2023-11-17 16:12:48 来源:植物医学学院 浏览数:0
近日,青岛农业大学植物医学学院赵洪海教授团队在《Pest Management Science》在线发表了“Volatile organic compounds produced by Paenibacillus polymyxa J2-4 exhibit toxic activity against Meloidogyne incognita” 的研究论文。该论文明确了多粘类芽孢杆菌J2-4的挥发性有机化合物具有潜在的防控根结线虫的应用价值,为新型绿色防控产品的研发创制提供了天然产物的结构基础。
南方根结线虫(Meloidogyne incognita)是植物病原线虫中一类重要的植物病原线虫。随着设施蔬菜产业的快速发展,南方根结线虫危害日趋严重,已成为制约设施蔬菜可持续安全生产的卡脖子难题。生物防治在植物病害综合治理中发挥重要作用,多粘类芽孢杆菌因具有强大的次生物质合成能力和显著的生防潜力而备受青睐。
多粘类芽孢杆菌J2-4是由本实验室分离得到的一株生防细菌,前期研究发现其对南方根结线虫的2龄幼虫(J2s)具有较高的毒杀活性,盆栽试验证实其具有较高的防效,并探明了其抗性诱导作用及相关机制(Phyopathology, 2023)。在此基础上,本研究首先明确了菌株J2-4的VOCs对南方根结线虫的J2s具有高毒性,对卵孵化也有明显的抑制作用;其次,旨在评价菌株J2-4产生的VOCs对南方根结线虫防效的3层盆栽试验结果表明,经过P. polymyxa J2-4的VOCs处理后,黄瓜上产生的根结和卵块数量显著减少,分别减少了63.38%和73.26%;进一步采用气相色谱-质谱法鉴定了该菌株的14种VOCs,其中,5种VOCs对J2s具有较高的体外杀线虫活性;最后的温室试验表明,2-异丁基-3-甲基吡嗪(2I-3ME)、2-十二酮(2-DO)和2-十三酮(2-TRE)能够显著减少根结和卵块数量,且经2I-3ME处理的与经阿维菌素处理的卵块数量无显著差异。
论文的第一作者为宋雯雯副教授,梁晨教授和史倩倩博士为共同通讯作者,赵洪海教授对该研究给予了指导。段方猛博士、已毕业硕士代明明、在读硕士研究生高莎莎、本科生羋垠东、张世家和魏健勇在试验设计、研究实施、数据分析等方面做了大量工作。该研究得到青岛市科技惠民专项(23-1-3-1-zyyd-nsh),国家自然科学基金(31901859, 31901858), 山东省重点研发项目(2022CXGC020710-6)和东营青农大盐碱地高效农业技术产业研究院专项(2022SZX23)的支持。
原文链接:http://doi.org/10.1002/ps.7859.
青岛农业大学植物线虫实验室成立于2001年,20余年来致力于作物重要病原线虫形态学、生物学及其防控技术研究,取得了一系列重要研究成果,先后在Plant disease、Pest Management Science、Journal of Integrative Agriculture、Phytopathology、Phytopathology Research等国际主流学术期刊发表论文20余篇;主持完成国家自然科学基金项目、国家公益性行业(农业)专项子课题等省部级以上科研项目15项,科技成果转化2项,科技成果奖励3项,制定行业标准2个,授权发明专利10件;指导本科生荣获全国大学生生命科学竞赛国家级二等奖2项,三等奖2项。近5年来着力开展试验示范和推广应用基于自主研发并集成的植物线虫病害绿色防控技术,对实现设施蔬菜根结线虫病的可持续治理和蔬菜产业高质量发展发挥了积极作用。
责任编辑:房明 张琳