烟草青枯病菌的田间快速检测
2020-06-28
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第36卷第2期 2010年4月 湖南农业大学学报(自然科学版) Journal of Hunan Agricultural University(Natural Sciences) V_01.36 NO.2 Apr.2010 D0I:10.3724/SEJ.1238.2010.00192 烟草青枯病菌的田间快速检测 杜桂萍 ,周建国 ,邓金奇 ,罗宽 ,刘丹 ,蔡勇 ,肖启明 (1.湖南农业大学生物安全科学技术学院,湖南长沙410128;2.中国大拇指集团湖南大鼎置业有限公司,湖南 长沙410002) 摘 要:用平板菌落计数法确定7种抗菌素对烟草青枯菌生长和抑制杂菌的最高浓度,通过正交试验确定药剂 的最佳组合:安必仙9.996x10~t ̄g/mL、氧氟沙星9.990x10一  ̄g/mL、罗红霉素2.998x10~ ̄tg/mL、头孢拉定 3.000xl0一 ̄tg/mL、乙酰螺旋霉素1.998 ̄10/ag/mL、克拉霉素2.999 ̄10一/ ̄g/mL、阿奇霉素1.999x10一 ̄g/mL.利 用以上最佳浓度配比的选择培养基检测湖南湘西、永卅I、郴州烟田土样中青枯菌,结果表明:湘西土样中青枯菌 含量较大,永州次之,郴州相对较少,与青枯病发生的严重程度呈正相关,其中加青枯菌拮抗菌肥土壤中的含菌 量明显少于未加菌肥土壤. 关键词:烟草青枯病;抗菌素;选择培养基;检测 中图分类号:¥435.72 文献标志码:A 文章编号:1007.1032(2010)02—0192—04 Rapid detection of tobacco bacterial wilt in the field Jin—qi ,LUO Kuan ,LIU Dan ,CAI Yong。XIDU Gui.ping。ZHOU Jian.guo ,DENG AO Qi.ming ’ ,,(1.College ofBio-Safety Science and Technology,HNAU,Changsha 410128,China;2.Thumb Group Company Dading Properties Limited ofHunan,Changsha 410002,China) Abstract:The highest concentration of seven antibiotics on the growth of tobacco bacterial wilt,the inhabiting fungus and competitive bacterial were chosen with plate culture count.The results showed that ampicillin capsule was 9.996x10一 ̄g/mL,ofloxacin tablets 9.990xl0 ̄tg/mL,roxithromycin tablets 2.998xl0一lag/mL,cefradine capsules ,3.000x10 pg/mL,acetylspiramycin tablets 1.998 ̄10 5 ̄g/mLclarithromycin dispersible tablets 2.999xl0一 ̄tg/mL,and azithromycin capsule was 1.999x 1 0一gg/mL.The selected medim of tuhe optimal concentration ratio of seven ntiabiotics to detect tobacco bacterial wilt in the soll from different areas was used.and it was found that the number of tobacco bacterial wilt in soi1 samples in Xiangxi was larger han itn Yongzhou.and relatively smaller in Chenzhou.There was a positive correlation between the disease