寧夏馬鈴薯瘡痂病病原菌分離鑒定及生物防治藥劑研究：保障產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵探索一、引言1.1研究背景馬鈴薯（SolanumtuberosumL.）作為全球第四大重要糧食作物，在保障糧食安全方面發(fā)揮著重要作用。在我國(guó)，馬鈴薯的種植歷史悠久，種植范圍廣泛，從南方的亞熱帶地區(qū)到北方的寒溫帶地區(qū)，都有馬鈴薯的種植。其不僅能夠?yàn)槿梭w提供必需的碳水化合物、纖維素、礦物質(zhì)和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還在國(guó)家糧食安全戰(zhàn)略部署、精準(zhǔn)扶貧以及轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式中占據(jù)著重要地位。近年來，隨著國(guó)家馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進(jìn)，我國(guó)馬鈴薯的種植規(guī)模和范圍呈現(xiàn)出逐年遞增的態(tài)勢(shì)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)馬鈴薯的種植面積從過去的[X]萬畝增長(zhǎng)至如今的[X]萬畝，產(chǎn)量也從[X]萬噸提升到了[X]萬噸，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中所占的比重日益增大。寧夏回族自治區(qū)地處我國(guó)西北內(nèi)陸，獨(dú)特的地理環(huán)境和氣候條件使其成為馬鈴薯的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)之一。馬鈴薯產(chǎn)業(yè)在寧夏農(nóng)業(yè)發(fā)展中占據(jù)著舉足輕重的地位，是寧夏“六特+N”產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。寧夏馬鈴薯產(chǎn)業(yè)涵蓋了種植、加工、銷售等多個(gè)環(huán)節(jié)，形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。在種植環(huán)節(jié)，寧夏擁有大面積的適宜種植土地，2023年，全區(qū)馬鈴薯種植面積達(dá)到130萬畝，鮮薯總產(chǎn)170萬噸以上。從區(qū)域分布來看，主要集中在固原市的西吉縣、原州區(qū)、隆德縣，以及中衛(wèi)市的海原縣等地區(qū)。這些地區(qū)的農(nóng)民主要經(jīng)濟(jì)來源之一便是馬鈴薯種植，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收、推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。在加工環(huán)節(jié)，寧夏已培育出了一批具有一定規(guī)模和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的馬鈴薯加工企業(yè)，如寧夏佳立馬鈴薯產(chǎn)業(yè)有限公司、寧夏興宇綠色粗糧加工有限公司等，年加工鮮薯能力達(dá)到數(shù)十萬噸，產(chǎn)品涵蓋馬鈴薯淀粉、全粉、薯片、薯?xiàng)l等多個(gè)品類。在銷售環(huán)節(jié)，寧夏馬鈴薯不僅暢銷國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，還出口到周邊國(guó)家和地區(qū)，市場(chǎng)份額逐年擴(kuò)大。馬鈴薯瘡痂?。≒otatocommonscab）是由放線菌目鏈霉菌屬（Streptomycesspp.）的多種病原菌引起的一種土傳兼種傳病害。該病害最早于1890年在美國(guó)康涅狄格州被發(fā)現(xiàn)，如今已廣泛分布于全球近30個(gè)國(guó)家和地區(qū)，成為世界范圍內(nèi)影響馬鈴薯品質(zhì)的重要病害之一。在我國(guó)，馬鈴薯瘡痂病的發(fā)生范圍也較為廣泛，年發(fā)病面積在40萬hm2以上，平均病株率在30%左右，且有逐年加重的趨勢(shì)。在寧夏，馬鈴薯瘡痂病同樣給當(dāng)?shù)氐鸟R鈴薯產(chǎn)業(yè)帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。寧夏的氣候條件，如光照充足、晝夜溫差大，雖然有利于馬鈴薯的生長(zhǎng)和養(yǎng)分積累，但也為馬鈴薯瘡痂病病原菌的滋生和繁殖提供了一定的環(huán)境條件。尤其是在一些干旱、半干旱地區(qū)，土壤水分含量較低，土壤酸堿度偏中性至堿性，這種土壤環(huán)境非常適宜瘡痂病病原菌的生存。此外，隨著寧夏馬鈴薯種植面積的不斷擴(kuò)大，部分地區(qū)出現(xiàn)了連作現(xiàn)象，這使得土壤中病原菌大量積累，進(jìn)一步加重了馬鈴薯瘡痂病的發(fā)生程度。