7个香蕉品种对枯萎病的抗性评价及3种评价方法的对比

[目的] 评价香蕉自主选育品种对枯萎病病原菌尖孢镰刀菌古巴专化型（Fusarium oxysporum f. sp. cubense）热带4号小种（tropical race 4, Foc TR4）的抗性。[方法] 以浸根法和2种灌注法将Foc TR4接种于不同抗性的香蕉品种上,分析接种后香蕉的发病情况,比较筛选这3种评价方法,并评价7个香蕉品种的苗期和田间抗性水平。[结果] 采用浓度为2×10⁵ 个·mL^-1的PDB培养基Foc TR4孢子悬浮液灌注法进行香蕉苗期抗性评价更为高效可行;综合苗期和田间抗性评价结果,7个香蕉品种的抗性由高到低为：南天黄>红研3号>红研5号>红研2号>滇蕉1号>巴西蕉>红研1号。[结论] 以南天黄作为高抗品种对照,以巴西蕉作为高感品种对照条件下,红研3号和红研5号抗性为中等抗性偏强,红研2号达到中抗水平,滇蕉1号为感病,红研1号为高度感病。     

18份广东香蕉种质对枯萎病的抗性评价

【背景】香蕉枯萎病是世界性的香蕉毁灭性病害,尚无有效药剂防控,筛选抗病品种是目前理想的防治方法。【方法】采用组培苗伤根接种法,研究了18份香蕉种质对香蕉枯萎病菌4号生理小种的抗性水平,并根据病情指数进行抗性分级。【结果】在供试的18份香蕉种质中,2份(东莞大蕉、抗枯5号)高抗,2份(碧盛、大丰)抗病,3份(抗枯1号、粉杂、农科1号)中抗,7份(粤优抗1号、广东-741、泰国B9、大蕉、台湾8号、海贡蕉、威廉斯8818)感病,4份(巴西、广东2号、广粉1号、粉蕉)高感。【结论与意义】不同香蕉种质对香蕉枯萎病菌4号生理小种的抗病性存在较大差异,本研究初步筛选出7份抗枯萎病的香蕉种质,为香蕉枯萎病抗病育种提供了依据,为病区种植香蕉品种提供了有效参考。     

耐热木霉菌株筛选及其对热作区香蕉促生效应的研究

【目的】为筛选安全、高效的耐热木霉功能菌株,有效促进热作区香蕉的生产,本研究从热作区土壤分离筛选适温范围较宽的木霉菌株,研制木霉生物有机肥,并研究其对香蕉枯萎病发病率、果实产量及品质的影响。【方法】通过稀释涂布法筛选出木霉菌株,根据菌株在不同温度下的生长情况、拮抗尖孢菌能力及酶活强弱进行菌株复筛;将复筛所得菌株试制成生物有机肥,在田间条件下,研究木霉生物有机肥的施用对香蕉发病率、产量及品质的影响;最后结合菌株ITS及tef1序列分析鉴定所选菌株的分类信息。【结果】从海南土壤中筛选出4株耐热木霉菌株,其在20–40°C能生长,其中菌株JS84在40°C高温下生长速度最快,对尖孢镰刀菌4号生理小种抑制率最高,产酶活力能力最强。田间试验结果表明:施用JS84木霉生物有机肥(JS84)显著降低了香蕉枯萎病发病率;有效改善了香蕉果实品质并提高了土壤养分;该处理产量显著高于不施肥对照、化肥处理、有机肥处理和商品木霉生物有机肥处理(NJAU4742),分别增产32%、18%、8%和6%。ITS结合tef1序列分析结果表明,JS84菌株为桔绿木霉菌(Trichoderma citrinoviride)。【结论】从热作区土壤中成功筛选到一株桔绿木霉JS84,其适宜生长温度宽,研制的木霉生物有机肥对热区香蕉具有显著的抗枯萎病及增产作用。     