index and the number of bacterial wilt.and the tobacco bacteria in adding ntaagonistic bacterial fertilizer soll were less than in common soil.The method can be used to detect tobacco bacterial wilt quickly nd ato predict the occurrence of tobacco wilt as wel1. Key words:tobacco bacterial wilt;antibiotic;selected medim;detuection 烟草青枯病对烟草的产量和质量影响极大,是 烟草生产上的毁灭性病害【】之】.烟草青枯病致病菌烟 草青枯罗尔氏菌Ralstonia solanacearum是土传细 菌,连作烟田中存在大量病原,易造成严重危害pJ. 目前对青枯病的防治尚无理想药剂和抗病品种l4 J, 加强土壤中青枯菌的检测可为预防烟草青枯病提 收稿日期:2009.12.0l 供有效依据.Lee Yung.An等【6】利J ̄RAPD技术获得 青枯病菌特异性片段,经克隆测序后设计特异性引 物进行PCR扩增,以检测土壤中的青枯病菌,这种 方法能快速检测出样品中的青枯菌,但不能区分其 中的活菌和死菌,并且检测结果容易出现假阳性. Priou等L7 利用双抗体夹 I ̄,ELISA(DAS.ELISA)来检 基金项目:湖南省烟草专卖局重点项目(08一l 1Aa03) 作者简介:杜桂萍(1982一),女,云南曲靖人,硕士研究生,主要从事烟草青枯病生物防治研究;+通讯作者,xqm-xqm@sohu.tom 第36卷第2期 杜桂萍等 烟草青枯病菌的田间快速检测 193 测土壤样品中的青枯菌,结果显示33个国家的273 土样:2009年从湖南郴州、湘西、永州采样各 8份(施用菌肥烟田土样4份,未施菌肥对照土样4 份),储存于4℃冰箱. 培养基:肉汁冻培养基(NA),参照文献[1 1]方 个菌株均可被成功检测.利用ELISA对马铃薯和其 他茄科作物作检测,发现多克隆抗体缺乏足够的特 异性,不仅能够和目标细菌作用,而且能和与目标 菌密切相关的株系、生理小种和生物型作用【8】.土 法配制. 壤中的真菌和腐生细菌较多,增加了土壤中青枯菌 1.2方法 检测的难度,所以配制有效的选择培养基来检测土 壤中的青枯菌尤为重要.针对青枯菌的选择性培养 1.2.1 烟草青枯病田间发病情况调查 基,许多学者根据该菌对不同抗菌素的特定抗性研 运用五点取样法,选择有代表性的烟株作为定 究出各种配方,多数因为菌株抗性的差异或者样品 点株,于发病高峰期进行调查,按病情分级标准, 中腐生菌太多而不能广泛推广使用[8].Granada等【9】 记录发病情况,计算病情指数.取样和分级按全国 在四唑培养基的基础上作了改进,研制出一种半选 烟草行业烟草病害调查分级标准Yc/T39--1996进 择性培养基,这一培养基适合大部分青枯菌生长, 行,病情指数计算按烟草病害药效试验方法Yc/T40 但当土壤中腐生细菌较多时有一定的局限性.张新 —1 996进行. 生等【l 0J利用加抗菌素的培养基检测土壤中的青枯 1.2.2 7种抗菌素对青枯菌生长无抑制作用的最高 菌取得了良好的效果.笔者在上述研究的基础上加 浓度的确定 入一定量的抗菌素,配制出一种可以抑制真菌和绝 分别将0.25 g氨苄西林胶囊、克拉霉素分散片、 大多数细菌的选择培养基,可以快速地检测出土壤 阿奇霉素胶囊、头孢拉定胶囊和0.1 g氧氟沙星片 中青枯菌的活菌数量,现将结果报道如下. 溶于100mL水中,0.15 g罗红霉素片和0.1 g乙酰 1材料与方法 螺旋霉素片溶于125 mL水中,配制成一定浓度的 母液备用(表1).分别取每种药剂1、0.5、0.2 mL 1.1材料 加入10 mL牛肉膏培养基中,混匀冷却后加入0.2 烟草青枯病菌V3,由湖南农业大学生物安全 mL青枯菌液,各处理重复3次,置30℃恒温箱中 科学技术学院植物病理室提供,菌液浓度6×l0 培养3 d,记录菌落数. cfu/mL. 