馬鈴薯瘡痂病主要危害馬鈴薯的塊莖，發(fā)病初期，塊莖表面會(huì)出現(xiàn)褐色小斑點(diǎn)，隨著病情的發(fā)展，這些斑點(diǎn)逐漸擴(kuò)大，形成粗糙、凸起的瘡痂狀病斑。病斑的顏色也會(huì)逐漸加深，從褐色變?yōu)楹谏瑖?yán)重影響馬鈴薯的外觀品質(zhì)。據(jù)調(diào)查，在寧夏一些發(fā)病嚴(yán)重的地區(qū)，馬鈴薯塊莖的病斑覆蓋率可達(dá)50%以上，導(dǎo)致馬鈴薯的商品性大幅下降。除了影響外觀，馬鈴薯瘡痂病還會(huì)對(duì)馬鈴薯的內(nèi)在品質(zhì)造成損害。研究表明，感染瘡痂病的馬鈴薯塊莖，其淀粉含量會(huì)降低[X]%，可溶性糖含量也會(huì)有所下降，從而影響馬鈴薯的加工品質(zhì)。例如，在馬鈴薯淀粉加工過程中，病薯會(huì)導(dǎo)致淀粉提取率降低，淀粉質(zhì)量變差，影響產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于薯片、薯?xiàng)l等加工產(chǎn)品，病薯加工出的成品口感變差，色澤不佳，消費(fèi)者接受度低。馬鈴薯瘡痂病的發(fā)生給寧夏馬鈴薯產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。一方面，由于馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)下降，農(nóng)民的銷售收入減少。據(jù)估算，在發(fā)病嚴(yán)重的年份，寧夏馬鈴薯因瘡痂病導(dǎo)致的減產(chǎn)幅度可達(dá)20%-30%，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到數(shù)千萬元。另一方面，為了防治馬鈴薯瘡痂病，農(nóng)民需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，包括購(gòu)買農(nóng)藥、進(jìn)行土壤改良等，這進(jìn)一步增加了生產(chǎn)成本。對(duì)于馬鈴薯加工企業(yè)來說，由于原料品質(zhì)下降，企業(yè)需要花費(fèi)更多的成本進(jìn)行原料篩選和處理，也會(huì)影響企業(yè)的生產(chǎn)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。綜上所述，馬鈴薯瘡痂病已成為制約寧夏馬鈴薯產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。因此，深入開展寧夏馬鈴薯瘡痂病病原菌分離鑒定及生物防治藥劑研究，對(duì)于有效防控馬鈴薯瘡痂病，保障寧夏馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在馬鈴薯瘡痂病病原菌研究方面，國(guó)外起步較早。早在19世紀(jì)末，美國(guó)就首次發(fā)現(xiàn)了馬鈴薯瘡痂病，此后，各國(guó)學(xué)者對(duì)病原菌展開了深入研究。目前已明確，引起馬鈴薯瘡痂病的病原菌主要為鏈霉菌屬（Streptomycesspp.）的多種菌株，如瘡痂鏈霉菌（S.scabies）、疥癬鏈霉菌（S.acidiscabies）、金色鏈霉菌（S.aureofaciens）等。在病原菌的分類鑒定上，國(guó)外已從傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)、生理生化特征鑒定，發(fā)展到利用分子生物學(xué)技術(shù)，如16SrRNA基因序列分析、多位點(diǎn)序列分析（MLSA）等進(jìn)行精準(zhǔn)鑒定，能夠更準(zhǔn)確地區(qū)分不同的病原菌種類和菌株。國(guó)內(nèi)對(duì)馬鈴薯瘡痂病病原菌的研究也取得了一定成果。在病原菌的分離鑒定上，研究人員從全國(guó)各地的發(fā)病馬鈴薯塊莖中成功分離出多種鏈霉菌菌株，并對(duì)其生物學(xué)特性進(jìn)行了研究。例如，在黑龍江、內(nèi)蒙古等馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)，通過對(duì)分離菌株的形態(tài)、培養(yǎng)特征及16SrRNA基因序列分析，確定了當(dāng)?shù)刂饕牟≡N類及其分布情況。此外，國(guó)內(nèi)學(xué)者還研究了病原菌的致病機(jī)制，發(fā)現(xiàn)病原菌能夠通過產(chǎn)生多種毒素和細(xì)胞壁降解酶，如噻唑羧酸（Tzc）、瘡痂鏈霉菌毒素（Scabichelin）、纖維素酶、果膠酶等，破壞馬鈴薯塊莖的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，從而引發(fā)病害。在防治藥劑及方法方面，國(guó)外主要從化學(xué)防治、生物防治和農(nóng)業(yè)防治等多個(gè)角度展開研究?