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香蕉采后炭疽病是全世界香蕉产区普遍发生的严重病害之一,目前对该病的防治手段主要依靠化学药剂。但长期大量使用化学农药会使病原菌产生抗药性,同时残留的农药会对人体健康和生态环境造成不利影响。利用拮抗微生物防治香蕉采后炭疽病是一种可能的替代措施。一些对香蕉炭疽病菌有拮抗作用的微生物相继被发现。但目前的研究多是采用单菌株防治香蕉炭疽病,防治效果偏低且不够稳定,尚不能应用于生产。本文从生防菌的筛选鉴定、培养条件优化、复合菌剂的构建和防病机理等方面开展香蕉采后炭疽病的防治研究,为利用复合微生物防治香蕉采后炭疽病提供理论和应用基础。主要研究结果如下:
1.采用菌丝生长速率法、抑菌圈法和活体筛选相结合的多重筛选方法,从997株分离物中筛选出11株生防菌。在生防菌的复筛和活体筛选中发现,20株拮抗菌对香蕉炭疽病菌菌丝生长、孢子萌发和病斑抑制力的强弱次序不同;并且,其中4株具有抑菌活性的菌株,引致了香蕉病情指数的增长。该结果暗示了这20株生防菌可能具有不同的防病机制。
2.经鉴定,菌株B106、Bs6602和Bs7305为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis),菌株Bb5911、Bb7004、Bb7108、Bb7202、Bb7304和Bb7802为短短芽孢杆菌(Brevibacillusbrevis),菌株Bc6301为蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus),菌株S417为链霉菌(Streptomycessp.)。目前尚未见有利用短短芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌防治香蕉炭疽病的报道。
3.通过对主要生防菌培养条件的研究,得出菌株B106获得最大生长量的培养条件是培养温度31℃、pH值6.5、伊莫松培养基、培养时间3d;产生最强抑菌活性的培养条件为培养温度31℃、pH值6.0、伊莫松培养基、培养5d。研究结果表明菌株B106的抗菌活性的产生并不完全依赖菌体的生物量。菌株S417获得最强抑菌活性的最适培养基配方为玉米粉10g、黄豆粉20g、蔗糖40g、水1000mL;培养条件为32℃、pH7.0、装液量20mL/100mL、摇床转速180rpm、培养时间3d。
4.对11株生防菌之间亲和性的测定结果表明,在分类上属于不同种的菌株之间更容易表现不亲和,而相同种类的菌株之间较易表现亲和。两菌株互为测试菌和被测试菌时,亲和性测试结果不同。
5.利用生防菌复合菌株防治香蕉采后炭疽病的试验结果表明:拮抗菌混配后的防效有升高、降低或无变化3种类型。菌株间不同的混配比例对香蕉采后炭疽病的防治效果有较大影响。本研究中制作的复合菌株水剂和粉剂现配现用,在香蕉贮藏14d时,对炭疽病的最高防治效果分别为87.96%和85.76%,与常用农药咪鲜胺相当;至香蕉完全成熟时,复合菌株水剂和粉剂的最高防治效果分别为71.25%和70.12%,略低于咪鲜胺。
6.对生防菌株混合后增效的防病机制研究结果表明:(1)经单菌株S417、B106、Bb7304处理后,诱导香蕉果皮产生的防御酶活性变化趋势因菌株不同而异;经复合菌株S417+B106+Bb7304处理后5种防御酶活性在测定期间均高于或不低于各单菌株处理;复合菌株处理的香蕉炭疽病病情指数显著低于各单菌株的处理。(2)菌株B106和Bb7304的发酵液处理的蕉果病情指数明显低于无菌滤液,而复合菌株Bb7304+S417+B106的发酵液与无菌滤液处理的病情指数之间无明显差异。(3)复合菌株Bb7304+S417+B106的无菌滤液对病菌孢子萌发的抑制率低于单菌株B106处理。据此推测,单菌株S417、B106和Bb7304混合后在诱导香蕉果皮防御酶活性上的互补作用,可能是单菌株混合增效的主要机制。