将无菌水和各药剂按10:0.5、10:0.2、10: 供试药剂:氨苄西林胶囊(香港联邦制药厂有限 0.1、10:0.06、10:0.04、10:0.02的体积比稀释(质 公司出品,A),氧氟沙星片(重庆科瑞制药有限责任 量浓度见表1),分别取每种稀释药剂0.5 mL加入 公司出品,B),罗红霉素片、头孢拉定胶囊、乙酰 10 mL牛肉膏培养基中,混匀冷却后加入O.2 mL青 螺旋霉素片(重庆科瑞制药有限责任公司出品,C, 枯菌液,各处理重复3次,置30℃恒温箱中培养3 d, D,E),克拉霉素分散片,阿奇霉素胶囊(宜昌长江 记录菌落数. 药业有限公司出品,F,G). 表1 7种抗菌素质量浓度 Table 1 The concentration of seven antibiotics  ̄tg/mL I94 湖南农业大学学报(自然科学版) 2010年4月 1.2.3 7种药剂对青枯菌无抑制作用的最佳浓度配 比的确定 10  ̄tg/mL 0o:O.5),克拉霉素4.998 ̄10  ̄g/mL (10:0.5),氧氟沙星3.996x10  ̄g/mL(10:0.04) 将7种抗菌素随机分为2组,预先测试每种药 剂的最佳配比浓度.第一组:氨苄西林胶囊,氧氟 沙星片,罗红霉素片,采用正交试验法[12],选取L9(3 ) 正交表,按三因素三水平安排实验;第二组:头孢 拉定胶囊、乙酰螺旋霉素片,克拉霉素分散片和阿 和阿奇霉素5.994x10 gg/mL(10:0.06). 表2 7种不同浓度抗菌素中青枯菌菌落数 Table 2 T0baeeo bacterial wilt colonies in sever ̄oncelltralions of antibiotics 抗菌素—————————— 塑壁 ———————一 奇霉素胶囊,选取L9(3 )正交表,按四因素三水平 安排实验.根据所得结果进行7种药剂最佳组合配 比试验,选取 8(3 )正交表,按七因素三水平安排 实验.采用100 mL肉汁冻培养基加2.5×10-2 ̄tg/mL 结晶紫和2.5×10 gg/mL红四氮唑作为基本培养基, 依次加入正交表中所列抗菌素药量(表3),混匀后取 10 mL ̄J1]人培养皿中,冷却后加人0.2 mL青枯菌液, 每种处理重复5次,置30℃恒温箱中培养3 A B c D E F G d,用 未加药剂的肉汁冻培养基做对照,记录菌落数,计 算回收率.回收率:(试验平均菌落数/对照平均菌落 ,O卯 卯卯O数)×10O%. 1.2.4土壤中青枯茵的检测 分别取土样1 g ̄JHJkl00 mL灭菌水中,作3次lO 倍梯度稀释,留10-3稀释液备用.利用试验得出的 最佳抗菌素药量组合制成培养基,培养皿中倒人1 O mL,冷却后分别加入各地土壤悬浮液0.2 mL,各处 理重复3次,30℃恒温培养3 d,记录菌落数,按平 板菌落计数法计算土壤中含菌量.每毫升溶液细菌 数=平板菌落数×稀释倍数/平板上加菌液的量 (mL).计算各地4份土样的青枯病菌平均值. 1.3数据分析 试验数据用Excel进行处理,用DPS7.05统计软 件进行分析. 2结果与分析 2.1 不同抗菌素对青枯菌生长无抑制作用的最高 浓度 青枯菌在7种不同浓度抗菌素培养基中的生长 情况(表2)表明,对青枯菌无抑制作用抗菌素的最高 质量浓度为:氨苄西林1.999x10-2gg/mL(1o:O.2), 罗红霉素9.990x10 gg/mL(10:O.1 ,头孢拉定 1.999x10一 gg/mL(10:0.2),乙酰螺旋霉素4.995x 64 52* 0 O 46 55 60 78* 28 56* 6l 37 O O 表示有少量杂菌 2.2不同抗菌素对青枯菌无抑制作用的最佳浓度 配比 分组预测试验中通过直观分析法得出7种抗菌 素的最佳配比为:氧氟沙星4.995x10  ̄g/mL(5 L),氨苄西林1.999 ̄10-4 ̄g/mL(200 ,罗红霉素 9.992 ̄10  ̄g/mL00 ),阿奇霉素2.999x10  ̄g/mL(3 L),头孢拉定1.999x101 ̄mL(200 gL), 乙酰螺旋霉素6.993 ̄1 0一 ̄g/mL(70 L),克拉霉素 4.998x 10  ̄g/mL(50 gL).根据以上浓度做7因素3 水平试验,选取 l8(3 )正交表(表3). 从表3中极差 值可知,药剂B和C的 值最 大,即B和C对测定结果影响较大,且B和C中 k3>k2>kl,说明3水平的回收率最好,A、D、E、F、 G药剂对试验有影响但不显著,根据七值可知回收率 较好的条件为,3水平A,3水平D,3水平E,2水平 F,2水平G.