畢文慧 岳琳 劉秀琳 董傳銳
摘 要 哈茨木霉是一種重要的蔬菜病害生防真菌,其對蔬菜病害致病菌具有拮抗作用,可以抑制病原菌的生長。基于此,通過離體抑菌實驗探究哈茨木霉對黑斑病、灰霉病、細菌性軟腐病3種常見蔬菜病害的生防效果。通過生長抑制率及有效中濃度(EC50)的測定發現:哈茨木霉制劑對灰霉病、黑斑病致病菌抑制效果顯著,在高濃度下生長抑制率分別為95.38%和88.62%,對灰霉病的EC50為3.28 g·L-1,對黑斑病的EC50為10.03 g·L-1,但其對細菌性軟腐病抑制效果不明顯,最高生長抑制率僅為45.39%,EC50為596.07 g·L-1。
關鍵詞 哈茨木霉;灰霉病;黑斑病;細菌性軟腐病
中圖分類號:S476 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.11.070
采后蔬菜易受到生理性病害和病理性病害的影響,在貯運過程中損耗率可達40%~50%,其中病理性腐敗是蔬菜采后損耗的主要因素[1]。蔬菜采后病害種類繁多,其中灰霉病、黑斑病和細菌性軟腐病是較為常見病害。黑斑病易侵染西蘭花、白菜、甘藍等蔬菜,其致病菌是蕓苔鏈格孢菌[2];灰霉病致病菌為灰葡萄孢菌[3],西紅柿、菜豆等蔬菜比較容易感染該病;細菌性軟腐病致病菌為胡蘿卜軟腐病堅固桿菌,多發生在白菜、青椒、生菜、洋蔥等蔬菜中[4-5]。
目前,對于蔬菜采后病害的有效防治手段有化學抑菌劑和低溫保藏。低溫保藏技術雖然有效,但我國蔬菜冷鏈運輸覆蓋率低且運輸成本高,難以全面推廣使用[6]。
化學抑菌劑對蔬菜病害防治效果優良,但存在健康危害、誘導耐藥致病菌等危害,其使用受到嚴格限制[7]。利用更加安全的生物防治手段,可以在保障食品安全的前提下進行蔬菜采后病害防治。哈茨木霉(Trichodcrma harzianum)是目前研究最為深入的一種生防真菌,對病原菌抑制具有廣譜性[8]。本文主要研究了哈茨木霉對黑斑病、灰霉病、細菌性軟腐病的防治效果,為哈茨木霉在采后蔬菜貯運過程中的使用提供參考。
1 材料與方法
1.1 實驗材料
蕓苔鏈格孢菌(Alternaria brassicicola)、灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)、胡蘿卜軟腐病堅固桿菌(Pectobacterium carotovorum),由中國科學院微生物研究所分離;哈茨木霉(Trichodcrma harzianum),購自美國拜沃股份有限公司;PDA培養基、營養肉汁瓊脂,青島海博生物技術有限公司。
MJX-100B-Z型霉菌培養箱、SPX-100B-Z型生化培養箱、YXQ-LS立式壓力蒸汽滅菌器(上海博訊實業有限公司醫療設備廠),SW-CJ系列凈化工作臺(上海新苗醫療器械制造有限公司),XH-C漩渦混合器(金壇市白塔新寶儀器廠),FA1004電子天平(上海舜宇恒平科學儀器有限公司),B2O3LED顯微鏡(重慶奧特光學儀器有限公司),血球計數板等。
1.2 實驗方法
1.2.1 孢子(菌)液的制備
分別向活化后的蕓苔鏈格孢菌、灰葡萄孢菌、胡蘿卜軟腐病堅固桿菌斜面中加入10 mL無菌水,刮取斜面孢子或菌苔,振蕩60 s混勻,經兩層紗布過濾后,調整孢子液濃度為106個/mL,菌液濃度為108個/mL。
1.2.2 菌餅的制備
取上述制備的孢子液100 μL涂布到PDA培養基上,于28 ℃培養2~3 d,用打孔器打取直徑為6.80 mm的菌餅。取上述制備的菌懸液10 μL涂布到營養肉汁瓊脂上,于30℃培養24 h,用打孔器打取直徑為6.80 mm的菌餅。
1.2.3 哈茨木霉的防治效果研究
