杉木炭疽菌生防真菌SMEL的生物学特性分析毕业论文_林学毕业论文

杉木炭疽菌生防真菌SMEL的生物学特性分析毕业论文

2021-04-19更新

摘 要

杉木是我国重要用材树种之一,杉木人工林面积和木材蓄积量均位列我国主要人工林树种的第一位。杉木炭疽病是主要的病害种类,化学防治是目前该病防治的主要手段。但化学防治存在污染环境、容易产生抗药性和误杀天敌等问题。生物防治作为一种绿色环保的病虫害控制手段,在植物病害的防治中发挥重要作用。本实验室前期从杉木体内分离获得了一株高效的生防真菌SMEL,本文进一步分析了该菌的培养条件,以期为杉木炭疽病等病害的防控奠定基础。本研究的主要结果如下:

1.对生防真菌SMEL生长的最适温度进行研究,分别在5、10、15、20、25、30、35、40℃进行培养,观察并记录其生长情况。结果发现当生长环境为25℃时,最有利于SMEL的生长。

2.对生防真菌SMEL生长的最适pH值进行研究,设立不同的pH值梯度,分别为5、7、9、11、13,并观察并记录其生长情况。结果发现当pH值为7时,最适合SMEL的生长。

3.对生防真菌SMEL生长的最适碳氮源进行研究,以鼠李糖、果糖、麦芽糖、蔗糖和葡萄糖为培养基的碳源,对SMEL的生长情况进行观测,结果发现鼠李糖和葡萄糖为该菌的最适碳源。以脲素、蛋白胨、氯化铵、酵母浸提物、硝酸钠为培养基氮源对SMEL进行培养,结果发现该菌的最适碳源为硝酸钠。

4.对生防真菌SMEL的产孢条件进行研究,使用不同的促进产孢的培养基对生防真菌SMEL进行诱导产孢,结果发现,当用以鼠李糖为碳源,在25℃黑暗条件下培养7d,SMEL即可产生子实体和无性孢子。

5.以本文筛选获得的最适碳源鼠李糖,最佳氮源硝酸钠,最佳pH为7制备获得SMEL最适的培养基。与完全培养基CM相比,本研究获得的最适培养基对SMEL的生长更为有利。

关键词:杉木;炭疽;生防菌;生物学特性

Analysis of biological characteristics of biocontrol fungus SMEL

abstract

Chinese fir is one of the important timber species in China. The area of ​​Chinese fir plantation and the volume of wood stock are the first among the main plantation species in China. Chinese fir anthracnose is the main type of disease, and chemical control is the main means of prevention and treatment of the disease. However, chemical control has problems such as polluting the environment, easily producing drug resistance, and accidentally killing natural enemies. As a green and environmental pest control method, biological control plays an important role in the prevention and control of plant diseases. A high-efficiency biocontrol fungus SMEL was isolated from Chinese fir in the early stage of the laboratory. The culture conditions of the fungus were further analyzed in this paper, in order to lay the foundation for the prevention and control of diseases such as Chinese fir anthracnose. The main results of this study are as follows:

1. The optimum temperature for the growth of biocontrol fungal SMEL was studied at 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 °C, and the growth was observed and recorded. It was found that when the growth environment was 25 ° C, the growth of SMEL was most favored.

2. Study the optimum pH value of biocontrol fungal SMEL growth. Different pH gradients were set up, 5, 7, 9, 11, and 13, respectively, and the growth was observed and recorded. It was found that when pH is 7, it is most suitable for the growth of SMEL.

3. Study on the optimal carbon and nitrogen source for the growth of antifungal SMEL. The growth of SMEL was observed by using rhamnose, fructose, maltose, sucrose and glucose as the carbon source of the medium. It was found that rhamnose and glucose were the optimum carbon sources for the bacteria. SMEL was cultured with urea, peptone, ammonium chloride, yeast extract and sodium nitrate as the nitrogen source. The optimum carbon source of the strain was sodium nitrate.

4. Study on the sporulation conditions of biocontrol fungal SMEL. The fungus-producing SMEL was induced to sporulate using different spore-promoting media. It was found that when rhamnose was used as a carbon source and cultured for 7 days in the dark at 25 °C, SMEL produced fruiting bodies and asexual spores. .

5.The optimal medium of SMEL was prepared by the optimal carbon source rhamnose obtained by screening, the optimal nitrogen source sodium nitrate, and the optimum pH was 7. The optimum medium obtained in this study is more favorable for the growth of SMEL compared to the complete medium CM.

Key words: Chinese fir;Anthrax;Bio-control;The biological characteristics

目 录

摘 要 2

abstract 3

目 录 5

1 文献综述 1

1.1杉木炭疽病概述 1

1.1.1杉木资源概况 1

1.1.2 杉木炭疽病的危害 1

1.1.3 杉木炭疽病的传统治理方法 2

1.2生物防治的研究现状 3

1.3 研究目的及意义 4

2 材料与方法 5

2.1试验菌株 5

2.2 试验器材与试剂 5

2.3试验方法 5

3 结果与分析 8

3.1不同温度对生防真菌SMEL生长量的影响 8

3.2不同pH对生防真菌SMEL生长量的影响 9

3.3不同碳源对生防真菌SMEL生长量的影响 11

3.4不同氮源对生防真菌SMEL生长量的影响 12

3.5最优培养下生防真菌SMEL的生长情况评价 13

3.6 SMEL生防菌的产孢条件 14

4 总结与讨论 16

致谢 17

1 文献综述

1.1杉木炭疽病概述

1.1.1杉木资源概况

杉木(Cunninghamia lanceolata) 广泛种植于我国福建、江西、广西、四川、湖南、安徽、江苏等多个省(区),由于其干形挺直圆满、生长速度快、抗虫耐腐、经济价值高等特点,是我国重要的速生用材树种。此外,杉木还具有药用价值,根、叶、杉节、树皮、球果等均可入药[1]。杉木的造林面积占我国主要造林树种面积的19%,木材蓄积量占主要造林树种蓄积量的25.18%,这两项指标均位列主要造林树种的第1位。杉木集经济效益、生态效益和社会效益于一体,具有非常重要的作用,有利于改善人民的健康条件、增加农民的收入、促进山区的开发、保持并加快国土的绿化进程。然而,杉木存在一些危害生产的病害,如杉木炭疽病、细菌性叶枯病、半穿刺线虫病等[2]