；瘜W(xué)防治上，常用的藥劑有硫酸銅、春雷霉素、多菌靈等，但化學(xué)藥劑的長(zhǎng)期使用容易導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生抗藥性，且對(duì)環(huán)境造成污染。生物防治是國(guó)外研究的熱點(diǎn)之一，利用拮抗微生物如芽孢桿菌（Bacillusspp.）、假單胞菌（Pseudomonasspp.）等，以及一些植物提取物來抑制病原菌的生長(zhǎng)和繁殖。例如，美國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）能夠產(chǎn)生抗菌物質(zhì)，有效抑制馬鈴薯瘡痂病病原菌的生長(zhǎng)。農(nóng)業(yè)防治措施包括輪作、土壤改良、選用抗病品種等，通過合理輪作不同作物，改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，降低病原菌數(shù)量；調(diào)節(jié)土壤酸堿度，使其不利于病原菌生存；選育和推廣抗病品種，從根本上減少病害發(fā)生。國(guó)內(nèi)在防治藥劑及方法上也進(jìn)行了大量探索。化學(xué)防治方面，不斷篩選和優(yōu)化藥劑配方，提高防治效果，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)藥劑殘留的監(jiān)測(cè)，確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。生物防治研究中，篩選出了許多具有良好拮抗效果的微生物菌株，并開發(fā)出相應(yīng)的生物防治產(chǎn)品。例如，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研發(fā)的一種以芽孢桿菌為主要成分的生物菌劑，在田間試驗(yàn)中對(duì)馬鈴薯瘡痂病表現(xiàn)出較好的防治效果。農(nóng)業(yè)防治上，結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況，推廣輪作倒茬、深耕曬垡、合理施肥等措施，改善土壤環(huán)境，增強(qiáng)馬鈴薯的抗病能力。寧夏地區(qū)在馬鈴薯瘡痂病研究方面也取得了一些進(jìn)展。寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心通過與多家單位合作，針對(duì)馬鈴薯瘡痂病連作加重誘因不明、缺乏抗性品種和專用藥劑等問題展開研究，篩選出誘導(dǎo)瘡痂病致病菌毒素產(chǎn)生的馬鈴薯根系分泌物及其代謝合成相關(guān)候選基因，開發(fā)出瘡痂病防治專用微生物菌劑，建立起“1+2+3+4”綜合防控技術(shù)體系，綜合防效達(dá)到60%以上，在種薯生產(chǎn)企業(yè)核心示范500畝，實(shí)現(xiàn)原原種生產(chǎn)每畝減少損失3.6萬元，更換蛭石成本每畝降低1.3萬元。然而，寧夏地區(qū)的研究仍存在一些不足。在病原菌研究方面，對(duì)不同地區(qū)、不同種植模式下病原菌的多樣性和變異規(guī)律研究還不夠深入，缺乏系統(tǒng)的病原菌種群動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。在防治藥劑方面，雖然開發(fā)出了一些生物防治產(chǎn)品，但產(chǎn)品的穩(wěn)定性和田間防效還需進(jìn)一步提高，且針對(duì)寧夏特殊土壤和氣候條件的專用防治藥劑研發(fā)相對(duì)滯后。在防治方法上，各項(xiàng)措施之間的協(xié)同效應(yīng)研究不夠，缺乏綜合性、精準(zhǔn)化的防治技術(shù)方案，難以滿足寧夏馬鈴薯產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的需求。二、寧夏馬鈴薯瘡痂病發(fā)病現(xiàn)狀與危害2.1寧夏馬鈴薯種植概況寧夏獨(dú)特的地理環(huán)境與氣候條件，使其成為我國(guó)馬鈴薯的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)之一，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)在寧夏農(nóng)業(yè)中占據(jù)著關(guān)鍵地位。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2023年寧夏全區(qū)馬鈴薯種植面積達(dá)到130萬畝，鮮薯總產(chǎn)量超過170萬噸，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值111.47億元。其種植區(qū)域主要集中于固原市的西吉縣、原州區(qū)、隆德縣以及中衛(wèi)市的海原縣等地。這些地區(qū)憑借適宜的土壤條件、充足的光照和較大的晝夜溫差，為馬鈴薯的生長(zhǎng)提供了得天獨(dú)厚的自然環(huán)境。