生姜茎基腐病是典型的土传病害和种子传播病害,目前对生姜茎基腐病的防治主要基于化学农药和肥料,开发替代型的环境友好型药剂势在必行。山东省生姜栽培由来已久,近年来随着生姜种植面积的不断扩大,生姜病害的发生也呈现上升趋势,尤其是生姜茎基腐病的发生尤为严重,给姜农带来巨大的经济损失,目前已成为生姜生产中的主要问题之一。本实验通过采集病样,在形态学观察、致病性测定及序列分析的基础上,对生姜茎基腐病病原菌进行研究。通过室内药剂筛选和田间生物防治实验,以期为生姜茎基腐病的防治提供可靠的理论依据。本实验主要研究内容如下:1、从山东省安丘生姜种植基地的不同发病地区,采集生姜茎基腐病病株60余株。分离纯化后,得到的病原菌腐霉菌株通过致病性测定符合Koch法则。通过形态学观察和rDNA-ITS序列分析得到三种不同的病原菌腐霉,分别是刺腐霉(Pythium spinosum)、群结腐霉(P.myriotylum)、林栖腐霉(P.sylvaticum)。2、采用菌丝生长速率法和活体组织法测定了甲壳胺对P.myriotylum、P.spinosum、P.sylvaticum的抑制作用,结果得到甲壳胺对3种腐霉均有抑制作用,抑制中浓度(EC50)分别为422.7112 mg/L、401.6995 mg/L、446.9107 mg/L。活体组织实验结果表明,甲壳胺可有效抑制生姜茎基腐病的生长。3、采用显微观察照相技术观察甲壳胺处理后的腐霉菌丝形态的变化。观察显示甲壳胺处理后的菌丝膨大、扭曲,分枝增多,菌丝内部出现空泡化。4、采用转录组测序技术比较用甲壳胺处理的群结腐霉病原菌菌和对照组的表达差异。对差异表达的基因进行了统计分析,结果共获得了770个差异表达基因,其中有237个上调基因,533个下调基因。将差异表达基因与GO数据库和KEGG数据库进行比对注释,经功能富集后发现,一些涉及跨膜运输有关的基因以及一些与跨膜运输有关的酶的活动发生改变。5、采用常规土样分离法对生姜不同发病地中的腐霉含量进行了测定。对安丘和昌邑发生生姜茎基腐病不同程度的地块进行土壤含菌量测定。测定结果是不发病地块每克土壤含菌量1-100个,重病地块每克土壤含菌量800-2500个。结果表明腐霉含菌量越高,生姜茎基腐病发病越重。6、本研究采用菌丝生长速率法测定了10种植物精油对腐霉的抑菌活性,从中筛选出4种具有广谱抗菌活性的植物精油,分别是月桂精油、肉桂精油、天竺葵精油和丁香酚精油。丁香酚对供试腐霉表现出较高的生物活性,精油浓度在50 mg/L时,对三种腐霉的抑菌率均达到50%以上。浓度为150 mg/L时,4种精油对三种腐霉的抑菌率达到50%~100%。7、本实验过田间防治技术研究了甲壳胺对生姜茎基腐病的防治效果。结果表明:田间试验条件下,与对照组相比,甲壳胺对生姜茎基腐病的防效可达到98.02%,增产51.14%。相比较其他的药剂可以明显预防生姜茎基腐病的发生,从而提高产量,有较高的投产使用优势。