对枯萎病不同抗性的香蕉品种的内生细菌多样性及群落结构

【目的】了解抗感品种香蕉植株中内生细菌与香蕉枯萎病间的关系,从而为香蕉枯萎病的发生与防控提供一定的理论基础。【方法】通过基于16S rRNA的末端标记限制性片段长度多态性技术(Terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)分析健康和感枯萎病香蕉植株不同品种各组织,以及香蕉植株不同发病时间根组织中内生细菌的多样性和群落结构。【结果】抗病品种"农科一号"植株根、假茎、叶片各组织中内生细菌的种类基本都比感病品种"巴西蕉"的相应组织中的要丰富。感枯萎病香蕉植株根、假茎、叶片各组织中内生细菌种类基本都比健康植株各组织的丰富。在植株发病前、发病初期、再到发病后一个月的不同时期,对于抗病品种而言,其内生细菌的多样性都基本保持稳定,而感病品种则变化幅度较大。同时发现不同品种不同组织的内生细菌的优势种群有所不同,且不同品种健康和发病植株都存在一些特有优势种群。【结论】香蕉抗病品种比感病品种植株中内生细菌的多样性更丰富且更稳定;感枯萎病植株中的内生细菌种类比健康的丰富;而且不同抗性品种中健康和感病植株内的优势种群存在明显差异。     

香蕉枯萎病生防菌绿头枝孢菌LS1的筛选鉴定

【背景】香蕉枯萎病是一种真菌土传毁灭性病害,由于抗病品种产量普遍不佳和化学防治易污染环境等系列问题,生物防治是其理想的防治方法。【目的】筛选抗香蕉枯萎病的深色有隔内生真菌(Dark septate endophytes,DSE)菌株,丰富生防菌株资源库。【方法】采用平皿和盆栽实验方法评价5株DSE对香蕉的促生作用和对香蕉枯萎病的防治效果,采用形态学和分子生物学相结合的方法对优良菌株进行分类鉴定。【结果】接种DSE可有效促进香蕉植株的生长,尤以菌株LS1作用最显著,接种后鲜重与干重分别比对照增加47.36%与42.40%;接种DSE可有效提高植株对香蕉枯萎病的抗性,其中菌株LS1处理的香蕉植株表现的防治效果显著优于其它菌株,平皿中的防效为86.19%,盆栽实验防效为63.19%;结合形态学和分子鉴定技术,将菌株LS1鉴定为绿头枝孢菌Cladosporium chlorocephalum。【结论】LS1是一株具有开发利用价值的香蕉枯萎病生防菌株。     

香蕉林土壤可培养放线菌分离、鉴定及其抑菌活性

【背景】香蕉枯萎病是香蕉的顽固性疾病,制约着香蕉产业的发展,因此,筛选出对香蕉枯萎病菌(尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种,简称Foc4)具有抑制活性的生防菌株具有重要意义。【目的】分离香蕉林土壤样品中放线菌并进行物种的初步鉴定,测定其对包括香蕉枯萎病致病菌的7种病原菌的拮抗活性,获得高活性菌株,以获得解决香蕉枯萎病的生物防治策略。【方法】采集多份广西地区香蕉林土壤样品,采用超声波等手段对其预处理,设置多种特异性培养基从中分离放线菌资源,对获得的放线菌进行基于16SrRNA基因序列的物种鉴定,以7种病原菌为靶标,采用平板对峙法从中筛选抑菌活性菌株,最后采用菌丝生长速率法对Foc4的抑菌率进行测定。【结果】从香蕉林土壤中分离出138株放线菌均为链霉菌,其中5株为潜在新种,分别为X1085、X1052、X2052、X3059和X4046;筛选出具有抑菌活性的菌株77株,阳性率为55.8%。20株对Foc4具有抑制活性,其中4株拮抗效果明显,抑制率大于80%,菌株X4050的抑菌率高达93.76%。【结论】初步明确了香蕉林土壤中可培养放线菌的物种信息,其中部分放线菌为未知物种,活性分析显示一半...     

