枯草芽胞杆菌GXHZ16对烟草黑胫病的生防潜力

doi:10.16409/j.cnki.2095-039x.2025.02.078

中国生物防治学报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (6): 1439-1451.DOI: 10.16409/j.cnki.2095-039x.2025.02.078

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枯草芽胞杆菌GXHZ16对烟草黑胫病的生防潜力

彭宇¹, 胡亚杰², 吴惠平³, 范啟铃³, 李彩斌¹, 唐艾¹, 陈德慧¹, 李想⁴, 陈建国¹, 丁婷³, 吴峰²

1. 贵州省烟草公司毕节市公司, 毕节 551700;
2. 广西中烟工业有限责任公司, 南宁 530001;
3. 安徽农业大学植物病虫害生物学与绿色防控安徽普通高校重点实验室, 合肥 230036;
4. 中国烟草总公司贵州省公司, 贵阳 550000

收稿日期:2025-01-13 发布日期:2025-12-22
通讯作者: 吴峰
作者简介:彭宇，男，硕士，高级农艺师，E-mail：pengyu215@msn.com；吴峰，通信作者，硕士，高级农艺师，E-mail：3305217484@qq.com。
基金资助:
中国烟草总公司重点研发项目（110202202014）；广西中烟工业有限责任公司科技计划项目（2021450000340019）

Biocontrol Potential of Bacillus subtilis GXHZ16 against Tobacco Black Shank

PENG Yu¹, HU Yajie², WU Huiping³, FAN Qiling³, LI Caibin¹, TANG Ai¹, CHEN Dehui¹, LI Xiang⁴, CHEN Jianguo¹, DING Ting³, WU Feng²

1. Bijie Branch of Guizhou Tobacco Company, Bijie 551700, China;
2. China Tobacco GuangXi Industrial Company Limited, Nanning 530001, China;
3. Key Laboratory of Biology and Sustainable Management of Plant Diseases and Pests of Anhui Higher Education Institutes, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China;
4. Guizhou Tobacco Company of the China National Tobacco Corporation, Guiyang 550000, China

Received:2025-01-13 Published:2025-12-22

摘要/Abstract

摘要： 为明确拮抗细菌GXHZ16对烟草黑胫病的生防潜力，首先根据形态特征、生理生化、16S rRNA和gyrB基因序列分析对菌株GXHZ16进行鉴定，采用盆栽试验评价GXHZ16对烟草黑胫病的防控效果；通过扫描电镜观察拮抗细菌对病原菌菌丝形态的影响，同时利用菌丝生长速率法、PCR技术分析GXHZ16脂肽粗提物抑菌活性及其含有的编码脂肽化合物合成的相关基因；通过绿色荧光蛋白（gfp）标记法获得标记菌株GXHZ16-gfp，并对其在烟株中的定殖特性进行探究。结果表明，GXHZ16为枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis，其对烟草黑胫病的防效达到52.21%；该菌株可引起黑胫病菌菌丝干瘪、褶皱等形态畸形，其脂肽粗提物对黑胫病菌有较强抑菌活性，且该菌株含有编码制磷脂菌素、丰原素、表面活性素等脂肽化合物基因。此外，菌株GXHZ16可在烟株根际土壤以及根部稳定定殖，GXHZ16处理后的第28 d，烟株根际土壤以及根部中GXHZ16的菌量分别为25.20× 10⁶和12.93× 10⁵ cfu/g。该研究结果为枯草芽胞杆菌GXHZ16后期产业化开发提供理论支撑。

