杨树内生细菌的分离鉴定及对杨树水泡溃疡病菌的抑制作用

杨树内生细菌的分离鉴定及对杨树水泡溃疡病菌的抑制作用

杨树水泡溃疡病（Botryosphaeria dothidea）是为害杨树的重要病害，影响植株生长甚至导致死亡，近年来随着杨树栽植面积的快速增大，杨树水泡溃疡病发病益显严重。目前对该病的防治对策以壮树防病结合化学药剂防治为主，鉴于人类对环境质量要求的提高，生物防治日益受到人们关注。植物内生细菌是一种重要的生物农药来源，其不仅可以抑制病原微生物的生长，还可以促进寄主的生长。因此，越来越受到植物病理学家的重视。目前国内外已有从不同植物中获得内生菌的报道，但杨树内生菌尚未见报道。我们尝试从杨树上获得内生细菌，为用于杨树病害的生物防治奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

杨树水泡溃疡病（ Botryosphaeria dothidea）害标本由本实验室保存。

1.2 杨树内生细菌的分离、鉴定

分离材料取自山东省泰安市区和市郊绿化或用材杨树，将带杨树水泡溃疡病病斑的组织用常规稀释方法[1]，分离内生细菌。对分离得到的内生细菌进行划线培养，挑取单菌落纯化保存。

将分离获得内生菌PE0704进行菌落形态观察、革兰氏染色、芽孢染色、鞭毛染色[2]，并对PE0704的16SrDNA序列进行扩增、测序和序列分析。

1.3 PE0704对杨树水泡溃疡病的抑菌作用

取PE0704菌体，以对峙培养法测定其对杨树水泡溃疡病菌菌丝生长的抑制作用，采用凹穴法测定其对病原菌孢子萌发的抑制作用。设置不同的发酵条件，对PE0704进行发酵培养，测定发酵液对杨树水泡溃疡病菌菌丝生长和孢子萌发的抑制作用。

2 结果与分析

2.1 杨树内生细菌分离

不同的分离方法对杨树内生细菌的分离效果不同。尤其是组织块的破碎程度以及经消毒、破碎后的组织块是否振荡处理，对内生细菌的分离影响很大。改进的分离方法如下：首先将组织块用75%的酒精、5%的NaClO进行表面消毒，研碎，然后在25℃下振荡培养2h，取培养液，按常规稀释法稀释、涂板，置28℃下培养。利用该方法，从杨树中获得37个内生细菌菌株。经初步筛选得到了对杨树水泡溃疡病菌抑菌活性较好的内生细菌菌株，其中菌株PE0704抑菌效果表现最好。

2.2 PE0704的鉴定

将PE0704在NB平板培养基上划线培养，培养24h时菌落表现为白色、椭圆形、边缘整齐、中央凹陷、表面干燥、粗糙、不透明。该菌体短棒形，两端钝圆，产芽孢、中生、周生鞭毛、革兰氏染色为阳性。对PE0704的16SrDNA进行扩增、测序，共获得该菌16SrDNA的全长为1500bp的部分序列，该序列通过NCBI（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov）进行BLAST比对，与已报道的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的16SrDNA序列相似度高，其中与枯草芽孢杆菌（B.subtilis）（AB016721.1）等的相似度高达97%以上。结合该菌的菌体形态和染色反应结果，参照《常见细菌系统手册》（第1版）[3]，基本确定该菌株为B.subtilis。

2.3 PE0704对杨树水泡溃疡病菌的抑制作用

PE0704的菌体对杨树水泡溃疡病菌的菌丝生长有较强的抑制作用，能够明显抑制菌落生长直径，并导致菌丝形态发生了显著变化。镜检发现，其菌丝细胞粗短，扭曲；菌丝顶端和中部细胞膨大成球形或椭圆形；随着时间的延长畸变程度加重，菌丝出现断裂、变成空泡。PE0704的菌体能够抑制杨树水泡溃疡病病菌的孢子萌发，并引起萌发孢子的芽管畸变、其菌丝畸形。

对PE0704进行不同条件的发酵培养，结果发现，PE0704的发酵液能够抑制杨树水泡溃疡病菌的菌丝生长和孢子萌发，并引起菌丝形态异常。在几种供试培养基中，在BPY中培养获得的发酵液的抑制作用最强，振荡培养72h的发酵液开始表现明显抑菌作用，96h的抑菌作用最强。

3 结论与讨论

杨树中存在着对杨树水泡溃疡病菌具有抑制作用的内生细菌，本试验从杨树中获得了37个内生细菌菌株，部分具有抑菌活性。通过菌落形态观察，革兰氏染色、芽孢染色、鞭毛染色，并经16SrDNA序列分析，确定获得的内生菌株PE0704为枯草芽孢杆菌（B.subtilis）。PE0704菌的菌体和发酵滤液对杨树水泡溃疡病菌菌丝生长和孢子萌发都有较好的抑制效果，能够抑制其菌落生长，并引起菌丝形态产生畸形，能够抑制病原菌孢子萌发，并引起其芽管畸形。鉴于PE0704对杨树水泡溃疡病菌的良好作用效果，可进一步开展菌株拮抗作用机理和发酵条件的研究，为生物农药的研发提供重要依据。