由灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)引起的草莓灰霉病已成为一种全球性病害,并成为制约草莓产量和品质的重要因素。目前,草莓灰霉病防治主要依赖化学药剂,但长期大量使用化学药剂会导致严重的病菌抗药性与环境污染等问题。生物防治因其具有相对安全、绿色环保等优点而得以广泛研究。然而,随着对普通生境生防真菌的开发,想要发现具有良好抑菌效果的生防菌株变得愈发困难。特殊生境真菌为适应极端环境进化出一系列特殊的代谢机制,从而为寻找活性良好、天然代谢产物丰富的拮抗菌株提供了可能,在生物防治方面展现出广阔的应用前景。
本研究从草莓病果中进行致病菌的分离、验证和鉴定,从藏东南冰川地区、白洋淀湿地、大别山的土壤中进行拮抗真菌的分离筛选,并对初筛菌株进行鉴定。通过对初筛菌株发酵产物的抑菌活性测定,筛选出具有广谱抑菌性且代谢产物丰富的菌株作为后续试验的主要研究对象。通过环境扫描电镜和离体防效试验探索其代谢产物的防治潜力,并分离纯化其活性物质,对分离到的化合物进行结构鉴定和活性测定。主要研究结果如下:
(1)从草莓病果中分离到3株真菌,经过致病力测定及鉴定,确定菌株B3为草莓灰霉病的致病菌灰葡萄孢菌(Botyrtis cinerea)。
(2)从藏东南冰川地区、白洋淀湿地、大别山的土壤中分离到409株真菌,隶属于3门10纲24目47科64属。采用平板对峙法从409株土壤真菌中筛选到10株拮抗菌株,经初步鉴定,确定其隶属于绿僵菌属(Metarhizium sp.)、弯颈霉属(Tolypocladium sp.)、青霉属(Penicllium sp.)等,其中,对B.cinerea抑菌作用最显著的菌株B363经进一步鉴定,确定其为Coniochaeta属潜在新种。
(3)利用环境扫描电镜检测到菌株B363发酵产物会导致B.cinerea的菌丝生长异常,离体防效试验结果显示菌株B363的发酵产物对由B.cinerea引起的草莓灰霉病的防治效果良好,初步确定菌株B363具有生防潜力。
(4)从菌株B363发酵产物中分离到6个化合物,经过核磁数据对比确定为细皱青霉素(rugulosin A)、邻苯二甲酸二丁酯、isorhodoptilometrin、vermelone、6-hydroxymellein及3,3′-biindole。
(5)单体化合物对B.cinerea及草莓灰霉病病果的活性测定结果表明:rugulosin A对B.cinerea具有良好的抑菌活性,EC50值为0.268μg/mL;用浓度为50μg/mL的rugulosin A处理的草莓果实无发病症状,防治效果可达到93.23%,表现出良好的防治效果,首次发现rugulosin A可作为防治由B.cinerea引起的草莓灰霉病的天然代谢产物。
(6)单体化合物的广谱抑菌活性测定结果表明,rugulosin A对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌等4种病原菌均有抑菌效果,验证了其具有广谱抑菌性。isorhodoptilometrin对鼠伤寒沙门氏菌具有抑制作用,最小抑菌浓度为15.63μg/mL。vermelone对粘质沙雷氏菌具有抑制作用,最小抑菌浓度为31.25μg/mL。 摘要译文
灰葡萄孢菌; 拮抗真菌; Coniochaeta sp.; rugulosin A; 次级代谢产物
090401[植物病理学];090402[昆虫学]
10.27103/d.cnki.ghebu.2024.001553