关键词: 烟草黑胫病菌, 枯草芽胞杆菌, 脂肽, 定殖, 生防潜力

Abstract: To clarify biocontrol potential of antagonistic bacterium GXHZ16 against tobacco black shank, the strain was first identified based on its morphological characteristics, physiological and biochemical properties, and sequence analyses of the 16S rRNA and gyrB genes. Subsequently, pot experiments were conducted to evaluate tits control efficacy against tobacco black shank. Furthermore, hyphal morphology of Phytophthora nicotianae after exposure to GXHZ16 was observed using scanning electron microscopy (SEM), antimicrobial activity of crude lipopeptides from GXHZ16 was assessed through mycelial growth rate assays, and PCR detection was used to identify genes encoding lipopeptides. Then, the labelled strain GXHZ16-gfp was obtained through the green fluorescent protein (gfp) tagging, and its colonization dynamics in rhizosphere soil and roots of tobacco plants were investigated. The results showed GXHZ16, identified as Bacillus subtilis, exhibited a control efficacy of 52.21% against tobacco black shank, and caused abnormal hyphal morphology of P. nicotianae. The crude lipopeptides of GXHZ16 strongly inhibited the growth of P. nicotianae, and GXHZ16 was found to contain genes encoding lipopeptides such as plipstatin, fengycin, and surfactin. In addition, GXHZ16 stably colonized the tobacco rhizosphere soil and roots, with colonization densities of 25.20× 10⁶ and 12.93× 10⁵ cfu/g, respectively, on the 28th day after inoculation. These findings provided a theoretical foundation for the further exploration and industrial development of GXHZ16.

Key words: Phytophthora nicotianae, Bacillus subtilis, lipopetide, colonization, biocontrol potential

中图分类号:

S476

彭宇, 胡亚杰, 吴惠平, 范啟铃, 李彩斌, 唐艾, 陈德慧, 李想, 陈建国, 丁婷, 吴峰. 枯草芽胞杆菌GXHZ16对烟草黑胫病的生防潜力[J]. 中国生物防治学报, 2025, 41(6): 1439-1451.

PENG Yu, HU Yajie, WU Huiping, FAN Qiling, LI Caibin, TANG Ai, CHEN Dehui, LI Xiang, CHEN Jianguo, DING Ting, WU Feng. Biocontrol Potential of Bacillus subtilis GXHZ16 against Tobacco Black Shank[J]. Chinese Journal of Biological Control, 2025, 41(6): 1439-1451.