1)對黑斑病的防治效果。配制濃度為280 g·L-1、140 g·L-1、70 g·L-1、35g·L-1、17.5 g·L-1、8.75 g·L-1、4.375g·L-1的哈茨木霉懸液,各取100 μL涂布于PDA培養基上,靜置10 min。將蕓苔鏈格孢菌菌餅,有菌面朝下接種在培養基上,于28 ℃下培養7 d,用十字交叉法測量蕓苔鏈格孢菌菌落直徑。
2)對灰霉病的防治效果。配制濃度為80 g·L-1、40 g·L-1、20 g·L-1、10 g·L-1、5 g·L-1、2.5 g·L-1、1.25 g·L-1L、0.625 g·L-1的哈茨木霉懸液,各取100 μL涂布于PDA培養基上,靜置10 min。將灰葡萄孢菌菌餅,有菌面朝下接種在培養基上,于28 ℃下培養7 d,用十字交叉法測量灰葡萄孢菌菌落直徑。
3)對細菌性軟腐病的防治效果。配制濃度為280 g·L-1、140 g·L-1、70 g·L-1、35 g·L-1、17.5 g·L-1、8.75 g·L-1、4.375 g·L-1的哈茨木霉懸液,各取100 μL涂布于營養肉汁培養基上,靜置10 min。將胡蘿卜軟腐病堅固桿菌菌餅,有菌面朝下接種在培養基上,于30 ℃下培養24 h,用十字交叉法測量胡蘿卜軟腐病堅固桿菌菌落直徑。
1.3 數據處理
1.3.1 生長抑制率的計算[9]
根據以下公式計算出不同濃度的哈茨木霉制劑對蕓苔鏈格孢菌、灰葡萄孢菌、胡蘿卜軟腐病堅固桿菌的生長抑制率。
1.3.2 有效中濃度(EC50)的計算[10]
以哈茨木霉濃度的對數值為X軸,不同致病菌的抑制率為Y軸,獲得毒力回歸方程,分別計算哈茨木霉對黑斑病、灰霉病、軟腐病抑制有效中濃度(EC50)。
2 結果與分析
2.1 哈茨木霉對灰霉病防治效果
由圖1可知,哈茨木霉濃度與其對灰霉病致病菌灰葡萄孢菌的抑菌能力呈正相關。在濃度低于10 g·L-1時,隨濃度的增加,生長抑制率快速增長;當哈茨木霉濃度高于10 g·L-1時,生長抑制率持續增長但是趨勢變緩。在濃度為80 g·L-1時,哈茨木霉制劑對灰葡萄孢菌的生長抑制率為95.38%,表現出對灰葡萄孢菌的顯著抑菌效果。
2.2 哈茨木霉對黑斑病防治效果
由圖2可知,隨著哈茨木霉濃度提高,其對蕓苔鏈格孢菌抑菌作用越顯著。當濃度高于20 g·L-1時,生長抑制率增長趨勢變緩,在濃度為280 g·L-1時,哈茨木霉制劑對灰葡萄孢菌的最高生長抑制率為88.62%,哈茨木霉能有效抑制蕓苔鏈格孢菌的生長,對黑斑病有明顯防治效果。
2.3 哈茨木霉對細菌性軟腐病防治效果
由圖3可知,哈茨木霉制劑對胡蘿卜軟腐病堅固桿菌的抑菌率隨濃度增大而穩定提高。當哈茨木霉制劑濃度最高為280 g·L-1時,哈茨木霉制劑對胡蘿卜軟腐病堅固桿菌的菌絲生長抑制率僅為45.39%。哈茨木霉制劑對胡蘿卜軟腐病堅固桿菌的整體抑菌效果不顯著,不能有效防止細菌性軟腐病的發生。
2.4 哈茨木霉對三種致病菌的有效中濃度
由表1可見,哈茨木霉濃度的對數值(X)與灰葡萄孢菌、蕓苔鏈格孢菌、胡蘿卜軟腐病堅固桿菌生長抑制率(Y)之間的線性相關性良好,相關系數均在0.93以上。根據哈茨木霉對3種致病菌的毒力回歸方程,可算出哈茨木霉對灰葡萄孢菌、蕓苔鏈格孢菌、胡蘿卜軟腐病堅固桿菌的EC50值為3.277 9 g·L-1<10.032 3 g·L-1<596.073 6 g·L-1。由EC50值可知,哈茨木霉制劑對灰霉病的抑制效果非常顯著,對黑斑病抑制效果次之,對細菌性軟腐病的抑制效果較差。
3 結語
