92 mn
17	Xia4-10	59.42±2.25 h	34	Chi1-15	24.49±1.38 n

序号	菌株编号	校正死亡率/%	序号	菌株编号	校正死亡率/%
1	Xia4-11	82.59±2.61 a	18	Y4	58.39±3.03 h
2	Chi9-7	80.02±1.77 ab	19	Gen7-6	55.71±0.25 hi
3	Chi9-2	77.94±1.10 abc	20	X1	55.40±0.81 hi
4	Nong5-6	77.76±1.67 abc	21	Chi1-13	51.73±1.31 ij
5	b1-3	77.28±1.57 abc	22	Genyun2-5	51.12±2.95 ij
6	b5-4	76.52±1.05 bc	23	Xia1-12	50.48±1.20 ij
7	Gu4-7	75.25±1.93 bc	24	Nong3-6	50.29±1.19 ij
8	Z-1	73.28±0.69 cd	25	Chi8-2	49.90±1.01 ij
9	Nong3-5	72.36±0.38 cde	26	Nong4-1	49.45±2.31 j
10	CF4-51	69.16±1.91 def	27	Chi2-5	48.91±2.62 j
11	Chi6-10	67.56±0.89 ef	28	Chi8-7	47.37±2.12 kl
12	Gen9-3	67.42±2.23 ef	29	Jing6-7	43.05±1.73 kl
13	S-6	66.86±2.36 ef	30	Nong4-2	41.15±2.51 l
14	Gen7-3	65.58±1.74 fg	31	Nong3-1	31.42±2.10 m
15	Chitu8-4	65.10±0.91 fg	32	C-11	29.51±0.66 mn
16	X1''	60.53±2.55 gh	33	3-6	27.04±0.92 mn
17	Xia4-10	59.42±2.25 h	34	Chi1-15	24.49±1.38 n

菌落形态特征指标	菌株编号
菌落形态特征指标	Chi9-2	Nong3-5	Xia4-11	b1-3	Z-1	Nong5-6	b5-4	Chi9-7	Gu4-7
大小（直径）	3 mm	4 mm	3 mm	7.5 mm	4 mm	7 mm	3 mm	4 mm	8.6 mm
边缘形状	圆形	不规则	不规则	不规则	不规则	不规则	不规则	不规则	不规则
是否隆起	否	否	否	隆起	隆起	否	隆起	否	隆起
颜色	淡黄色	淡黄色	淡黄色	乳白色	淡黄色	淡黄色	淡黄色	淡黄色	淡黄色
质地	湿润	干燥	干燥	粘稠	湿润	干燥	粘稠	干燥	湿润
气味	无	无	腥	无	臭	无	无	无	无
透明度	否	否	否	否	否	否	否	否	否
生长速度	较慢	较慢	较慢	较快	较慢	较快	较慢	较慢	快

菌落形态特征指标	菌株编号
菌落形态特征指标	Chi9-2	Nong3-5	Xia4-11	b1-3	Z-1	Nong5-6	b5-4	Chi9-7	Gu4-7
大小（直径）	3 mm	4 mm	3 mm	7.5 mm	4 mm	7 mm	3 mm	4 mm	8.6 mm
边缘形状	圆形	不规则	不规则	不规则	不规则	不规则	不规则	不规则	不规则
是否隆起	否	否	否	隆起	隆起	否	隆起	否	隆起
颜色	淡黄色	淡黄色	淡黄色	乳白色	淡黄色	淡黄色	淡黄色	淡黄色	淡黄色
质地	湿润	干燥	干燥	粘稠	湿润	干燥	粘稠	干燥	湿润
气味	无	无	腥	无	臭	无	无	无	无
透明度	否	否	否	否	否	否	否	否	否
生长速度	较慢	较慢	较慢	较快	较慢	较快	较慢	较慢	快

