番茄青枯病拮抗菌的定向筛选及其抗病促生机制研究

作者：徐欣韵; 王宁; 丁佳; 陈妍; 田光明^*

来源：微生物学报, 2021, 61(10): 3276-3290.

DOI：10.13343/j.cnki.wsxb.20210033

• 番茄
• 青枯雷尔氏菌
• 功能细菌
• 防病
• 促生长

【目的】从抑病型番茄根际土壤中筛选青枯病的高效拮抗促生菌,阐明其防病促生机制。【方法】以番茄青枯雷尔氏菌(Ralstoniasolanacearum)为靶病原菌,采用平板抑菌圈法,筛选拮抗菌;通过BOX-PCR指纹图谱鉴定菌株多样性,以平板透明圈法评价其产酶活性,并针对抑菌能力强、产酶种类多的拮抗菌开展16S rRNA基因系统发育分析;通过温室试验评价拮抗菌的防病促生能力,并在此基础上通过实时荧光定量PCR研究生防细菌对番茄青枯病的防病促生机制。【结果】从番茄根际土壤分离获得29株细菌,其中15株对青枯菌具有拮抗功能,进一步通过BOX-PCR指纹图谱、酶活分析获得4株具有潜在防治番茄青枯病、促进生长的功能菌(B2、B5、B20、B23),通过16S rRNA系统发育分析鉴定B2拮抗菌为解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens),B5和B20拮抗菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),B23拮抗菌为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis);温室试验表明,B2、B5、B20、B23拮抗菌的抑病效果分别为35.59%、8.47%、32.20%、96.61%,并且均能显著增加番茄生物量和生理性状,如地上部鲜重、总叶绿素含量、地下部根尖数等。B2、B5、B23拮抗菌显著促进番茄株高和根长,B2、B20、B23拮抗菌显著增加茎粗;而B23拮抗菌显著增加根系分叉数;实时荧光定量分析表明,B2、B20、B23拮抗菌株可促进抗病相关功能基因PR1α、POD1的表达量,B2、B5、B23拮抗菌促进吲哚乙酸(IAA)信号通路应答关键基因ctd1的表达量,B2、B5、B20、B23拮抗菌均降低乙烯(ETH)信号通路应答关键基因ERF2的表达量。【结论】本研究分离筛选获得4株对番茄青枯病具有显著防治效果以及促进番茄生长的PGPR菌株,可为定向筛选植物促生防病菌提供理论依据。

• 单位
  中国农业大学; 浙江大学