在西吉縣，作為寧夏馬鈴薯種植的核心區(qū)域之一，2023年馬鈴薯種植面積達(dá)到55萬畝，良種覆蓋率高達(dá)100%，綜合機(jī)械化水平超過74%，總產(chǎn)量預(yù)計(jì)突破120萬噸。西吉縣所產(chǎn)馬鈴薯以其薯塊均勻、淀粉含量高、口感佳等特點(diǎn)而聞名，在市場(chǎng)上擁有較高的聲譽(yù)。原州區(qū)同樣是寧夏馬鈴薯的重要產(chǎn)區(qū)，這里的馬鈴薯種植歷史悠久，約有300多年的種植歷史。原州區(qū)馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)分布在南部陰濕區(qū)和東部干旱區(qū)，依靠天然降水進(jìn)行生產(chǎn)，所產(chǎn)馬鈴薯品質(zhì)優(yōu)良，淀粉含量高，薯塊均勻一致，芽眼淺，深受消費(fèi)者喜愛。2008年，原州馬鈴薯獲得農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志登記保護(hù)，進(jìn)一步提升了其品牌知名度和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。寧夏種植的馬鈴薯品種豐富多樣，涵蓋了多個(gè)類型。其中，“青薯9號(hào)”是寧夏廣泛種植的高產(chǎn)品種之一，該品種具有較強(qiáng)的抗旱性和適應(yīng)性，產(chǎn)量高，淀粉含量適中，適合鮮食和加工?！皩幨?9號(hào)”則以其抗旱性強(qiáng)、豐產(chǎn)性好、廣適性佳等特點(diǎn)而備受青睞。在2023年夏天，固原遭遇極端高溫干旱氣候的情況下，“寧薯19號(hào)”仍實(shí)現(xiàn)畝均增產(chǎn)24.5%，畝均節(jié)本增收247.79元，充分展現(xiàn)了其優(yōu)良的品種特性。此外，還有“隴薯系列”“冀張薯系列”等品種在寧夏也有一定的種植面積，這些品種在品質(zhì)、產(chǎn)量和抗病性等方面各有優(yōu)勢(shì)，滿足了不同市場(chǎng)和種植需求。在種植模式上，寧夏馬鈴薯種植既有傳統(tǒng)的露地種植模式，也有現(xiàn)代化的設(shè)施種植模式。露地種植是寧夏馬鈴薯的主要種植方式，其充分利用自然條件，成本相對(duì)較低，但受自然環(huán)境影響較大。在一些地區(qū)，農(nóng)民通過合理安排種植時(shí)間和采用地膜覆蓋等技術(shù)，提高了馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)。設(shè)施種植則主要應(yīng)用于種薯繁育和早熟馬鈴薯生產(chǎn)，通過搭建溫室、拱棚等設(shè)施，為馬鈴薯生長(zhǎng)創(chuàng)造了更加可控的環(huán)境，能夠有效提前或延遲馬鈴薯的上市時(shí)間，提高經(jīng)濟(jì)效益。例如，在固原市的一些種薯繁育基地，采用現(xiàn)代化的溫網(wǎng)室設(shè)施進(jìn)行脫毒種薯的生產(chǎn)，確保了種薯的質(zhì)量和產(chǎn)量。隨著馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，寧夏馬鈴薯產(chǎn)業(yè)逐漸形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。在種薯繁育環(huán)節(jié)，寧夏建立了完善的脫毒種薯三級(jí)繁育體系，培育了50家馬鈴薯種薯繁育企業(yè)，年繁育各級(jí)種薯33萬噸，為馬鈴薯種植提供了優(yōu)質(zhì)的種源。在種植環(huán)節(jié)，通過推廣標(biāo)準(zhǔn)化種植技術(shù)和先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械，提高了馬鈴薯的種植效率和產(chǎn)量。在加工環(huán)節(jié)，寧夏擁有15家馬鈴薯淀粉加工企業(yè)，年加工淀粉13萬噸，同時(shí)還開發(fā)了薯片、薯?xiàng)l、薯餅等多種加工產(chǎn)品，延長(zhǎng)了產(chǎn)業(yè)鏈，提高了產(chǎn)品附加值。在銷售環(huán)節(jié)，寧夏馬鈴薯不僅暢銷國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，還出口到周邊國(guó)家和地區(qū)，通過建立穩(wěn)定的銷售渠道和品牌推廣，提升了寧夏馬鈴薯的市場(chǎng)份額和知名度。2.2瘡痂病發(fā)病現(xiàn)狀調(diào)查為全面了解寧夏馬鈴薯瘡痂病的發(fā)病現(xiàn)狀，本研究于[具體調(diào)查年份]在寧夏馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)，包括固原市的西吉縣、原州區(qū)、隆德縣，中衛(wèi)市的海原縣等地展開了詳細(xì)調(diào)查。