1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
近年来,在连作体系下,由于种植模式的单一,土传病害的发生及蔓延逐渐成为影响经济作物种植和发展的一个主要限制性因素。植物真菌性病害必将会是现代农业和食品安全的一个巨大威胁,人们应该深刻认识到它的潜在危害[1],并积极寻找科学的解决方法。
香蕉枯萎病(fusarium wilt of banana)又称巴拿马病、黄叶病,是由尖孢镰刀菌古巴专化型(fusarium oxysporum f.sp.cubense ( e.f.smith ) snyder and hansen ( foc ) ) 侵染而引起的一种土传维管束病害[2],几乎世界上所有的香蕉产区都有发生,是世界范围内分布最广、毁灭性最强的植物病害之一。该病近年来在我国香蕉主产区持续暴发并不断扩大,造成严重的经济损失,严重威胁了我国香蕉产业的可持续健康发展[3-4]。在我国,大部分蕉园实行连作种植,种植模式单一,加之对土传病害的处理不妥等,引起土壤微生物生态系统破坏、土传病害加剧和香蕉枯萎病蔓延[5]。据不完全统计,广东和海南等地的香蕉主产区均有土传枯萎病发生,影响面积巨大,并有向广西、云南、福建传播的潜在危险,适宜种植香蕉的区域正在逐步减少[6]。加之气候条件的限制,我国可种植香蕉的耕地面积原本就小,若再不采取有效的防治措施,我国香蕉产业将面临严峻威胁[7]。
虽然该病已经受到国内外的广泛关注,但是,到目前为止,对该病的防治状况仍不容乐观。我国防治香蕉枯萎病的方法主要是采用无病组培苗和抗病品种[8],虽起到了一定的防治效果,但成本较高;杀菌剂药液灌兜法虽有一定的防治作用,但效果并不理想[9~11],而且长期使用易使病原菌产生抗药性,影响生态环境,对香蕉的品质、生产、出口等方面也都不利;再就是采用土壤熏蒸和施用石灰粉等农业措施,但此项技术防效甚微,还有待于进一步改进。因此,使用对人体和生态环境无害的生物菌剂和生物有机肥等生防措施替代化学农药己成为香蕉枯萎病防治的发展方向。香蕉枯萎病生物防治的研究正在稳步发展,据国内外报道,链霉菌(streptomyces violaceusniger)[12]、荧光假单孢菌(pseudomonas fluores-cens)[13-14]、枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)[15]、绿脓杆菌(pseudomonas aeruginosa)[16]、木霉[17]、芽孢杆菌[18]、放线菌[19]等,对香蕉枯萎病菌都具有明显的抑制作用,将抗病品种的种植与生防菌的施用相结合,对香蕉枯萎病的防治效果能达到95%以上[20],因此,生物防治香蕉枯萎病是完全可行的。
2. 研究的基本内容和问题
(一)研究目标
1、从香蕉根际土中筛选得到能够稳定拮抗香蕉枯萎病病原菌(尖孢镰刀菌)的菌株;
2、对菌株进行生理生化和分子生物学鉴定,获得该菌株的生理生化指标和分子生物学特征。
3. 研究的方法与方案
(一)研究方法
利用土壤微生物学及分子生物学相关理论知识及实验技能,结合对香蕉枯萎病致病菌的相关研究,利用实验室条件,对香蕉根际土中的拮抗菌进行筛选、纯化,通过对峙实验鉴定其拮抗能力,挑取具有较高拮抗能力的菌株,对其进行生理生化分析及分子生物学鉴定,并研究其对病原菌的抗病效果和简单机理,最终得到具有实际应用价值的拮抗菌株。
(二)技术路线(见附件)
4. 研究创新点
特色或创新之处
本实验的创新之处在于,拮抗菌筛选土壤样品来自于多年连坐的香蕉种植土壤,而且分别对多年健康(CKH)、多年发病(CKW)、施用生物有机肥多年健康(BioH)的香蕉根际土样进行筛选,因此,可以筛选出在不同环境和处理条件下产生的拮抗菌株,相比单纯处理下的拮抗菌株,这些拮抗菌株应该会具备更加优越和稳定的抗病能力,从而为以后更好的生物防治香蕉枯萎病提供优质的拮抗菌株。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展
2013.8--2013.9 采集土洋、进行试验前的准备工作;
2013.9--2013.11 对不同处理土样进行拮抗菌的初步筛选;
