水稻細菌性條斑病菌遺傳多樣性研究與生防菌劑研發(fā).pdf

1、水稻細菌性條斑病由Xanthomonas oryzae pv.oryzicola（Xooc）引起，是水稻生產(chǎn)中一種重要的檢疫性病害，其發(fā)生具有流行性、暴發(fā)性和毀滅性等特點。該病是我國南方稻區(qū)生產(chǎn)的重要病害，當氣候條件適宜時，在感病品種上能引起15％～25％產(chǎn)量損失，嚴重時達40％～60％，對水稻的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)造成嚴重威脅。品種抗病性是寄主與病原物互作的結(jié)果，深入了解病原物群體遺傳結(jié)構的變化，可作為抗性基因合理分布的依據(jù)。主要研究如下:

2、>　　 本文通過rep-PCR指紋技術，分析了來源于江蘇、云南、江西、湖南和安徽等省份69個水稻細菌性條斑病菌(X.oryzae pv.oryzicola)群體遺傳多樣性。用2對特異性引物BOX和ERIC對菌株基因組DNA進行了PCR擴增，以彼此間的帶位相似率達80％為界，BOX擴增的譜型被分為10簇，ERIC的譜型被分為8簇。BOX的第3簇包含27個菌株，占總數(shù)的39.1％, ERIC的第5簇包含24個菌株，占總數(shù)的34.8％，均為

3、優(yōu)勢簇。群體遺傳多樣性值BOX為0.9784，ERIC為0.9833。說明水稻細菌性條斑病菌群體的遺傳分化明顯，遺傳多樣性較高。全部69株菌株接種于含有不同抗病基因近等基因系及高感品種金剛30等6個鑒別品種上，被劃分為13個致病型，其中C6致病型占26.1％，為優(yōu)勢致病型。69個菌株的BOX、ERIC的簇群分類與地理位置相關，與致病型不相關。
　　 其次對來源于江蘇、云南、江西、湖南和安徽等省細菌性條斑病菌菌株，通過采用苗期注射

4、接種和成株期針刺接種法，研究其在6個鑒別品種（金剛30、IRBB4、IRBB5、IRBB14、IRBB21和IRBB24）上致病力分化及其對水稻幼苗和成株致病力差異，為品種布局和條斑病菌致病力快速鑒定提供理論依據(jù)。試驗結(jié)果顯示，71個條斑病菌菌株在苗期和成株期可分別區(qū)分為18個和13個致病型;苗期的優(yōu)勢致病型為C1，占供試菌株總數(shù)的17.0％;成株期的優(yōu)勢致病型為C10，占供試菌株總數(shù)的25.4％。研究還表明:大多數(shù)菌株與水稻品種之間表

5、現(xiàn)為弱互作關系，只有一部分菌株表現(xiàn)為強互作關系。就單個菌株而言，在苗期和成株期的致病力分化是不一致的。整體而言，71個菌株在6個鑒別品種的苗期上可侵染241次，侵染率為56.6％;在成株期上有245次侵染，總侵染率為57.5％。病原菌在不同水稻品種的苗期和成株期上的侵染能力是基本相同的。
　　 同時采集江蘇省南京、泰州、揚州和宿遷等地區(qū)水稻田水稻病葉、健葉、根圍土等樣品90份，分離純化得到1173個細菌分離物，對其進行水稻細菌性

6、條斑病菌(X.oryzae pv.oryzicola)皿內(nèi)抑制試驗，共獲得12株拮抗能力較強的細菌，其中4株拮抗細菌抑菌圈直徑大于27 mm。盆栽試驗結(jié)果表明，12株拮抗能力較強的細菌中有4株對水稻細菌性條斑病防效大于50％。其中菌株Lx-11盆栽防效達62.5％，大田示范試驗防效達60.2％，顯著高于化學藥劑20％葉枯唑的防效（51.2％和45.8％）。通過形態(tài)特征、理化特性和分子鑒定結(jié)果確定菌株Lx-11為解淀粉芽孢桿菌Bacill

7、us amyloliquefaciens。
　　 對前期篩選獲得和在田間試驗中防治水稻細菌性條斑病效果較好的解淀粉芽孢桿菌Lx-11，通過Plackett-Burman單因素篩選及Box-Behnken響應曲面法(responsesurface methodology, RSM)對影響生防菌株Lx-11生物發(fā)酵工藝進行了優(yōu)化。試驗結(jié)果表明，培養(yǎng)溫度、通氣量和接種量是影響發(fā)酵活菌數(shù)和抑菌活性的主要因子，由所得響應曲面方程預測出這3

8、個主要因子分別為30.84℃、59.68 mL/250 mL和1.52％時，發(fā)酵活菌數(shù)和抑菌活性的最大值為3.75×109 cfu·mL-1和8.2 mm。經(jīng)搖瓶發(fā)酵試驗和抑菌活性驗證該理論預測值與實際值無顯著差異。
　　 Lx-11菌株分泌的脂肽類抗生素物質(zhì)包括surfactin，bacillomycin D和fengycin三大類，通過構建surfactin突變體菌株發(fā)現(xiàn)surfactin在防治細菌性條斑病中起主要作用。生防