中生菌素对真菌作用机理的研究

　中国生物防治CHINESE JOURNAL OF BIOLOGICAL CONTROL　1997,13(2)69～71　中生菌素对真菌作用机理的研究

蒋细良　谢德龄　倪楚芳　朱昌雄　宋培国

(中国农科院生物防治研究所,北京　100081)

[摘要]　本文以西瓜枯萎病菌为实验菌,研究了中生菌素对丝状真菌的作用。结果表明:中生菌素能显著地引起菌丝细胞内原生质凝集;对病原菌孢子的萌发具有强烈的抑制作用,2.5 g/mL完全抑制孢子萌发;并具有杀死作用;对孢子的形成有较强的阻碍作用,100 g/mL抑制率为94.7%;对菌丝的生长也有一定的抑制作用,100 g/mL抑制率为40%。

关键词　中生菌素　西瓜枯萎病菌　作用机理

中生菌素是中国农科院生防所新研制的一种N-糖甙类抗生素,多年的室内和田间试验表明该抗生素对水稻白叶枯病、水稻细菌性条斑病(谢德龄等,1995)、大白菜软腐病(谢德龄等, 1990)等细菌性病害及苹果轮纹病和斑点落叶病(赵白鸽等,1993)、小麦赤霉病等真菌病害具有很好的防治效果。本文以西瓜枯萎病菌为研究菌,研究了中生菌素对真菌的作用机理。

1　材料与方法

1.1　供试材料　实验菌株为西瓜枯萎病病菌(Fusarium ox y sp or um f.sp.niv eum)。培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)。

1.2　中生菌素对西瓜枯萎病菌菌丝生长的抑制作用　参照李树正(1987)方法使西瓜枯萎病菌生长同步化。将斜面种接种平板形成的菌落,用打孔器打取菌落边缘菌块作为接种物,转接到PDA平板,28℃培养至菌落约4cm大小,用直径8mm打孔器打取菌落边缘菌块作为接种物,则各接种物间就比较一致。中生菌素对西瓜枯萎病菌生长的影响采用含药培养基培养法。即将中生菌素加入培养基中,制成一定浓度的平板培养基,然后接种菌块,28℃培养,每隔24小时测一次菌落直径,直至培养120小时。

1.3　中生菌素对西瓜枯萎病菌孢子形成的影响　将1.2培养120小时的菌落,用8mm打孔器于距菌落边缘3～4mm处打取菌块,放入试管内,加1～2mL蒸馏水,将菌块上孢子全部洗下,用血球计数板直接计数。每皿取菌2块,每块菌孢子计数4次,将8个观察数据平均,作为实验数据。整个实验重复3次,将所得结果进行数理统计。

1.4　中生菌素对西瓜枯萎病菌孢子萌发的影响　接种西瓜枯萎病菌于PDA斜面上,28℃培养4天,用蒸馏水洗下孢子,4层纱布过滤,除出菌丝,将孢子调成显微镜100倍下每个视野约100个孢子的悬浮液。用二倍稀释法加中生菌素,采用载玻片上萌发法,16小时后镜检孢子萌发情况,每次镜检不少于3个视野,整个实验重复3次。

1.5　中生菌素对孢子的作用类型　参照方中达(1979)方法,将西瓜枯萎病菌的孢子制成均匀的悬浮液,采用试管二倍稀释法加中生菌素,处理6小时,再稀释平板计数,测定其作用类型。

1.6　中生菌素对西瓜枯萎病菌菌丝形态的影响　将西瓜枯萎病菌的孢子接种于液体培养基

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中,28℃静止培养24小时,长成均匀的菌丝悬浮液,加入0.1m L 中生菌素,使最终浓度为10 g/mL,对照加0.1m L 无菌水,于处理后4、8、16、24小时取样,显微镜下观察菌丝形态的变化。

1.7　中生菌素对菌体细胞膜的影响　参照Newton (1953)方法,将西瓜枯萎病菌培至对数生长期,离心收集菌体,用1%NaCl 洗涤,离心,重复3次,再将菌体悬浮于1%NaCl 溶液中,处理加中生菌素,使最终浓度为1.56 g /mL(M IC)、15.6 g/m L(10M IC),28℃静止培养,分别于0、3、6、12、20小时取样,离心,收集上清液用紫外分光光度计测200～400nm 间的吸收峰型及260nm 吸收物质的变化。

