胶孢炭疽菌婆婆纳专化型( Collectotrichum gloeosporioides Penz. f. sp.
veronicae Sheng Qiang et Qing Zeng)菌株QZ297a分离自江浙地区波斯婆婆纳患病植株。研究证实,在实验室及温室条件下,该菌对波斯婆婆纳的致病力强,侵染速度较快,对作物安全性高,并与农田常用防除波斯婆婆纳的化学除草剂氯氟吡氧乙酸(Fluroxpyr)配合性好。菌株QZ297a的一种常用菌剂形式是通过液体2固体联合发酵获得的分生孢子固体粉剂。生物除草剂区别于其它生物防治方法的一个显著特征,是其类似于化学除草剂的特定剂型的活生物制成品。
生物有机体的除草活性是随货架期降低的,而从生产、销售到使用,又需要有一定的时间。此外,在生产过程、剂型加工或贮存运输过程时,不可避免地会遇到瞬间或持续高温,在一定程度上造成分生孢子的损伤,但损伤的程度或致死率并不明确。所以,有必要在产业化之前对产品的货架期以及不同温度对分生孢子活力的影响进行测定。
1材料与方法111供试材料胶孢炭疽菌婆婆纳专化型菌株QZ297a分生孢子粉通过液体2固体联合发酵生产获得(另文发表)。
112孢子粉的贮藏方式将胶孢炭疽菌分生孢子粉置于30℃的烘箱中风吹干燥,直到获得所需含水量范围的孢子粉,然后按和的方式贮藏(室温:置于实验室中,温度随环境室温不同而变化;4℃:置于4℃冰箱中贮藏;密封:相同量粉剂用塑料袋分装密封,每次取一袋用于试验;开放:每次称取相同量的粉剂用于试验,每次称取时孢子粉与外界环境有通气)。与贮藏有关的指标主要设: (1)水分含量; (2)环境温度; (3)通气状况。孢子粉水分含量用烘干法测定。随机取孢子粉5g以上,置于烘箱中120℃下干燥至恒重。计算孢子粉的水分含量。
113分生孢子活力的测定11311萌发管指萌发孢子在一定时间内萌发管伸长的长度。采用悬滴法进行测定。滴3滴孢子浓度为10 5 / ml悬浮液于清洁的载玻片上,迅速将其翻转,悬浮液向下,载玻片架在玻棒上,放入垫有湿滤纸的培养皿中。置26±1℃的恒温箱中暗期培养,6h后取出。用乳酸碳酸棉蓝染色液染色15min后,盖上盖玻片,萌发的孢子芽管染成蓝色,借助测微尺在显微镜上测量萌发孢子芽管的长度。每次处理统计150个孢子,4次重复。
11312萌发率指一定时间内萌发的孢子数量占观察孢子数量的百分率,采用琼脂平板法进行测定。浓度115g/ L的琼脂培养皿平板事先预备好。滴数毫升配置好浓度的孢子悬浮液(10 6 / ml)在琼脂平板上,使孢子悬浮液在琼脂平面上均匀展布,将多余的悬浮液倒掉。盖上皿盖,倒置于26±1℃的恒温箱中暗期培养,8h后将其取出。在显微镜下测定孢子的萌发率。每次各处理统计150个孢子,4次重复。每隔15d测量1次孢子的萌发率,每60d取4次测量的平均值;每隔60d测量1次萌发管长度。
114温度对分生孢子活力的影响胶孢炭疽菌QZ297a分生孢子粉置于不同温度的烘箱中处理,共设40、45、50、55和60℃5个处理。时间设15、30、45、60、75、90、105和120min共8个处理。以4℃冷藏没有经过高温处理的孢子作为对照。测量孢子的萌发率和萌发孢子的芽管长度,方法、统计的孢子数及重复数同113.计算各处理孢子萌发芽管长度的受抑率。求各处理温度下处理时间与芽管长度受抑率之间的回归关系方程,计算抑制芽管长度50 %和90 %所需的时间,记为I 50和I 90值。
115数据分析数据采用SPSS 1110统计软件分析不同处理间的差异显著性(SSR) ,用Microsoft Excel 2000软件进行回归分析。
2结果与分析211不同贮藏方式对孢子萌发率的影响各种贮藏方式的孢子萌发率随时间均呈现降低的趋势,表明含水量、贮藏时间和状态对胶孢炭疽菌QZ297a分生孢子的活力均有一定的影响()。总体上进行比较,4℃冷藏比室温贮藏稳定,密封比开放稳定,随孢子粉含水量增大,孢子的活力呈下降趋势。各种贮藏方式的孢子萌发率在第180d时仍维持着较高的值,范围为6915 %~8515 %.在此之后,常温贮藏孢子的萌发率下降幅度增大,但以4℃贮藏的孢子的萌发率下降趋势较缓慢。其中,含水量为4 %、密封、4℃冷藏孢子粉的孢子萌发率一直较稳定,贮藏420d后仍达7014 %.