哈茨木霉可通過營養競爭、抗生、重寄生與病害致病菌發生拮抗作用。此外,研究人員發現,其還能產生乙醛、吡喃酮、木霉素等對真菌性病害有抑制作用的分泌物[11-12],因此對于真菌性病害防治效果更為顯著。賴建等以哈茨木霉發酵液對浸泡處理新鮮茄子,在溫度20~25 ℃,濕度90%~94%條件下貯藏,觀察計算貯藏期茄子的好果率、發病率和腐爛率,研究發現貯藏20 d后,茄子發病率僅為6%~13%,遠低于未處理的對照組,其對茄子的保鮮效果與多菌靈甲基托布津混合液的保鮮效果相當[13]。
本次實驗發現,哈茨木霉在濃度為80 g·L-1時,可有效抑制灰葡萄孢菌,生長抑制率為95.38%;當濃度為280 g·L-1時可有效抑制蕓苔鏈格孢菌,生長抑制率為88.62%;但即使是在最高濃度下對胡蘿卜軟腐病堅固桿菌生長抑制率僅為45.39%。哈茨木霉對灰霉病和黑斑病有效中濃度(3.277 9 g·L-1和10.03 g·L-1)顯著低于細菌性軟腐病(596.073 8 g·L-1),其對于灰霉病、黑斑病防治具有實際使用價值,但不適用于細菌性軟腐病的單獨防治。
參考文獻:
[1] 勵建榮,朱月實.果蔬保鮮新技術研究進展[J].食品與生物技術學報,2012,31(4):337-347.
[2] 余巧銀,郭紅蓮,邢紫娟,等.拮抗酵母對西蘭花黑斑病及生理品質的影響[J].現代食品科技,2018(2):1-7.
[3] 范璇.主要果蔬作物灰霉病菌分子檢測及鑒定研究[D].武漢:華中農業大學,2015.
[4] 劉彬,江小紅,王桂英.生菜軟腐病綜合防治技術[J].上海生菜,2017(1):38,40.
[5] 馬倩,劉欣玲,張新玉.洋蔥軟腐病的發生與綜合防治技術[J].吉林蔬菜,2017,3(16):24-25.
[6] 畢文慧,姚健,劉學俊,等.微生物在果蔬貯藏保鮮中的應用研究進展[J].食品工業科技,2017,38(20):347-351.
[7] Droby S, Wisniewski M, Macarisin D, et al. Twenty years of postharvest biocontrol research: is it time for a new paradigm[J]. Postharvest Biological Technology,2009,52(2):137-145.
[8] 張衡宇.植病生防菌哈茨木霉(Trichodcrma harzianum)的研究[D].福州:福建農林大學,2011.
[9] 張春蘭.對雙孢蘑菇褐腐病致病菌有害疣孢霉的研究[D].長春:吉林農業大學,2015.
[10] 林述平,凌曉曦,鄧召利,等.丁子香酚對辣椒疫霉菌的毒力測定[J].江西農業學報,2011,23(2):102-103.
[11] Dennis C, Webster J. Antagonistic properties of species groups of Trichoderma:II. Production of volatile antibiotics [J]. Transactions of the British Mycological Society,1971,57(1):41-48.
[12] Claydon N, Allan M, Hanson J R, et al. Antifungal alkyl pyrones of Trichoderma harzianum [J]. Transactions of the British Mycological Society,1987,88(4):503-513.
[13] 賴建,張渭.采后茄子的生物保鮮研究[J].農業工程學報,2000(5):138-140.
(責任編輯:趙中正)