石灰碳铵熏蒸联合生物有机肥对香蕉枯萎病和细菌群落的影响

以连续种植的香蕉枯萎病高发病蕉园为试验点,通过实时定量PCR和高通量测序等方法,研究了田间条件下石灰碳铵熏蒸联合生物有机肥施用对香蕉枯萎病的防治效果,以及对土壤细菌群落结构和组成的影响。结果表明: 与不熏蒸施用有机肥(OF)相比,香蕉枯萎病发病率在施用有机肥前使用石灰碳铵进行熏蒸处理(LAOF)和施用生物有机肥前使用石灰碳铵进行熏蒸处理(LABF)中分别降低了13.3%和21.7%,病原菌的拷贝数分别降低了22.4%和33.0%。与OF处理相比,石灰碳铵熏蒸联合不同肥料施用均显著降低了细菌的丰富度和多样性,形成了明显不同的群落结构,且熏蒸对群落组成的差异产生了决定性的影响。LABF的细菌丰富度和多样性均低于其他处理,群落组成也与其他处理存在明显差异。与OF处理相比,熏蒸处理(LAOF和LABF)显著增加了土壤中水恒杆菌、布鲁式菌和漯河杆菌属的相对丰度,且在LABF中的相对丰度均高于LAOF,水恒杆菌和布鲁式菌的相对丰度差异显著。在田间条件下,施用生物有机肥之前使用石灰碳铵进行熏蒸处理能够显著降低病原菌数量,改变土壤细菌群落结构,激发土壤有益微生物,从而减少香蕉枯萎病的发生。     

21个甘蔗品种对螟虫抗性鉴定与评价

【目的】明确甘蔗品种对甘蔗螟虫的抗性,以期为抗虫品种推广应用和抗性基因发掘奠定基础。【方法】通过自然种群接虫方法,研究不同甘蔗品种苗期和生长中后期螟害水平。运用聚类分析方法,综合评价不同甘蔗品种对螟虫的抗性。【结果】不同甘蔗品种对螟虫危害造成的螟害枯心率、螟害株(节)率和株虫孔数等存在显著差异。21个甘蔗品种分为4个抗性等级。第1级1个品种(ROC10),螟害枯心率、螟害株(节)率、株虫孔数低;第2级包括4个品种(粤糖60号、柳城05-136、桂糖29号、粤糖55号),表现为螟害枯心率低、螟害株(节)率中等、株虫孔数中等;第3级包括9个品种(福农38号、桂糖31号等),表现为螟害枯心率中等、螟害株(节)率中等、株虫孔数中等;第4级包括7个品种(福农39号、德蔗03-83等),表现为螟害枯心率、螟害株(节)率、株虫孔数高。【结论】甘蔗品种和生育期影响螟虫的发生,不同品种对甘蔗螟虫抗性水平存在差异。     

pH值对香蕉枯萎病菌4号生理小种生长的影响

【背景】香蕉枯萎病菌4号生理小种(镰刀菌)是香蕉产业的致命威胁。已有研究表明土壤pH值越高,香蕉枯萎病发病率越低,但是现有pH值对镰刀菌影响的研究大都是用强酸强碱调节pH值,pH值没有缓冲体系保护,而且尚未检测试验终点时介质的pH值。此外,关于pH值对香蕉枯萎病菌4号生理小种(Foc4)影响的研究尚不系统,难以用于指导生产实践。【目的】为系统地了解土壤酸碱度对Foc4生长的影响。【方法】在pH 3.0-11.0之间设定9个pH值梯度,模拟酸性到碱性土壤pH值条件,于室内培养条件下系统研究pH值对Foc4生长、产孢、孢子萌发的影响及其生长过程对环境pH值的影响。【结果】弱酸性至中性环境(pH 5.0-7.0)最适宜于香蕉枯萎病菌的生长、产孢和孢子萌发。弱碱性处理(pH8.0和pH9.0)孢子平均萌发率较弱酸性环境处理(pH5.0和pH6.0)下降了73.1%。与pH 6.0酸性处理相比,pH 8.0和pH 9.0处理的产孢量分别下降了52.3%和68.1%。【结论】香蕉枯萎病菌Foc4生长和萌发过程会产酸,但是在缓冲体系液体培养基中,除了pH 9.0和pH10.0处理终点培养液pH值分别下降了0.34和0.27个单位外,其它处理起始和终点的pH值无差异。说明在缓冲体系液体培养基中的研究结果可以反映环境pH值对Foc4生长和萌发的影响。在作物可以生长的pH值范围内(pH5.0-9.0),碱性和微碱性条件(pH8.0-9.0)能明显抑制Foc4生长、产孢和孢子萌发。     