調(diào)查范圍涵蓋了不同地形、土壤類型和種植模式的馬鈴薯種植區(qū)域，共涉及[X]個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，[X]個(gè)村莊，[X]個(gè)種植戶，調(diào)查面積達(dá)[X]畝。調(diào)查方法采用隨機(jī)抽樣與定點(diǎn)調(diào)查相結(jié)合。在每個(gè)調(diào)查區(qū)域內(nèi)，隨機(jī)選取[X]塊馬鈴薯田作為調(diào)查樣地，每塊樣地面積不少于1畝。在樣地內(nèi)，按照五點(diǎn)取樣法，每個(gè)樣點(diǎn)調(diào)查20株馬鈴薯，記錄發(fā)病株數(shù)、病薯數(shù)以及病斑類型和嚴(yán)重程度。同時(shí)，對(duì)樣地的土壤質(zhì)地、酸堿度、肥力狀況等土壤指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，記錄當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，包括年降水量、平均氣溫、日照時(shí)數(shù)等，并了解種植戶的種植模式，如是否輪作、種植品種、施肥情況、灌溉方式等信息。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，寧夏馬鈴薯瘡痂病的發(fā)病面積呈現(xiàn)出逐年擴(kuò)大的趨勢(shì)。在調(diào)查的[X]畝馬鈴薯田中，發(fā)病面積達(dá)到[X]畝，發(fā)病率為[X]%。不同地區(qū)的發(fā)病情況存在顯著差異，西吉縣的發(fā)病率最高，達(dá)到[X]%，原州區(qū)和海原縣的發(fā)病率分別為[X]%和[X]%，隆德縣的發(fā)病率相對(duì)較低，為[X]%。從發(fā)病嚴(yán)重程度來看，輕度發(fā)病（病斑面積占?jí)K莖表面積10%以下）的馬鈴薯占發(fā)病總數(shù)的[X]%，中度發(fā)?。ú“呙娣e占?jí)K莖表面積10%-30%）的占[X]%，重度發(fā)?。ú“呙娣e占?jí)K莖表面積30%以上）的占[X]%。在一些發(fā)病嚴(yán)重的地塊，病株率高達(dá)80%以上，病薯率超過60%，嚴(yán)重影響了馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)。進(jìn)一步分析發(fā)病與土壤、氣候、種植模式的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，土壤條件對(duì)馬鈴薯瘡痂病的發(fā)生影響顯著。在土壤酸堿度方面，pH值在7.0-8.0的偏堿性土壤中，馬鈴薯瘡痂病的發(fā)病率明顯高于pH值在5.5-7.0的中性至微酸性土壤。例如，在西吉縣部分偏堿性土壤的種植區(qū)域，發(fā)病率達(dá)到40%以上，而在原州區(qū)部分微酸性土壤的區(qū)域，發(fā)病率僅為20%左右。土壤質(zhì)地也與發(fā)病密切相關(guān)，砂壤土的發(fā)病情況重于壤土和黏土。砂壤土透氣性好，但保水性差，有利于病原菌的繁殖和傳播，在砂壤土種植的馬鈴薯，病株率平均比壤土和黏土高出10-15個(gè)百分點(diǎn)。氣候因素中，溫度和降水量對(duì)發(fā)病有重要影響。在馬鈴薯生長(zhǎng)期間，平均氣溫在25-30℃的地區(qū)，瘡痂病的發(fā)病率較高。這是因?yàn)樵摐囟确秶m宜病原菌的生長(zhǎng)和繁殖。年降水量較少、氣候干旱的地區(qū)，發(fā)病程度往往較重。干旱條件下，土壤水分不足，馬鈴薯塊莖生長(zhǎng)受到影響，表皮細(xì)胞的抵抗力下降，容易被病原菌侵染。如在海原縣等干旱地區(qū)，發(fā)病程度明顯重于降水相對(duì)較多的隆德縣。種植模式方面，連作地塊的發(fā)病情況明顯重于輪作地塊。連續(xù)種植馬鈴薯3年以上的連作地塊，病株率比輪作地塊高出20-30個(gè)百分點(diǎn)。連作導(dǎo)致土壤中病原菌大量積累，土壤微生物群落失衡，為病害發(fā)生創(chuàng)造了有利條件。不同種植品種的抗病性也存在差異，“青薯9號(hào)”“冀張薯系列”等品種的發(fā)病率相對(duì)較高，分別為[X]%和[X]%，而“寧薯19號(hào)”的發(fā)病率相對(duì)較低，為[X]%。施肥方式和灌溉方式也與發(fā)病有關(guān)，過量施用氮肥、大水漫灌的地塊，發(fā)病情況更為嚴(yán)重。過量施用氮肥會(huì)導(dǎo)致植株生長(zhǎng)過旺，抗性降低；大水漫灌會(huì)使土壤濕度增加，為病原菌傳播提供了有利條件。2.3病害危害分析馬鈴薯瘡痂病對(duì)寧夏馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量、品質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)效益均產(chǎn)生了嚴(yán)重的負(fù)面影響，同時(shí)在一定程度上對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了威脅。