参考文献

[1] 李彩斌, 程云龙, 何轶, 等. 烟草黑胫病菌高效杀菌剂的筛选[J]. 烟草科技, 2023, 56(6): 34-39.
[2] Guo D, Yuan C, Luo Y, et al. Biocontrol of tobacco black shank disease (Phytophthora nicotianae) by Bacillus velezensis Ba168[J]. Pesticide Biochemistry and Physiology, 2020, 165: 104523.
[3] 刘迎龙, 王军伟, 陆俊平, 等. 云南玉溪烟区烟草黑胫病菌的生理小种鉴定及其致病性分析[J]. 烟草科技, 2023, 56(6): 17-23.
[4] 李建军, 许世洋, 马佳勇, 等. 一种根腐类病害防病促生复合微生物菌系的优化及其效应[J]. 微生物学通报, 2025, 52(3): 1118-1133.
[5] 刘艳霞, 陶正朋, 李想, 等. 抗青枯病型根际促生菌(PGPR)菌群构建及其生物防控机制[J]. 微生物学报, 2023, 63(3): 1099-1114.
[6] 郭庆港, 刘高鸽, 陈秀叶, 等. 枯草芽胞杆菌HMB19198菌株抑菌物质的鉴定及其对番茄灰霉病的防治[J]. 植物病理学报, 2022, 52(2): 247-255.
[7] 贾孟媛, 王越洋, 唐培培, 等. 烟草黑胫病生防菌的筛选鉴定及其防效[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版), 2023, 49(3): 329-334.
[8] 孙亦婷, 郝浩浩, 唐培培, 等. 菌株SYT-SF的筛选鉴定及生防效果验证[J]. 现代农业科技, 2023(10): 89-92, 96.
[9] 常栋, 顾建国, 贾方方, 等. 烟草黑胫病不同植物源生防菌的筛选及防效测定[J]. 中国烟草学报, 2020, 26(3): 84-90.
[10] Qiu Y, Yan H H, Sun S M, et al. Use of Bacillus velezensis SDTB022 against tobacco black shank (TBS) and the biochemical mechanism involved[J]. Biological Control, 2022, 165: 104785.
[11] 高强, 张晓阳, 张渐隆, 等. 生防菌CY2的筛选鉴定及其与氟噻唑吡乙酮复配防治烟草黑胫病的效果[J]. 烟草科技, 2025, 58(3):70-79.
[12] 危潇, 黎妍妍, 姚经武, 等. 哈茨木霉WF2菌株鉴定及对烟草黑胫病的防效[J]. 中南农业科技, 2023, 44(11): 12-15.
[13] 隋宗明, 袁玲. 撕裂蜡孔菌对烟草黑胫病的防治效果及对烤烟生长的影响[J]. 植物保护学报, 2019, 46(5): 1138-1146.
[14] 曾祥难, 刘新源, 彭博, 等. 烟草疫霉拮抗菌的分离鉴定及其生防和发酵特性[J]. 江苏农业科学, 2024, 52(16): 161-170.
[15] 李亚楠, 张豪杰, 石晖琴, 等. 马铃薯炭疽病生防芽胞杆菌QB-2-7和 BM-7的鉴定及其合成菌群的生防作用[J]. 农业生物技术学报, 2025, 33(11): 2441-2459.
[16] 胡亚杰, 范啟铃, 李群岭, 等. 枯草芽胞杆菌GXHZ16抑制烟草疫霉病菌的表达谱分析[J]. 中国生物防治学报, 2024, 40(3): 608-619.
[17] 东秀珠, 蔡妙英. 常见细菌系统鉴定手册[M]. 北京: 科学出版社, 2001.
[18] 张娜娜, 徐琼, 黎鸿艺. 腐乳中菌群基因组DNA提取方法的对比研究[J].中国酿造, 2023, 42(10): 177-181.
[19] 吴晓东, 范存忠, 张志斌, 等. 蛇足石杉内生细菌的分离鉴定及其促生特性[J]. 微生物学通报, 2025, 52(6): 2570-2587.
[20] 崔皓玥, 田露, 胡乐梅, 等. 解淀粉芽孢杆菌wxy-b3产脂肽类物质对苹果斑点落叶病菌的抑菌活性研究[J]. 陕西科技大学学报, 2025, 43(1): 46-51.
[21] 刘妮, 王印庚, 于永翔, 等. 枯草芽孢杆菌斯氏亚种胞外产物的抑菌活性及其特性分析[J]. 微生物学报, 2024, 64(8): 2967-2985.
[22] 蔡露, 秦艳秋, 高坦坦, 等. 枯草芽孢杆菌菌株ZT4-2电击转化体系的建立[J]. 北京农学院学报, 2022, 37(1): 32-36.
[23] Ding H, Mo W, Yu S, et al. Whole genome sequence of Bacillus velezensis strain GUMT319: a potential biocontrol agent against tobacco black shank disease[J]. Frontiers in Microbiology, 2021(12): 658113.
[24] Wu G, Liu Y, Xu Y, et al. Exploring elicitors of the beneficial rhizobacterium Bacillus amyloliquefaciens SQR9 to induce plant systemic resistance and their interactions with plant signaling pathways[J]. Molecular Plant-Microbe Interactions, 2018, 31(5): 560-567.
[25] Perea-Molina P A, Pedraza-Herrera L A, Beauregard P B, et al. A biocontrol Bacillus velezensis strain decreases pathogen Burkholderia glumae population and occupies a similar niche in rice plants[J]. Biological Control, 2022, 176:105067.
[26] 宋晓雅, 毛子玥, 温德宇, 等. 番茄灰霉病生防细菌QZ-1生防潜力研究[J]. 扬州大学学报(农业与生命科学版), 2024, 45(2): 93-101.
[27] 罗雨晴, 盛浩, 袁红, 等. 多粘类芽孢杆菌LRS-1诱导黄瓜抗疫霉病的苯丙烷类代谢基因表达与调控研究[J]. 西南农业学报, 2020, 33(10): 2262-2266.