利用ISSR-PCR技术分析香蕉枯萎病菌的遗传多样性

摘要:【目的】应用简单序列重复区间(inter-simple sequence repeats,ISSR)分子标记技术对全国主要香蕉产区95个香蕉枯萎病菌菌株进行ISSR分析,了解其遗传多样性,为香蕉品种的合理布局及枯萎病的防治提供理论依据。【方法】选用8条引物,对香蕉枯萎病菌进行ISSR-PCR分析,采用NTSYSpc v2. 10e软件分析其遗传结构。【结果】从33条随机引物中筛选出8条重复性好、特异性高的引物,共产生52个ISSR分子标记,其中92.3%的片段具有多态性。菌株间的Nei 遗传距离(D)为0.57－1.00,供试菌株以遗传距离为0.68阀值可以分为A、B、C、D、E、和F共6个类群,所占的比例分别为51.06%、5.20%、2.08%、39.58%、1.04%、1.04%。【结论】病原菌菌株间的遗传变异很大,差别很明显,ISSR聚类组群的划分与病原菌的寄主和小种有很明显的相关性。     

生物有机肥对土壤微生物群落结构变化及西瓜枯萎病的调控

【目的】研究施用生物有机肥处理土壤后对西瓜枯萎病发生的影响,明确可能与西瓜枯萎病发病密切相关的土壤微生物群落结构。【方法】设置2组不同年份材料对比,依次为施用生物有机肥后2016年发病期(CK2016、T12016)和2017年发病期(CK2017、T12017)。基于16S r RNA序列测定,利用Illumina Miseq高通量测序平台对施用生物有机肥后不同年份的土壤微生物群落组成和差异进行测序分析。【结果】试验结果发现,不同年份的土壤微生物群落中alpha多样性指数并无明显的差异,但是施用生物有机肥后的土壤相比对照土壤中细菌群落多样性略有增高。不同年份土壤细菌群落结构在门水平上差异不显著,其中变形菌门和硬壁菌门是构成这两个年份土壤细菌的重要组成部分,同时也是比较稳定的微生物类群。在属水平上分析发现主要动态变化菌属为芽孢杆菌属、肠球菌属、乳球菌属及水恒杆菌属。通过Spearman分析发现它们与西瓜枯萎病发生率的关系均为负相关。【结论】施用生物有机肥可帮助西瓜连作土壤的生态修复,对枯萎病防治起到一定的作用。通过对施用生物有机肥的不同年份土壤微生物种群结构动态变化及对枯萎病发生率呈正负相关的微生物菌属的分析研究,为如何利用调节土壤微生物群落结构来防治西瓜枯萎病提供了新的思路。     