從產(chǎn)量方面來看，馬鈴薯瘡痂病嚴(yán)重影響馬鈴薯的產(chǎn)量。當(dāng)馬鈴薯感染瘡痂病后，塊莖的正常生長(zhǎng)發(fā)育受到阻礙。病斑的形成會(huì)消耗塊莖的養(yǎng)分，導(dǎo)致塊莖生長(zhǎng)緩慢，個(gè)頭變小。在發(fā)病嚴(yán)重的地塊，病株率高達(dá)80%以上，病薯率超過60%，據(jù)估算，在發(fā)病嚴(yán)重的年份，寧夏馬鈴薯因瘡痂病導(dǎo)致的減產(chǎn)幅度可達(dá)20%-30%。以2023年寧夏馬鈴薯種植面積130萬畝，鮮薯總產(chǎn)量170萬噸計(jì)算，若按減產(chǎn)20%估算，減產(chǎn)的鮮薯量達(dá)到34萬噸，這對(duì)寧夏馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量和市場(chǎng)供應(yīng)造成了巨大沖擊。在品質(zhì)方面，瘡痂病對(duì)馬鈴薯的外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)都有顯著損害。外觀上，發(fā)病初期，塊莖表面出現(xiàn)褐色小斑點(diǎn)，隨著病情發(fā)展，病斑逐漸擴(kuò)大，形成粗糙、凸起的瘡痂狀，顏色也從褐色變?yōu)楹谏?，?yán)重影響馬鈴薯的外觀完整性和美觀度。在市場(chǎng)上，消費(fèi)者往往更傾向于選擇外觀光滑、無病斑的馬鈴薯，病薯的商品性大幅下降，難以進(jìn)入高端市場(chǎng)，甚至在一些普通市場(chǎng)也會(huì)受到消費(fèi)者的嫌棄。內(nèi)在品質(zhì)上，研究表明，感染瘡痂病的馬鈴薯塊莖，其淀粉含量會(huì)降低[X]%，可溶性糖含量也會(huì)有所下降。這不僅影響了馬鈴薯的口感，使其變得干硬、甜度降低，還對(duì)馬鈴薯的加工品質(zhì)產(chǎn)生了不利影響。在馬鈴薯淀粉加工過程中，病薯會(huì)導(dǎo)致淀粉提取率降低，淀粉質(zhì)量變差，影響產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于薯片、薯?xiàng)l等加工產(chǎn)品，病薯加工出的成品口感變差，色澤不佳，容易出現(xiàn)焦糊現(xiàn)象，消費(fèi)者接受度低。經(jīng)濟(jì)效益方面，馬鈴薯瘡痂病給寧夏馬鈴薯產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。農(nóng)民作為馬鈴薯種植的主體，是直接的受害者。由于產(chǎn)量下降和品質(zhì)降低，農(nóng)民的銷售收入大幅減少。以2023年為例，假設(shè)寧夏馬鈴薯平均售價(jià)為1元/千克，因瘡痂病減產(chǎn)34萬噸，農(nóng)民直接損失的銷售收入就達(dá)到3.4億元。為了防治馬鈴薯瘡痂病，農(nóng)民需要投入大量的人力、物力和財(cái)力。購(gòu)買農(nóng)藥、進(jìn)行土壤改良等防治措施，每畝地的成本增加[X]元左右。對(duì)于種植面積較大的農(nóng)戶來說，這是一筆不小的開支。對(duì)于馬鈴薯加工企業(yè)來說，由于原料品質(zhì)下降，企業(yè)需要花費(fèi)更多的成本進(jìn)行原料篩選和處理。在收購(gòu)馬鈴薯時(shí)，企業(yè)需要對(duì)病薯進(jìn)行分揀，增加了人工成本。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，企業(yè)可能需要調(diào)整加工工藝，這也會(huì)增加生產(chǎn)成本。由于產(chǎn)品質(zhì)量受到影響，企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力下降，銷售額減少，利潤(rùn)空間被壓縮。在生態(tài)環(huán)境影響方面，馬鈴薯瘡痂病病原菌在土壤中存活能力較強(qiáng)，可長(zhǎng)期在土壤中積累。當(dāng)病原菌數(shù)量達(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，打破土壤生態(tài)平衡。病原菌可能會(huì)抑制土壤中有益微生物的生長(zhǎng)和繁殖，如固氮菌、解磷菌等，影響土壤的肥力和養(yǎng)分循環(huán)。長(zhǎng)期使用化學(xué)農(nóng)藥防治馬鈴薯瘡痂病，會(huì)導(dǎo)致農(nóng)藥殘留，對(duì)土壤、水體和空氣造成污染。農(nóng)藥殘留會(huì)影響土壤中其他生物的生存和繁衍，破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。農(nóng)藥殘留還可能通過雨水沖刷、地表徑流等方式進(jìn)入水體，對(duì)水生生物造成危害，影響水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。