马铃薯黑胫病菌的种类鉴定、种群动态模拟分析及室内药剂筛选

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马铃薯黑胫病(Potato Blackleg),是由软腐果胶杆菌科(Soft Rot Pectobacteriaceae,SRP)细菌引起的一种世界性分布的重要病害。该病在马铃薯的不同生育期和贮藏期均可发生危害。2015年,我国马铃薯主粮化国家战略正式启动,随着马铃薯种植面积不断扩大,马铃薯黑胫病的危害也日趋严重,成为制约我国马铃薯产业的健康发展瓶颈之一。国外相关研究表明,黑腐果胶杆菌(Pectobacterium atrosepticum)、胡萝卜果胶杆菌(P.carotovorum)、巴西果胶杆菌(P.brasiliense)、茄迪基氏菌(Dickeya solani)和石竹迪基氏菌(D.dianthicola)等多种软腐果胶杆菌科的植物病原细菌均可引起马铃薯黑胫病。迄今为止,国内马铃薯黑胫病的病原学相关报道,几乎全部集中于黑腐果胶杆菌。因此,本研究通过病原菌稀释分离、菌落PCR、BIOLOG、理化代谢活性测定、16S r DNA系统进化分析、病原菌种群动态消涨规律以及室内杀菌剂毒力测定等研究手段,旨在明确国内马铃薯黑胫病的病原菌种类,探究相关病原的生物、生态学特征与杀菌剂敏感性,为进一步解析马铃薯黑胫病的流行学规律,制定科学的病害防控策略提供理论依据。研究结果如下:1.从国内马铃薯北方一作区和南方冬作区共采集到312份黑胫病疑似样品,采用稀释法分离获得了95个马铃薯黑胫病菌株。通过对分离纯化获得的95个病原菌进行培养性状、形态特征观察、菌落PCR、生理生化测定、致病性测定、BIOLOG测定和16S r DNA系统进化分析等方法,明确了我国马铃薯黑胫病的病原菌包括黑腐果胶杆菌(Pectobacterium atrosepticum)、巴西果胶杆菌(P.brasiliensis)、胡萝卜果胶杆菌(P.carotovorum)和北极星果胶杆菌(P.polaris),菌株数量分别为40,15,34和6个。2.通过研究探明了黑腐果胶杆菌(菌株P2K1808)、巴西果胶杆菌(菌株P2K1910)、胡萝卜果胶杆菌(菌株P2K1902)和北极星果胶杆菌(菌株P2K1902),均可在4℃水处理中长期存活,且种群动态最稳定,菌体细胞密度最高,检测260 d后各菌株的菌体细胞密度均在104cfu·m L-1以上。巴西果胶杆菌、胡萝卜果胶杆菌和北极星果胶杆菌在-20℃土壤处理中可存活200 d以上,巴西果胶杆菌和胡萝卜果胶杆菌菌体密度保持在接近于104cfu·g-1的水平,北极星果胶杆菌菌体密度在接近102cfu·g-1的水平,而黑腐果胶杆菌仅能存活不超过80 d。3.本研究采用碟片法与生长速率法,以72%农用硫酸链霉素可溶性粉剂作为对照处理,评价了9种杀菌剂对4种马铃薯黑胫病菌的离体抑菌活性,明确了不同杀菌剂对4种病原菌的毒力效果存在明显差异。对4种病原菌(黑腐果胶杆菌、巴西果胶杆菌、胡萝卜果胶杆菌,北极星果胶杆菌)均有较好抑制作用的是0.3%四霉素水剂,EC50分别为8.375,12.761,9.996,8.675 mg·L-1,相关系数R值依次是0.984,0.958,0.943,0.953;其次是3%噻霉酮可湿性粉剂,EC50分别为18.450,36.083,33.425,37.408 mg·L-1,相关系数R值依次是0.888,0.982,0.959,0.986。
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