指标	菌株编号
指标	Chi9-2	Nong3-5	Xia4-11	b1-3	Z-1	Nong5-6	b5-4	Chi9-7	Gu4-7
L-阿拉伯糖	+	+	+	+	–	+	+	+	–
D-木糖	+	+	+	+	+	+	+	+	+
葡萄糖	+	+	+	+	+	+	+	+	+
D-山梨醇	+	+	+	+	+	+	+	+	+
蔗糖	+	+	+	+	+	+	+	+	+
i-肌醇	+	+	+	+	+	+	+	+	–
水杨苷	+	+	+	+	+	–	–	+	–
硝酸钾	+	+	+	+	+	+	–	+	+
硝酸铵	+	+	+	+	+	+	+	+	+
L-羟脯氨酸	+	+	+	+	+	+	+	+	+
淀粉水解	+	+	+	+	+	+	+	+	+
V-P测定	+	+	+	+	+	+	+	+	+
接触酶	+	+	+	+	+	+	+	+	+
硝酸盐还原	+	+	+	+	+	+	+	+	+
明胶液化	+	+	+	+	+	+	+	+	+
H₂S产生	+	+	+	+	+	+	+	+	+
吲哚	+	+	+	+	+	+	+	+	+

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[1]	王祯, 刘晨, 王文婷, 张霞, 朱先约, 朱萍, 宋凯. 醇化烟叶表面细菌筛选及增香效应研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(22): 151-156.
[2]	纪晓磊,李昆达,高冬妮,平文祥,葛菁萍. 枯草芽胞杆菌信号分子的分离纯化[J]. 中国农学通报, 2018, 34(26): 42-47.
[3]	郝悦,刘峰,雷虹,孟利. 奶粉加工环节阪崎克罗诺杆菌的分离鉴定及同源性分析[J]. 中国农学通报, 2018, 34(24): 71-76.
[4]	赵文珺,葛蓓孛,刘炳花,施李鸣,麻金金,张克诚. 甲基营养型芽胞杆菌NKG-1对番茄白粉病的防病促生作用研究[J]. 中国农学通报, 2018, 34(23): 104-109.
[5]	张书泰,陈献勇,杨秋明,刘肖萍,陈璐,李利君,倪辉. 三明水稻-烟草轮作土壤细菌群落多样性比较[J]. 中国农学通报, 2017, 33(24): 85-90.
[6]	王国芬,汪军,曹智淳,杨腊英,郭立佳,丁兆建,梁昌聪,刘磊,黄俊生. 香蕉枯萎病拮抗芽胞杆菌的防效评价及防病作用研究[J]. 中国农学通报, 2016, 32(25): 102-109.
[7]	陈峥,刘波,朱育菁,潘志针,刘国红. 芽胞杆菌中的喷他霉素检测与分析[J]. 中国农学通报, 2016, 32(12): 98-102.
[8]	刘莹莹,王继雯,岳丹丹,巩涛,刘莉,李冠杰,甄静,赵俊杰,杨文玲,慕琦,陈国参. 一株固氮芽孢杆菌的分离与鉴定[J]. 中国农学通报, 2015, 31(26): 60-65.
[9]	陈燕红黎永坚喻国辉陈远凤. 绿色荧光蛋白标记的枯草芽胞杆菌R31在西芹根际定殖研究[J]. 中国农学通报, 2014, 30(9): 237-241.
[10]	白泽方,潘大仁,霍煜璟,李清,林芳敏. 转3α-HSD 基因水稻对土壤根际微生物影响及胆固醇降解菌的筛选鉴定[J]. 中国农学通报, 2014, 30(30): 1-5.
[11]	漆艳香,谢艺贤,张贺,张欣,陆英,喻群芳,蒲金基. 海南省芒果细菌性黑斑病原菌生理生化特性初步研究[J]. 中国农学通报, 2014, 30(28): 301-305.
[12]	杨绍周吴毅歆邵德林朱隆华何月秋. 鼓槌石斛内生细菌分离、鉴定及功能分析[J]. 中国农学通报, 2014, 30(25): 171-176.
[13]	潘丽晶陈继敏张妙彬何润蔡晓平. 蝴蝶兰根内生细菌的分离及可分泌IAA细菌的筛选[J]. 中国农学通报, 2014, 30(16): 148-152.
[14]	赵靖雯周晓杭赵仲阳辛星葛菁萍陈丽平文祥. 传统发酵豆酱中纤溶酶产生菌的分离、筛选及鉴定[J]. 中国农学通报, 2014, 30(12): 283-286.
[15]	彭研陈蕾蕾裘纪莹杨革. 产广谱抗菌物质芽孢杆菌的筛选与鉴定[J]. 中国农学通报, 2013, 29(36): 372-377.