氨水熏蒸对高发枯萎病蕉园土壤微生物区系及发病率的影响

采用涂布计数及荧光定量PCR和PCR-DGGE技术,研究了氨水熏蒸对土壤微生物区系的影响,并研究氨水熏蒸对高发枯萎病香蕉园枯萎病的防控效果和对香蕉产量的影响。结果表明:与熏蒸前相比,高发枯萎病香蕉园土壤施用130 L/667 m²的氨水熏蒸后,尖孢镰刀菌的数量下降了1个log单位;与对照处理相比,下降了0.5个log单位。氨水熏蒸后土壤可培养细菌数量与对照相比没有显著差异,但显著低于熏蒸前,可培养真菌的数量显著低于熏蒸前和对照;可培养细菌真菌的比值与熏蒸前相比没有显著差异,但显著高于对照。与对照及熏蒸前相比,氨水熏蒸后土壤中总细菌及总真菌的数量显著下降;熏蒸前后及对照处理总细菌真菌的比值没有明显差异。各土壤样品总细菌及真菌群落结构的PCR-DGGE分析结果表明,氨水熏蒸后土壤微生物在聚类上和条带组成上均与熏蒸前及对照有显著性差异。与对照相比,氨水熏蒸处理使香蕉枯萎病的发病率降低了20%,每666.7m²增产1.25t。以上结果表明,利用合适浓度的氨水对高发枯萎病香蕉园的土壤熏蒸,能够有效改良土壤微生物区系和降低枯萎病的发生。     

米修链霉菌TF78对香蕉枯萎病的田间防效及根际土壤微生物的影响

【背景】香蕉枯萎病是香蕉生产上的毁灭性病害,生物防治是遏制该病害发生的有效手段。在前期的研究中,从健康香蕉根际土壤中分离获得一株对香蕉枯萎病具有良好盆栽防治效果的生防菌——米修链霉菌(Streptomyces misionensis) TF78,但其对香蕉枯萎病的田间生防潜力和对土壤微生物环境的影响尚不清楚。【目的】评价米修链霉菌TF78对香蕉枯萎病的田间防治效果,明确其对香蕉根际土壤微生物群落的影响。【方法】选取两块发病香蕉园,测定该生防菌株对香蕉枯萎病的防治效果,并利用扩增子测序技术分析施用菌剂组和空白对照组共12份香蕉根际土壤的微生物多样性和丰度。【结果】米修链霉菌TF78对两块香蕉园的田间防效分别达55.30%和45.32%。该生防菌株处理组的物种稀释曲线坡度大于空白对照组,并显著富集了优势种群梳霉门(Kickxellomycota),消减了绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)和苔藓杆菌(Bryobacter)的丰度,对土壤中优势种群变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)及木霉属(Trichoderma)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度影响不显著。【结论】米修链霉菌TF78塑造了不利于香蕉枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.cubense存活的土壤环境,有效降低了田间香蕉枯萎病的发生,同时对土壤中大部分具有重要生态功能和抑菌功能的优势微生物种群影响不显著。该研究结果为米修链霉菌TF78的进一步开发应用奠定了基础。     

香蕉园施用白花鬼针草的控草增效作用

[目的] 探索香蕉园施用白花鬼针草的可行性。[方法] 采用培养皿萌发试验生物测定法,以发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数等化感效应指标评价白花鬼针草对蕉园4种优势杂草的化感作用,同时通过盆栽模拟试验探讨香蕉园施用白花鬼针草后杂草、香蕉和土壤三者的关系。[结果] 当白花鬼针草浸提液浓度为0.0125 g·mL^-1时,对马唐综合化感效应为促进作用,对短叶水蜈蚣、牛筋草、柔弱斑种草综合化感效应为抑制作用,白花鬼针草浸提液浓度为0.025~0.1 g·mL^-1,对4种受体杂草综合化感效应均为抑制作用;白花鬼针草处理具有降低种子发芽率,延缓种子发芽时间的作用,同时对杂草萌发后的鲜重有微弱促进作用,但这种促进作用较弱,综合化感效应表现为抑制作用。随着白花鬼针草茎、叶施用量的增加,控草增效作用不断提升,当施用量为400 g·株^-1时,控草增效作用最佳,对杂草综合株防效为78.99%,综合鲜重防效为70.60%,香蕉苗生物量增加19.79%,土壤有机碳、碱解氮、速效钾依次增加8.72%、10.36%、16.30%。[结论] 本研究初步探明了在香蕉园施用白花鬼针草具有防控蕉园优势杂草、提高土壤肥力和促进香蕉生长的效应。     

