点击上方"河南农业大学学报"↑关注我们吧《河南农业大学学报》2025年第59卷第4期刊载了河南农业大学植物保护学院刘超洁、孔德尧、张晓婷、代君丽、汪敏、高飞,中国烟草总公司郑州烟草研究院薛超群,河南省烟草公司许昌市公司李红亮、李建华的研究论文——“烟草根茎类病害的复合侵染现象与生防菌筛选”。该研究由河南省科技攻关项目(2021411000240109)和河南省烟草公司许昌市公司科技项目(122021DQ0580)资助。责任编辑焦睿。
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本研究基于2021—2023年河南6个烟区309份烟草根茎病样,系统开展病原菌分离鉴定、复合侵染验证及根际生防菌筛选,明确烟草疫霉菌与镰孢菌复合侵染为当地根茎类病害的核心致病模式。本研究共分离595株病原菌,以镰孢菌(339株)和烟草疫霉菌(60株)为主,且存在复合侵染现象;柯赫氏法则验证显示,复合侵染较单一侵染致烟株枯死更早、根系更少、茎秆更纤细,危害显著加重。针对复合侵染难题,从根际土壤中筛选出5株芽孢杆菌,其中解淀粉芽孢杆菌HR-8对烟草疫霉菌、尖孢镰孢菌和茄病镰孢菌的抑菌率均超50%,枯草芽孢杆菌DR-11与贝莱斯芽孢杆菌HR-5对烟草疫霉菌和茄病镰孢菌的抑制率达65%以上。创新点:系统证实河南烟区根茎类病害以“疫霉+镰孢菌”复合侵染为主导成害机制,并明确根际芽孢杆菌对复合病原菌的广谱拮抗效应,为烟草根茎复合侵染病害的精准防控提供了高效生防资源,也有助于烟草土传病害的绿色治理。
烟草根茎类病害的发生严重影响了烟草的品质和产量,尤为突出的是烟草黑胫病和根腐病。烟草黑胫病由烟草疫霉菌所致,发病率高且病情严重。烟草根腐病主要由镰孢菌所致,在中国多个烟草种植区造成危害。已知复合侵染病害由多种病原菌所致,相较于单一病原菌所致病害,对作物影响更显著,防控难度也更大。植物病原菌在根部的复合侵染现象尤为常见,加剧病害发生,易引发病害大流行。

目前,中国烟草根茎类病害种类多样,病原菌组成复杂,出现了复合侵染现象,密切关注烟草种植区根茎类病害的发生情况以及病原菌群体的动态变化,对于及时采取措施防控病害至关重要。通过生防细菌来防治烟草根茎类病害,不仅可以有效提升烟草产量,还可以有效改善土壤,进一步改善烟叶品质。

因此,本研究在对河南烟草种植区根茎类病害的主要病原菌种类调查的基础上,设计主要病害的病原菌同时侵染烟株试验,观察复合侵染对烟株生长的影响,挖掘烟草根际土壤中对主要病原菌具有拮抗作用的生防细菌,以期为烟草根茎类病害的精准防控提供生防资源。

供试烟草品种为‘中烟100’,用于柯赫氏法则验证试验。于2021—2023年采集河南省烟草根茎类病害样品,分别截取茎秆部和根部典型发病组织进行病原菌的分离培养。收集烟株根际土进行土壤细菌的分离培养。

从发病烟草植株病健交界处分离出组织块,获得分离株,培养温度设置25和28 ℃。观察病原菌形态,鉴定分子生物学。茎部和根部接种,测定致病性。将烟草疫霉菌和尖孢镰孢菌同时接种至一株烟苗的茎部和根部,设置为复合侵染组,对照组包括空白对照组、仅接种尖孢镰孢菌组和仅接种烟草疫霉菌组, 25 ℃培养7 d。

分离生防细菌,进行分子鉴定。用平板对峙法筛选拮抗细菌并通过测量菌落直径计算抑菌率。以烟草疫霉菌、茄病镰孢菌和尖孢镰孢菌为靶标菌,以仅接种靶标菌的PDA平板为对照,观察靶标菌与细菌之间的抑菌圈及其大小。


结果表明,从309个发病组织中共分离595个菌株,鉴定结果显示有镰孢菌339个、烟草疫霉菌60个,其中有同时分离到烟草疫霉菌和镰孢菌的情况,表现出复合侵染症状,接种试验显示复合侵染会导致烟株更早枯死。

从烟草根际分离的细菌中筛选出5株芽孢杆菌DR-11、HR-5、HR-8、DR-3、HR-2对烟草疫霉菌、尖孢镰孢菌和茄病镰孢菌均有较好的拮抗效果。其中,解淀粉芽孢杆菌HR-8对烟草疫霉菌和镰孢菌的抑菌率均达50%以上,枯草芽孢杆菌DR-11和贝莱斯芽孢杆菌HR-5对烟草疫霉菌和茄病镰孢菌抑制率均达65%以上。

这说明,河南省烟草根茎类病害主要是黑胫病和根腐病,且出现烟草疫霉菌和镰孢菌的复合侵染,复合侵染比单一病原菌更影响烟株的健康生长。根际土壤中有多种芽孢杆菌对烟草疫霉菌、尖孢镰孢菌和茄病镰孢菌均具有拮抗作用,是防治烟草根茎类病害的潜在资源。


通信作者:
高飞,河南农业大学植物保护学院副教授,博士,硕士生导师。主要从事农用微生物资源利用与生物改造研究,收集保存芽孢类、木霉类等微生物资源2000余株。发表学术论文30余篇,其中发表在国内外高水平期刊10余篇。获省部级科技进步奖2项,获批国家发明专利10余项。先后主持或参与省部级科研项目10余项。
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