212不同贮藏方式对孢子芽管长度的的影响孢子萌发的芽管长度随贮藏时间的下降与孢子萌发率下降的趋势一致,但幅度较萌发率大()。420d时,仍以含水量为4 %、密闭、4℃冷藏孢子的芽管长度值为*大,达到贮藏60d时孢子芽管长度的4312 %.而下降*大的一组,含水量为4 %、室温开放下贮藏孢子粉420d时,孢子芽管长度只有60d时的1217 %.
213温度对分生孢子活力的影响相同处理时间不同温度处理之间芽管长度在短时间内就出现了极显著差异。处理时间为15和30min时,40和45℃之间尚不存在显著差异。但当处理时间延长至45min时,各处理温度之间芽管长度就出现极显著性差异。
分生孢子萌发芽管长度的极显著差异也存在于各温度处理时间之间。随着处理温度升高,对温度的敏感性增大。40℃处理时,芽管长度之间的极显著差异出现在105min以后。
105min前,孢子的芽管长度值变化不大,与对照值相比,不存在极显著差异。即使处理时间为120min时,孢子芽管长度也达到对照值的8116 %.45℃处理,孢子萌发芽管长度随时间延长,与40℃处理比较,在45min后,呈现显著差异。处理120min时,孢子芽管长度为对照值的7111 %.随着处理温度的升高,孢子芽管长度差距逐渐增大。50、55和60℃处理(芽管长度之间的极显著差异分别出现在60、30和30min) 120min时,孢子芽管长度分别为对照值的4219 %、3110 %和1213 %.在60℃的环境中,孢子的活力下降显著。从看出,随着处理温度升高,I 50和I 90值逐渐减小,并且各温度的I 90 / I 50的比值逐渐增大。表明炭疽菌分生孢子随温度增高,敏感性增强,即同一温度不同时间孢子芽管长度的极显著差异性增大。
3讨论生物除草剂的货架期影响了有潜力生防菌株的产业化进程,因而一直是令人普遍关注的问题。例如,生物除草剂Devine R○的侵染单元为液体发酵获得的厚垣孢子悬浮剂,必须像新鲜牛奶一样贮藏,并且只有6个星期的货架期,致使其商业化进程延滞,直至上世纪80年代初才被商业化。真菌的分生孢子是目前认为*适宜作为生物除草剂的部分。分生孢子在稳定性、寿命、活性、侵染力上都比其它部分更为优越,并且是自然界传播病害的*普遍方式。为了使生产的分生孢子贮藏时间尽量延长,活力降低速率减至*慢,就必须使分生孢子的代谢水平降至*低,乃至完全停止,达到休眠或半休眠的状态。这就需要创造干燥、低温、缺氧、避光、缺乏营养的条件。本文在分生孢子保藏试验中设置了保藏温度、孢子粉含水量以及是否通气3个参数。研究结果表明,含水量为4 %、密闭、贮藏在4℃的冰箱中,货架期活力稳定,活力能够保持10个月甚至更长的时间。正常情况下,这可以基本满足生产需要。
室温贮藏的孢子粉180d之内活力较为稳定,是因为胶孢炭疽菌QZ297a分生孢子粉的贮藏试验于11月中旬至来年的4月份,室温温度较低,因此室温贮藏的分生孢子活力下降不是很明显。180d后,气温上升,室内温度*高能达到30℃以上,因此,孢子的活力下降显著。
本文研究了温度对分生孢子活力的影响,不仅在选择防治区域和施菌时机时具有参考价值,也为生物除草剂远距离大批量运输提供了理论的依据。