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[1]	王艺璇, 柳敬龙, 李惠霞, 费芍丹, 孙佳聪, 任兴平, 田晓明, 刘永刚, 张海英. 生防副地衣芽孢杆菌ZYGT1811的GFP标记及其在小麦植株和根际土的定殖动态[J]. 中国生物防治学报, 2025, 41(6): 1403-1411.
[2]	文欢, 张正坤, 路杨, 隋丽, 李启云. CO₂浓度增加条件下球孢白僵菌定殖对玉米促生和抗性作用的转录组学分析[J]. 中国生物防治学报, 2025, 41(5): 1063-1077.
[3]	吕红, 邹晓璐, 徐紫璐, 秦楠, 殷辉, 任璐, 赵晓军. 贝莱斯芽胞杆菌LY7对辣椒炭疽病菌的抑菌作用及其抑菌机制初探[J]. 中国生物防治学报, 2025, 41(5): 1104-1118.
[4]	王志远, 金梦军, 冯中红, 杨成德, 施玉安. 防治玉米茎腐病的枯草芽胞杆菌262XY2′颗粒剂的研制[J]. 中国生物防治学报, 2025, 41(5): 1133-1140.
[5]	钟绍忆, 梁兴慧, 王登杰, 李桂英, 张治科, 王海鸿, 雷仲仁, 吴圣勇, 高玉林. 球孢白僵菌内生定殖豇豆对美洲斑潜蝇种群的影响[J]. 中国生物防治学报, 2025, 41(3): 691-701.
[6]	吴梓菲, 林胜楠, 史芳芳, 王兴雯, 王志慧, 王宁, 史应武, 罗明, 郭文超, 包慧芳. 生防贝莱斯芽胞杆菌JS6-1定殖动态与全基因组测序分析[J]. 中国生物防治学报, 2025, 41(2): 335-346.
[7]	朱文亭, 张梦宁, 赵培怡, 王子明, 施艳, 孙炳剑, 陈琳琳, 李洪连. 小麦茎基腐病拮抗菌FCR-Y1的分离鉴定及其防病促生效果[J]. 中国生物防治学报, 2025, 41(2): 373-383.
[8]	卫鑫辰, 刘易, 杨茹薇, 段广荣, 谢学文, 石延霞, 柴阿丽, 李宝聚, 李磊. 马铃薯疮痂病拮抗菌ZF517的分离鉴定及生防效果初步研究[J]. 中国生物防治学报, 2025, 41(2): 411-422.
[9]	任璐, 孙江伟, 吕红, 殷辉, 秦楠, 赵晓军. 枯草芽胞杆菌对藜麦黑茎病的防治效果及其抑菌物质鉴定[J]. 中国生物防治学报, 2025, 41(1): 112-121.
[10]	张晓云, 王雪美, 丛蓉, 陈秀叶, 鹿秀云, 李社增, 郭庆港, 马平. 防治葡萄灰霉病的贝莱斯芽胞杆菌HMB28023筛选及其抑菌物质[J]. 中国生物防治学报, 2025, 41(1): 122-131.
[11]	崔文艳, 罗喜燕, 张佳佳, 车静静, 邹源, 陈坤秀, 何朋杰. 贝莱斯芽胞杆菌B9601-Y2对金银花叶斑病的防控效果[J]. 中国生物防治学报, 2024, 40(6): 1347-1354.
[12]	母银林, 吴平兰, 常志敏, 王茂贤, 郜军艺, 陈祥盛, 张廷珍. 储蓄植物酸模上蓼蓝齿胫叶甲发生动态及对蠋蝽定殖的作用[J]. 中国生物防治学报, 2024, 40(6): 1414-1421.
[13]	王明越, 何杉, 张丽霞, 王思佳, 苑志博, 吴迪, 王传珍, 潘佳亮, 包盛波, 王琦, 牛犇. ecp基因簇在路德维希肠杆菌AA4定殖松材线虫中的功能研究[J]. 中国生物防治学报, 2024, 40(5): 1022-1035.
[14]	谢林艳, 何丽莲, 罗艳菊, 李玉梅, 排先迈, 刘鲁峰, 李富生. 生防菌YC89在不同甘蔗品种中定殖及防治赤腐病的研究[J]. 中国生物防治学报, 2024, 40(5): 1066-1073.
[15]	胡亚杰, 范啟铃, 李群岭, 周效峰, 丁婷, 汪章勋, 吴峰. 枯草芽胞杆菌GXHZ16抑制烟草疫霉病菌的表达谱分析[J]. 中国生物防治学报, 2024, 40(3): 608-619.