2　结果与分析

2.1　中生菌素对西瓜枯萎病菌生长的作用　采用含药培养基法,

测定了中生菌素对西瓜枯萎图1　中生菌素对西瓜枯萎病菌生长的抑制作用病菌生长的作用。从图1可以看出,中生菌

素在低浓度时对西瓜枯萎病菌的抑制作用

很小,高浓度时有一定的抑制作用,

100 g /mL 抑制率约为40%。

2.2　中生菌素对西瓜枯萎病菌孢子形成

的影响　中生菌素对西瓜枯萎病菌孢子形

成的阻碍作用见附表。从表中可以看出,中

生菌素对西瓜枯萎病菌孢子的形成具有较

强的抑制作用,100 g /m L 抑制率达

94.7%。

附表中生菌素对西瓜枯萎病菌孢子形成的作用

处理浓度

( g/mL)

菌块孢子数(×105个)抑制率(%)10

3.52±0.21 6.9　20

2.83±0.1525.1　50

1.88±0.1050.3　100

0.20±0.0194.7　灭菌水对照 3.78±0.210 2.3　中生菌素对西瓜枯萎病菌孢子萌发的影响　中生菌素对西瓜枯萎病菌孢子萌发的抑制曲线如图2。可以看出中生菌素对西瓜枯萎病菌孢子萌发有强烈的抑制作用,2.5 g /mL 就可完全抑制孢子萌发。2.4　中生菌素对西瓜枯萎病菌孢子的作用　采用平板计数研究了中生菌素对西瓜枯萎病菌孢子的作用类型,结果见图3。可见中生菌素不仅仅是抑制孢子萌发,而且对病菌孢子具有强烈的杀死作用,6.25 g /mL 处理6

小时就能完全杀死孢子。图2　中生菌素对西瓜枯萎病菌孢子萌发的影响 图3　中生菌素对西瓜枯萎病菌孢子的作用曲线 70

2.5　中生菌素对西瓜枯萎病菌菌丝形态的影响　中生菌素10 g/m L处理菌丝,引起菌丝形态显著变化,4小时后就可见部分菌丝先在老熟部分出现原生质凝集收缩。随着处理时间的延长,整条菌丝都出现这种现象,至16小时,全部菌丝都已变形,菌丝原生质凝集,中间充满气泡。而对照菌丝细胞原生质均一(图4)。

图4　中生菌素对西瓜枯萎病菌菌丝形态的影响(处理后16小时)

A.对照的微分干涉照片(×2500);

B.处理的微分干涉照片(×2500)

2.6　中生菌素对菌体细胞膜的影响　中生菌素1.56、15.6 g/mL处理西瓜枯萎病菌3～20小时,其各取样时间内样品的紫外吸收峰型及紫外吸收物质含量与对照相比无明显变化,说明中生菌素对菌体细胞膜没有作用。

从上述结果可知,中生菌素对西瓜枯萎病菌菌丝的生长有一定的抑制作用;对病菌孢子的形成有较强的抑制作用,而且对孢子具有强烈杀死作用。由于孢子的多少,萌发率的高低是造成病害再次侵染严重与否的主要因素之一,因此,中生菌素可作为防治真菌病害的有效农药。

参考文献

方中达编,1979.植病研究方法.北京:农业出版社.

李树正,张素华.1987.三种杀菌剂对水稻纹枯病作用的研究.植物保护学报,14(4):277～281.

赵白鸽,孔建,申效诚.1993.苹果轮纹烂果病生物防治研究初报.华北农学报,8(4):67～70.

谢德龄,蒋细良,倪楚芳,等.1995.中生菌素对水稻细菌性条斑病的防治试验.中国生物防治,11(2):91～92.

谢德龄,倪楚芳,朱昌雄,等.1990.中生菌素(农抗751)防治白菜轮纹病的效果试验初报.生物防治通报,6(2):74～77.

New ton,B.A.1953.T he release of solub le con stituen ts from w ashed cells of P se udomonas aerug inosa by th e action of Polymyxin.J.Gen.M icrobiol.,9:54～64.

THE MODE OF ACTION OF ZHONGSHENGMYC IN ON PATHOGENIC FUNGI JIANG Xi-liang XIE De-ling NI Chu-fang ZHU Chang-xiong SONG Pei-guo (Institute of Bio logical Control,CAAS,Beijing100081)

T he mode of act ion of Zhongshengmycin on pathogenic fung i w as st udied w ith Fusarium ox y sp orum f.sp.niv eum.Zhongshengmycin can obviously result in condensing on the plasma of mycelium cell,and st rongly inhibit spore g ermi-nation,a complete inhibit ion and lethal eff ect occurred w hen it is at 2.5 g/ml dosage.It has a not able inhibition effect on spore format ion.

KEYWORDS　Zhongsheng mycin　F usar iumo x y s p or um f.sp.niv eum　modeofaction

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