Artificial inoculation of banana tissue culture plantlets with indigenous endophytes originally derived from native banana plants

Fusarium wilt disease of banana is one of the most harmful fungal diseases affecting banana production worldwide. We hypothetically proposed that the loss of indigenous endophytes in tissue culture propagation of banana might be related to increased disease severity on banana plants. In the present study, a mixture of uncultivated endophytes, which was originally derived from native healthy banana plant in plantation, was used to artificially inoculate banana tissue culture plantlets. A broad spectrum of bacterial communities was detected in the roots of artificially inoculated plantlets by 16S ribosomal RNA gene analysis, and γ-Proteobacteria was identified as the dominant group. Banana wilt pathogen Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4 was inoculated to the plantlets after potting to investigate disease progress. With early diagnosis of fungal pathogen infection, 54% reduction was detected in artificially inoculated plantlets compared to endophyte-free control plantlets. The re-introduction of naturally-occurring endophytes into tissue culture banana plantlets led to a 67% suppression rate of wilt disease at the fifth month after pathogen infection on plantlets in the greenhouse. In addition to disease suppression, growth of host plantlets was also promoted with the inoculation of endophytes. The artificial inoculation method provided a foundational understanding of ecological enrichment to control banana wilt disease in future.     

类芽孢杆菌QHZ11对马铃薯黑痣病的生防效果

[背景] 马铃薯黑痣病是由立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）引起的一种典型土传病害,目前该病害生物防治的菌种资源比较有限,相应菌株生防机制的研究更是缺乏。[目的] 明确马铃薯黑痣病病原菌立枯丝核菌（R. solani） JT18的拮抗菌QHZ11对马铃薯黑痣病的生防效果,揭示QHZ11对黑痣病的部分防治机理。[方法] 在灭菌土壤中分别接种R. solani JT18（CK）,R. solani JT18和普通有机肥（Organic Fertilized,OF）,R.solaniJT18和氨基酸有机肥（AA+OF）及R. solani JT18和QHZ11生物有机肥（BOF11）,结合实时荧光定量PCR （Real-Time Fluorescence Quantitative PCR,RT-qPCR）等方法,研究马铃薯全生育期不同处理R.solaniJT18在马铃薯根际和植株不同部位的数量变化及拮抗菌QHZ11与R.solaniJT18的数量消长规律,同时比较不同处理黑痣病的病情指数及相应的防效。[结果] RT-qPCR结果表明,随马铃薯生育进程的推进,马铃薯根际、根系和匍匐茎R.solaniJT18的数量在各处理中均呈现先升高至块茎膨大期到达峰值后下降的趋势,而且各部位R.solaniJT18的数量为CK>OF>AA+OF>BOF11且根际>根系>匍匐茎;拮抗菌QHZ11的数量变化趋势与R.solaniJT18相同,但峰值在块茎形成期,并且同时期同一部位QHZ11的定殖数量均显著高于R.solaniJT18,甚至高出2个数量级,说明QHZ11占用了一定的营养资源和生态位点,严重抑制了R.solaniJT18的生长和繁殖。病情结果表明：CK病情指数最高,OF、AA+OF和BOF11处理均显著低于CK,其中BOF11处理发病最轻;生防结果则相反,为BOF11>AA+OF>OF处理,说明普通有机肥、氨基酸有机肥及生物有机肥均可不同程度地防治马铃薯黑痣病,其中以生物有机肥效果最显著。[结论] QHZ11以有机肥为载体施入土壤后,可以通过在马铃薯根际及植株不同部位竞争营养和生态位点,从而有效抑制黑痣病病原菌R.solaniJT18的生存和繁殖,起到显著的生防效果,这对QHZ11生物有机肥的应用和推广具有重要意义,并为进一步研究QHZ11的生防机制奠定了基础。