杉木是我国常见的用材树种之一,而杉木炭疽病是常见杉木病害之一。化学防治是目前在杉木炭疽病病害发生时治理的主要手段,但化学防治存在的一些问题,如化学成分难以降解,可能会对环境造成破坏。且化学药剂对病原菌的作用方式比较单一,长期无节制滥用化学药剂,已致使病菌产生了较强的抗药性。因此,开展杉木炭疽病的生物防治技术研究有利于该病的绿色与可持续防控。

1.1.2 杉木炭疽病的危害

杉木炭疽病是为害杉木的重要病害之一,随着栽培区的扩大,该病害为害愈发猖獗,特别是低山丘陵地区人工幼林,危害更为严重且普遍,常大面积发生。病害轻微时,杉木幼苗的针叶或嫩梢变褐枯萎,严重时会使杉木幼林成片枯黄、枯死,造成毁灭性的损害[3]。春季和初夏是杉木炭疽病的高发期,此时正是杉木的新梢开始萌发期,可以为害不同年龄段的新老针叶及嫩梢。发病初期,被侵染的针叶上常会产生不规则状浅褐色小斑点,随之病斑往四周延展扩大,致使整片受害针叶渐渐转变为淡黄色甚至暗褐色。在高温高湿的环境条件下,叶片表面可产生黑色颗粒状的分生孢子盘,多在叶背面气孔带上,其上会出现橘红色粘液,即分生孢子堆。病菌可随病死针叶侵染嫩茎,使梢头和嫩枝上出现细小的近圆状或圆状的溃状斑,危害不重的顶芽仍可萌发新梢,但生长受到很大影响;严重时扩大成条斑或形成环切,致使枝梢枯死,上面也可出现橘红色分生孢子堆以及黑色的分生孢子盘。侵害果实时,常产生圆形或椭圆形的黑褐色病斑或致使果肉腐烂,造成杉果早落[4]

炭疽菌是一种广泛分布的植物病原菌,对植物栽培有着极大的影响。杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国南方主要的速生用材树种,在在江西、湖南、四川等多 个省(区)均有种65植[1]。由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides) 是引起的杉木炭疽病对我国杉木栽培区杉木生长造成了极大危害,特别是在栽培区幼龄林中灾害严重[5]。病菌可以侵染寄主地上的任何器官,病斑能够无限扩展,常引起常引起叶枯、梢枯、芽枯、花腐、果腐和枝干溃疡等[6],严重时甚至会导致整株死亡[7]。杉木炭疽菌的营养方式是一种依赖于附着胞等介导的半活体营养方式。侵染寄主植物的过程为:孢子萌发形成芽管菌丝,芽管菌丝顶端分化产生附着胞,附着胞分化产生侵染栓穿透植物表层细胞的细胞壁,并分化形成侵染菌丝侵染活体细胞,侵染菌丝分化产生次生菌丝分泌降解酶类杀死寄主细胞[8]

1.1.3 杉木炭疽病的传统治理方法

杉木炭疽病的传统治理方式是采用喷洒化学药剂的方法,在病害区施用百菌清烟剂、甲基托布津液剂可对其病害有较好的控制作用[5]。但长期施用化学药剂的出现的问题依然值得我们忧虑。首先,长期使用化学药剂可能对环境产生较大破坏,生态学家们现在普遍认为,大量的化学药剂的施用可能会因为主动杀死或误杀而导致某一物种灭绝,而环境内的物种灭绝从来不是一个单方面作用的因素,一个物种的灭绝可能导致环境内食物网的破坏,从而导致生态平衡的破坏[3]。其次,该菌具有的抗药性很强,国内学者对一些炭疽病菌的室内药剂抑制试验表明,多菌灵等苯并咪唑类药剂在一段时间内对某些炭疽病害防治方面有较为明显的作用[9]。然而,苯并咪唑类杀菌剂及衍生物的作用机理和抑菌谱也大多相同,如多菌灵或它的乙基同系物乙基多菌灵,抗性突变菌株对其则常表现出交互抗性[10],因而众多植物病原菌对苯并咪唑类杀菌剂产生抗药性。同时,单一的使用化学农药,环境破坏严重,同时化学残留难以降解,会对人畜造成毒害。

1.2生物防治的研究现状

近年来,化学药剂越来越多地被使用于生产,给植物病害防治带来了许多便利和成效。但同时,其带来的负面效应也引起了人们的重视。寄主植物和环境条件均会影响植物病原物的生长发育,同时致病过程也对其有重要影响。植物病害的生物防治方法是指利用有益微生物或者有益微生物的代谢产物对病害进行防治的方法,这些有益微生物也被称之为植物病害生物防治菌。生物防治区别于化学防治,对其他无关生物无害,且对环境无污染,是极为优良的病害防治方法。利用生物防治手段防治病害,使寄主周围有益微生物和有害微生物达到平衡,从而起到抗病增产的功能[11],受到国内外学者的广泛关注。

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