Biocontrol Bacteria Against Northern Corn Leaf Blight: Screening, Identification and Application

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0071

Abstract

Abstract:

In order to explore the biological way to effectively control the damage of northern corn leaf blight in corn production, Setosphaeria turcica was used as the targeted strain. The biocontrol bacteria were obtained using confrontation method and pot inoculation test. The control effect of pot inoculation test was determined. The results showed that one strain with the best antagonistic effect was obtained from 128 strains of endophytic bacteria. The ratio of the longest radius to the shortest radius was 2.9. The biocontrol bacteria YD7 was screened from corn endophytic bacteria and it had relatively strong antagonistic effect against S. turcica. According to the morphological, physiology-biochemical characteristics and 16S rDNA sequence analysis, YD7 was identified as Bacillus amyloliquefaciens. By two potted experiments, the control effects of YD7 were 78.2% and 77.8%, respectively. Thus, YD7 has well developing prospect on controlling northern corn leaf blight.

Key words: northern corn leaf blight, biocontrol bacteria, antagonistic effect, identification

CLC Number:

S476

Zhang Qifeng, Li Yonggang, Liu Bo. Biocontrol Bacteria Against Northern Corn Leaf Blight: Screening, Identification and Application[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(5): 83-87.

Figures/Tables 4

References 23

[1]	杨继良, 王斌. 玉米大斑病抗性遗传的研究进展[J]. 遗传, 2002,24(4):501-506.
[2]	苏前富, 贾娇, 李红, 等. 玉米大斑病暴发流行对玉米产量和性状表征的影响[J]. 玉米科学, 2013,21(6):145-147.
[3]	王春明, 郭满库, 郭成, 等. 玉米杂交种抗大斑病和丝黑穗病鉴定与评价[J]. 西北农业学报, 2019,28(2):183-190.
[4]	孙瑞东, 臧振原, 慈佳宾, 等. 玉米自交系对大斑病菌的抗性鉴定及抗性来源分析[J]. 作物杂志, 2020(2):65-70.
[5]	吉佩, 畅引东, 王琦, 等. 山西省玉米大斑病菌生理小种鉴定[J]. 山西农业大学学报, 2020,40(1):66-72.
[6]	赵玉兰, 李盼, 魏宁, 等. 玉米大斑病菌亲环素基因的克隆及表达规律分析[J]. 玉米科学, 2019,27(2):29-35.
[7]	郭建国, 杨凤珍, 杜蕙, 等. 甘肃省玉米大斑病菌对丙环唑和腈菌唑敏感性评价.[J]. 玉米科学, 2019,27(3):161-168.
[8]	陈乐乐, 郭贝贝, 李北兴, 等. 四霉素对番茄叶霉病菌的毒力效应及田间防治效果[J]. 农药学学报, 2017,19(3):324-330.
[9]	郑飞, 崔亚坤, 王森, 等. 玉米大斑病抗性育种研究进展与展望[J]. 安徽农业科学, 2018,46(4):15-18.
[10]	段海明, 程红, 李林玉, 等. 解淀粉芽孢杆菌gfj-4发酵上清液及与化学杀菌剂混配对玉米大斑病病菌的抑制作用[J]. 华南农业大学学报, 2018,39(5):74-81.
[11]	候美玲, 辛媛媛, 郝志敏, 等. 玉米内生芽孢杆菌的抗菌活性物质及其拮抗玉米大斑病菌机理的初步研究[J]. 农业生物技术学报, 2012,20(9):1018-1027.
[12]	沈冰冰. 玉米茎腐病和大斑病生防菌的筛选及其促生作用的研究[D]. 哈尔冰:东北农业大学, 2019: 3-8.
[13]	杨珊珊, 陈冠良, 魏健. 玉米大斑病的研究进展及防治措施[J]. 农业科技通讯, 2019(1):134-136.
[14]	潘洪玉, 任飞娥, 赵淑莉, 等, 玉米大斑病生防细菌筛选、鉴定与发酵优化[J]. 吉林农业大学学报, 2018,40(4):408-415.
[15]	牛慧芹, 刘春辉, 沈检龙, 等. 玉米大斑病生防细菌的筛选、鉴定及其抑制作用[J]. 中国农学通报, 2014,30(28):275-279.
[16]	郭运玲, 董建悦, 张淑红, 等. 木醋液对玉米大斑病菌的抑制作用[J]. 河南农业科学, 2019,48:90-93.
[17]	Garrity G M, Winters M, Swarles N B. 伯杰氏细菌系统分类学手册[M]. (“Bergry’s Manual of Systematic Bacteriology”), 第二版, Springer-Verlag. 2001.
[18]	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.
[19]	Huang M H, Zhang S Q, Xu L K, et al. Determination of a Bacillus velezensis strain for controlling soybean root rot[J]. Biocontrol Science and Technology, 2017,27(5):696-701. doi: 10.1080/09583157.2017.1328483 URL
[20]	赵淑莉, 任飞娥, 刘金亮, 等. 玉米大斑病生防放线菌的筛选鉴定及发酵条件优化[J]. 微生物学报, 2012,52(10):1228-1236.
[21]	沈玲, 朱欣洁, 王恒超, 等. 放线菌菌株AH-1的分离鉴定与抑菌活性研究[J]. 西北农业学报, 2015,24(5):128-132.
[22]	Jeyarajan R, Nakkeeran S. Exploitation of microorganisms and viruses as biocontrol agents for crop disease management[M]. Biocontrol Potential and its Exploitation in Sustainable Agriculture,Springer, 2000: 95-116.
[23]	卢钰升, 顾文杰, 蒋瑞萍, 等. 一株生防细菌GB58的鉴定与抑菌能力测定[J]. 中国农学通报, 2016,32(06):198-204.