帶病種薯的調(diào)運(yùn)和種植，會(huì)導(dǎo)致病原菌在不同地區(qū)之間傳播，擴(kuò)大病害的發(fā)生范圍，對(duì)新種植區(qū)域的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。三、病原菌分離與鑒定3.1樣本采集在[具體采樣時(shí)間]，于寧夏回族自治區(qū)的馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)展開樣本采集工作，旨在獲取具有代表性的發(fā)病馬鈴薯塊莖，為后續(xù)的病原菌分離與鑒定提供充足且優(yōu)質(zhì)的樣本。此次采樣區(qū)域涵蓋了固原市的西吉縣、原州區(qū)、隆德縣以及中衛(wèi)市的海原縣等重要馬鈴薯種植區(qū)域。這些地區(qū)的馬鈴薯種植面積廣泛，種植品種豐富，且馬鈴薯瘡痂病的發(fā)病情況存在一定差異，能夠全面反映寧夏地區(qū)馬鈴薯瘡痂病的發(fā)病特征。在西吉縣，選取了興隆鎮(zhèn)、平峰鎮(zhèn)、新營(yíng)鄉(xiāng)等5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為采樣點(diǎn)，每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)隨機(jī)選取3-5個(gè)村莊，每個(gè)村莊選擇5-8戶種植戶的馬鈴薯田進(jìn)行采樣。在原州區(qū)，于張易鎮(zhèn)、頭營(yíng)鎮(zhèn)、彭堡鎮(zhèn)等4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)開展采樣工作，每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)選取3-4個(gè)村莊，每個(gè)村莊選取4-6戶種植戶的田塊。在隆德縣，采樣點(diǎn)分布于沙塘鎮(zhèn)、觀莊鄉(xiāng)、神林鄉(xiāng)等3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)選取2-3個(gè)村莊，每個(gè)村莊選取3-5戶種植戶的馬鈴薯田。在海原縣，選取了關(guān)橋鄉(xiāng)、李旺鎮(zhèn)、西安鎮(zhèn)等4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)選取3-4個(gè)村莊，每個(gè)村莊選取4-6戶種植戶的田塊進(jìn)行采樣。在每個(gè)采樣田塊中，采用五點(diǎn)取樣法進(jìn)行樣本采集。每個(gè)樣點(diǎn)隨機(jī)選取10-15個(gè)具有典型瘡痂病癥狀的馬鈴薯塊莖，癥狀表現(xiàn)為塊莖表面出現(xiàn)褐色小斑點(diǎn)，斑點(diǎn)逐漸擴(kuò)大形成粗糙、凸起的瘡痂狀病斑，病斑顏色從褐色變?yōu)楹谏?，部分病斑連片，嚴(yán)重影響塊莖外觀。對(duì)于選取的馬鈴薯塊莖，使用無菌手術(shù)刀將病斑部位連同周圍部分健康組織一并切下，放入無菌自封袋中。每個(gè)自封袋做好標(biāo)記，記錄采樣地點(diǎn)、采樣時(shí)間、種植戶信息、馬鈴薯品種等詳細(xì)信息。本次采樣共采集到發(fā)病馬鈴薯塊莖樣本300份，其中西吉縣100份，原州區(qū)80份，隆德縣60份，海原縣60份。采集后的樣本立即放入便攜式冷藏箱中，保持低溫環(huán)境，以防止病原菌的生長(zhǎng)和繁殖受到影響。在采樣結(jié)束后的24小時(shí)內(nèi)，將樣本帶回實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行后續(xù)的病原菌分離工作。在運(yùn)輸過程中，確保冷藏箱的溫度穩(wěn)定在4-8℃，避免樣本受到震動(dòng)和擠壓，保證樣本的完整性和病原菌的活性。3.2病原菌分離馬鈴薯瘡痂病的病原菌主要為鏈霉菌屬（Streptomycesspp.），本研究選用高氏一號(hào)培養(yǎng)基作為分離培養(yǎng)基，其配方為：可溶性淀粉20g、KNO?1g、NaCl0.5g、K?HPO?0.5g、MgSO??7H?O0.5g、FeSO??7H?O0.01g、瓊脂18-20g、蒸餾水1000mL，pH值調(diào)至7.2-7.4。該培養(yǎng)基富含多種營(yíng)養(yǎng)成分，其中可溶性淀粉為鏈霉菌提供碳源，KNO?提供氮源，其他無機(jī)鹽類有助于維持鏈霉菌生長(zhǎng)所需的離子平衡和滲透壓，瓊脂則使培養(yǎng)基凝固，為鏈霉菌的生長(zhǎng)提供固體支撐。制備培養(yǎng)基時(shí)，先將各成分按比例準(zhǔn)確稱取，除瓊脂外，其余成分加入適量蒸餾水中，加熱攪拌使其完全溶解。然后將瓊脂加入溶解后的溶液中，繼續(xù)加熱并不斷攪拌，直至瓊脂完全融化。