对试验结果进一步正交试验方差分析, 结果表明, 和 均大于 界值,说明B、C对 测定结果影响显著,而 、 、 、 、FG都小 于 临界值,说明它们对测定结果影响不显著,与 极差分析的结果正好相符.综上所述,选择 A3B3C3D3 E3F2G2为本试验的最佳条件,即氨苄西 林100 gL(9.996 ̄10~ ̄g/mL),氧氟沙星1 (9.99x 10_。 ̄g/mL),罗红霉素3 gL(2.998x10一 ̄g/rnL),头 孢拉定3 (3.000 ̄1 0一,e,/mL),乙酰螺旋霉素20 锯 第36卷第2期 杜桂萍等烟草青枯病菌的田间快速检测 195 2.3土壤中青枯菌的检测结果 菌性杂菌.随着菌量的增加,病情指数也在增加, 土壤含菌量与青枯菌发病情况基本呈正相关,可以 从表4可知:湘西土样中含菌量最多,永州 通过简单的线性回归得方 ̄y=23.92x一1.54(),为病 次之,郴州相对较少;加菌肥土样中菌量少于未加 情指数, 为平皿所测土样中菌量). 菌肥土样中菌量,检测平板中未长出真菌和其他细 表4土样中所含菌量与病情指数 3讨论 Table 4 The number ofstrain in soil samples and disease index 采用平板菌落计数法,在肉汁冻培养基中加人 不同浓度抗菌素药剂,以方差分析优化试验条件, 得出能抑制真菌和绝大多数细菌而不抑制青枯菌 生长的选择培养基,能够快速检测出土壤中青枯菌 的菌量,可提前预测青枯病的发病情况,及时采取 措施预防青枯病.此方法不需要高端仪器,简便易 (下转第202页) 202 湖南农业大学学报(自然科学版) 2010年4月 (上接第195页) 行.试验结果表明这种选择培养基对检测土壤中青 by polymerase chain reaction[J].Botanical Bulletin of 枯菌有较好效果,且与青枯病发病程度呈正相关. Academia Sinica,2000,41:121—128. 今后可进一步系统检测土壤青枯菌,提出确实有效 [7]Priou S,Gutarra L,Aley P.An improved enrichment broth fof the sensitive detection of Ralstonia solana- 的施用生防菌的时期. cearum(biovars 1 and 2A1 in soil using DAS-ELISA [J】.Plant Pathology,2006,55(1):1-10. 参考文献: [8】王胜坤,王军,徐大平.植物青枯菌检测方法研究进 展【J】_南京林业大学学报:自然科学版,2007,3l(2): [1】番华彩,唐嘉义,秦小萍,等.烟草青枯病防治研究 I18一I22. 进展[J】.云南大学学报:自然科学版,2008,30(S1): [9】 Granada G A,Sequeira L.Survival of Pseudomonas 31.35. solanacearum in soil,rhizosphere and plnat roots [2】朱贤朝,王彦亭,王智法.中国烟草病害[M].北京: [J】.Canadian Journal of Microbiology,1983,29: 中国农业出版社,2002:152.153. 433—440. 【3】Wenneker M,Verdel M S W,Groeneveld R M W,et [1O]张新生,罗宽.番茄青枯病检测土的初步研究【J】.湖 a1.Ralstonia(Pseudo—monas)solanacearum race3 南农业大学学报(原湖南农学院学报),1988,14(4): (biovar2)in surface water and natural weed hos ̄:First 47.5O. report on stinging nefife(Urtica dioica)[J].European [1 1】方中达.植病研究方法[M】.3版.北京:中国农业出 Journal ofPlantPatho-logy,1999,105:307—315. 版社,1998:182.183. 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