巧用真菌滤液:抑制玉米茎腐病菌,助力玉米幼苗生长

【字体: 时间:2025年03月12日 来源:Egyptian Journal of Biological Pest Control 2.1

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  为抑制玉米茎腐病菌(Dickeya zeae),研究人员评估真菌滤液效果,发现 7A - 02 - 10 组合效果佳,意义重大。

  玉米作为全球重要的粮食作物,在保障粮食安全方面有着举足轻重的地位。然而,一种名为玉米茎腐病菌(Dickeya zeae)的有害微生物,却如同一颗毒瘤,严重威胁着玉米的健康生长。它广泛分布于世界各地,寄主范围十分广泛,不仅会侵害玉米,还会感染菠萝、芋头、水稻、香蕉等多种作物。在印度尼西亚,玉米茎腐病菌给玉米种植带来了巨大的灾难,导致的经济损失高达 60% 以上。被感染的玉米植株,茎部组织变得软烂发黏,叶片发黄枯萎,还会散发出难闻的气味,严重影响玉米的产量和质量。
传统上,人们主要依靠化学杀菌剂来对抗玉米茎腐病菌。但长期过度使用化学杀菌剂,不仅对环境造成了严重的污染,还威胁到了人类的健康。同时,病菌也逐渐产生了抗药性,使得化学防治的效果越来越差。因此,寻找一种绿色、高效的防治方法迫在眉睫。

在这样的背景下,印度尼西亚国家研究与创新署农业与食品研究组织粮食作物研究中心以及哈桑 uddin 大学的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在两种真菌 —— 棘孢木霉(Trichoderma asperellum)和拉氏青霉(Penicillium raperi)的滤液上,试图探究这些滤液抑制玉米茎腐病菌生长以及促进玉米幼苗初期生长的能力。该研究成果发表在《Egyptian Journal of Biological Pest Control》上。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先,从患病玉米茎中分离出Dickeya zeae细菌,经过多步处理后获得纯培养物。然后,对棘孢木霉和拉氏青霉进行培养,制备出滤液。接着,运用聚合酶链反应(PCR)技术对细菌的 DNA 进行扩增和测序分析,以此来鉴定细菌种类。同时,通过设置不同的处理组,观察真菌滤液对病菌生长和玉米幼苗生长的影响,并运用统计分析方法对实验数据进行处理。

研究结果主要体现在以下几个方面:

  1. 病菌鉴定:通过对细菌 DNA 片段的 PCR 扩增、测序以及序列分析,研究人员发现分离得到的 BusbakSR22 细菌与Dickeya zeae菌株的同源性大于 98%,遗传距离系数在 0.001 - 0.007 之间,从而确定其为Dickeya zeae
  2. 体外抑制效果:在营养琼脂(NA)培养基上,有三种组合处理(6A - 7A - 9、6A - 02 - 10、7A - 02 - 10)和三种单一处理(CHM01、HMRP9、HMRP10)表现出显著抑制Dickeya zeae菌落生长的能力,抑制率在 36.60% - 65.58% 之间。而且,组合处理的效果比单一处理更为显著,甚至与合成杀菌剂的效果相当。
  3. 室内防治效果:在温室实验中,所有组合和单一处理都能显著抑制玉米茎腐病的发生。其中,7A - 02 - 10 组合处理在抑制病害发生和严重程度方面表现最为突出,其降低病害发生率和严重程度的数值分别达到 85.00% 和 51.12%,同时具有最低的病害进展曲线下面积(AUDPC)值 155.56 和最高的保护指数 91.40%。此外,研究还发现,处理组的病害进展模型为单分子模型,而对照组为逻辑斯蒂模型,处理组的感染率明显低于对照组。
  4. 对玉米幼苗生长的影响:在促进玉米幼苗生长方面,7A - 02 - 10 组合处理同样表现出色。它能够显著提高玉米幼苗的最大生长潜力(MGP)、生长速率(GtR)和活力指数(VI),使玉米幼苗更加健壮地生长。

综合研究结论和讨论部分,7A - 02 - 10 组合滤液培养处理在抑制Dickeya zeae生长和玉米茎腐病发展方面展现出了卓越的性能,同时还能作为生物刺激素促进玉米幼苗生长。不过,该研究目前仅在实验室和温室环境中进行,未来还需要在更广阔的田间进行试验,以进一步验证这些真菌滤液在实际农业生产中的有效性。这项研究为玉米茎腐病的防治提供了新的方向和思路,有望推动绿色农业的发展,减少化学杀菌剂的使用,保护生态环境和人类健康。
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