稻镰状瓶霉对水稻白叶枯病的生物防治

本文研究了野生稻暗色有隔内生真菌稻镰状瓶霉与水稻的共生关系,通过根部接种DsRED荧光标记菌株,观察稻镰状瓶霉在水稻根系内的定殖,并对其抗白叶枯病特性进行调查,结果发现：经叶部接种白叶枯病菌后,对照组发病严重,病级集中在7级和9级,分别占比43.33%和34.67%,病情指数为79.26;相比之下,接种了稻镰状瓶霉的水稻植株发病较轻,叶片病斑面积小,并伴随零星黑色过敏性坏死斑出现,未发病植株占8%,72%的植株病级为1级,病情指数仅为15.26。稻镰状瓶霉对水稻白叶枯病的防治效果达到80.75%。稻镰状瓶霉的定殖能够引起叶片中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性极显著提高,分别是对照组的5.26、12.08和10.53倍;诱导PR1a和PR1b显著上调表达8.71和3.37倍,AOS、OsSAUR2和EL5基因显著下调表达0.28、0.57和0.65倍。利用野生稻内生真菌防控水稻白叶枯病,在国内外尚属首次,可为水稻白叶枯病的生物防治提供新途径。     

稻镰状瓶霉促进水稻生长的机制

稻镰状瓶霉Falciphora oryzae是本实验室从野生稻根系分离获得的一株DSE,具有促生、防病等作用。本研究旨在对其促生机制进行初探。在室内平板共培养条件下,对水稻种子接种稻镰状瓶霉菌饼（4个/皿）,测定植株生长指标、营养元素含量及营养吸收相关基因表达量;温室盆栽条件下,将稻镰状瓶霉以菌肥形式（60g/桶）与水稻进行盆栽共培养,测定植株农艺性状指标。结果表明,接种稻镰状瓶霉后,平板上的水稻幼苗的株高、叶宽和茎秆直径显著增加,根长并未受影响。稻镰状瓶霉能够促进水稻根系对营养元素的吸收,提高地上部分和根系组织中N、P、K、S、Fe和Mg元素的含量,诱导根部与营养元素吸收相关的调控基因OsPTR9、OsAMT3;2、OsPT4、OsSULTR3;1、OsMRS2-8、OsHAK16、OsYSL15和OsIRO2的显著上调表达。盆栽试验表明,稻镰状瓶霉显著提高了水稻各农艺性状指标,包括叶宽、茎秆直径、植株鲜重、植株干重、叶绿素含量和光合强度。结果表明,稻镰状瓶霉的根部定殖能够诱导营养元素吸收相关基因的上调表达,从而促进根系对营养元素的吸收,进而促进水稻植株的生长。