次数	处理	使用剂量	病情指数	防治效果/%
1	YD7菌液	0.2 mL/株	32.6±0.1b	49.4
		0.6 mL/株	30.4±0.1b	52.9
		1.0 mL/株	14.1±0.1c	78.2
	50%多菌灵	2×10^-3g/株	24.9±0b	61.3
	CK		64.4±0a
2	YD7菌液	0.2 mL/株	30.4±0.1b	49.4
		0.6 mL/株	23.7±0.1bc	60.5
		1 mL/株	13.3±0.1c	77.8
	50%多菌灵	2×10^-3g/株	20.0±0.1bc	66.7
	CK		60.0±0a

次数	处理	使用剂量	病情指数	防治效果/%
1	YD7菌液	0.2 mL/株	32.6±0.1b	49.4
		0.6 mL/株	30.4±0.1b	52.9
		1.0 mL/株	14.1±0.1c	78.2
	50%多菌灵	2×10^-3g/株	24.9±0b	61.3
	CK		64.4±0a
2	YD7菌液	0.2 mL/株	30.4±0.1b	49.4
		0.6 mL/株	23.7±0.1bc	60.5
		1 mL/株	13.3±0.1c	77.8
	50%多菌灵	2×10^-3g/株	20.0±0.1bc	66.7
	CK		60.0±0a

生理生化指标	结果	生理生化指标	结果
革兰氏染色(Gram strain)	+	5%乳糖(5% Lactose)	-
接触酶反应(Catalase)	+	蔗糖(Sucrose)	+
酪蛋白(Casein)	+	甘露糖(Mannose)	+
需养性测定(Aerobic)	+	葡萄糖(Glucose)	+
硝酸盐还原试验(Mannose)	+	果糖(Fructose)	+
V-P试验(V.P. test)	+	阿拉伯糖(Arabinose)	+
明胶水解(Gelatin liquefaction)	+	木糖(Xylose)	-
柠檬酸盐(Nitrate reduction)	-	甘露醇(Mannitol)	+
M.R.试验(M.R. test)	+	肌醇(Phaseomannite)	-
淀粉水解(Starch hydrolysis)	+	鼠李糖(Rhamnose)	-
硫化氢(Hydrogen sulfide)	-	纤维二糖(Cellobiose)	-

生理生化指标	结果	生理生化指标	结果
革兰氏染色(Gram strain)	+	5%乳糖(5% Lactose)	-
接触酶反应(Catalase)	+	蔗糖(Sucrose)	+
酪蛋白(Casein)	+	甘露糖(Mannose)	+
需养性测定(Aerobic)	+	葡萄糖(Glucose)	+
硝酸盐还原试验(Mannose)	+	果糖(Fructose)	+
V-P试验(V.P. test)	+	阿拉伯糖(Arabinose)	+
明胶水解(Gelatin liquefaction)	+	木糖(Xylose)	-
柠檬酸盐(Nitrate reduction)	-	甘露醇(Mannitol)	+
M.R.试验(M.R. test)	+	肌醇(Phaseomannite)	-
淀粉水解(Starch hydrolysis)	+	鼠李糖(Rhamnose)	-
硫化氢(Hydrogen sulfide)	-	纤维二糖(Cellobiose)	-