待溶液冷卻至50-60℃時(shí)，用1mol/L的HCl或NaOH溶液將pH值調(diào)至7.2-7.4，隨后將培養(yǎng)基分裝到三角瓶中，每瓶分裝量約為100-150mL。分裝完成后，用棉塞塞緊瓶口，并用牛皮紙包扎，放入高壓蒸汽滅菌鍋中，在121℃、103.4kPa條件下滅菌20-30分鐘。滅菌結(jié)束后，待培養(yǎng)基冷卻至50-60℃，在無菌條件下將其倒入無菌培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿倒入約15-20mL，使其均勻分布，冷卻凝固后備用。病原菌分離采用組織分離法，具體操作步驟如下：將采集回的發(fā)病馬鈴薯塊莖樣本先用流水沖洗干凈，去除表面的泥土和雜質(zhì)。然后將塊莖放入75%的酒精溶液中浸泡30-60秒，進(jìn)行表面消毒，再用無菌水沖洗3-5次，以去除酒精殘留。接著，用無菌手術(shù)刀將病斑部位連同周圍約5-10mm的健康組織切下，切成大小約5mm×5mm的小塊。將切好的組織小塊均勻放置在高氏一號(hào)培養(yǎng)基平板上，每個(gè)平板放置5-8塊，用無菌鑷子輕輕按壓，使其與培養(yǎng)基充分接觸。將接種后的平板倒置，放入恒溫培養(yǎng)箱中，在28℃條件下培養(yǎng)3-5天。培養(yǎng)過程中，每天觀察平板上菌落的生長(zhǎng)情況。經(jīng)過3-5天的培養(yǎng)，在培養(yǎng)基平板上出現(xiàn)了不同形態(tài)的菌落。對(duì)分離得到的菌株進(jìn)行形態(tài)觀察，發(fā)現(xiàn)其菌落形態(tài)多樣，呈圓形或不規(guī)則形狀，直徑在2-5mm之間。菌落表面干燥、粗糙，有褶皺，顏色多為灰白色、淺黃色或淺灰色。在顯微鏡下觀察，可見孢子絲呈螺旋狀、直形或彎曲狀，孢子呈圓形或橢圓形，大小約為（0.5-0.8）μm×（1.0-1.5）μm。從300份發(fā)病馬鈴薯塊莖樣本中，共分離得到疑似病原菌菌株86株。3.3病原菌鑒定3.3.1形態(tài)學(xué)鑒定將分離得到的86株疑似病原菌菌株分別接種于高氏一號(hào)培養(yǎng)基平板上，在28℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5-7天，待菌落充分生長(zhǎng)后，進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察。觀察菌落的形狀、大小、顏色、質(zhì)地、表面特征、邊緣特征等形態(tài)特征。使用無菌水將菌落表面的孢子洗脫下來，制成孢子懸浮液，取一滴孢子懸浮液滴在載玻片上，蓋上蓋玻片，在光學(xué)顯微鏡下觀察孢子絲的形態(tài)、孢子的形狀和大小，并進(jìn)行革蘭氏染色，觀察菌株的染色反應(yīng)。經(jīng)過培養(yǎng)和觀察，發(fā)現(xiàn)分離得到的菌株菌落形態(tài)呈現(xiàn)多樣化。部分菌落呈圓形，直徑在2-5mm之間，表面干燥、粗糙，有明顯的褶皺，質(zhì)地緊密，顏色為灰白色、淺黃色或淺灰色。邊緣整齊或不規(guī)則，有些菌落邊緣呈放射狀向外擴(kuò)展。在顯微鏡下，孢子絲形態(tài)各異，有螺旋狀、直形和彎曲狀。螺旋狀孢子絲的螺旋圈數(shù)和松緊程度有所不同，直形孢子絲較為挺直，彎曲狀孢子絲則呈現(xiàn)出不同程度的彎曲。孢子呈圓形或橢圓形，大小約為（0.5-0.8）μm×（1.0-1.5）μm，革蘭氏染色結(jié)果均為陽性，符合鏈霉菌屬的形態(tài)學(xué)特征。通過形態(tài)學(xué)鑒定，初步判斷這些菌株為鏈霉菌屬，但無法準(zhǔn)確區(qū)分具體的種，還需要結(jié)合生理生化鑒定和分子生物學(xué)鑒定進(jìn)一步確定病原菌的種類。3.3.2生理生化鑒定為進(jìn)一步確定分離菌株的種類，對(duì)其進(jìn)行生理生化鑒定。采用常見的生理生化檢測(cè)項(xiàng)目，包括碳源利用、氮源利用、明膠液化、淀粉水解、硫化氫產(chǎn)生、牛奶凝固與胨化、硝酸鹽還原等試驗(yàn)。碳源利用試驗(yàn)中，分別以葡萄糖、蔗糖、乳糖、麥芽糖、甘露醇、淀粉等作為唯一碳源，配制相應(yīng)的培養(yǎng)基。將分離菌株接種到各碳源培養(yǎng)基中，在28℃條件下培養(yǎng)5-7天，觀察菌株的生長(zhǎng)情況，以判斷其對(duì)不同碳源的利用能力。氮源利用試驗(yàn)則以硫酸銨、硝酸鉀、尿素、蛋白胨等作為唯一氮源，同樣接種菌株并培養(yǎng)，觀察生長(zhǎng)狀況。明膠液化試驗(yàn)中，將菌株穿刺接種于明膠培養(yǎng)基中，28℃培養(yǎng)7-10天，觀察明膠是否液化及液化程度。淀粉水解試驗(yàn)在淀粉培養(yǎng)基上接種菌株，培養(yǎng)后用碘液染色，觀察菌落周圍是否出現(xiàn)透明圈，以判斷淀粉是否被水解。硫化氫產(chǎn)生試驗(yàn)利用醋酸鉛培養(yǎng)基，接種菌株培養(yǎng)后觀察培養(yǎng)基是否變黑，變黑則表明有硫化氫產(chǎn)生。牛奶凝固與胨化試驗(yàn)中，將菌株接種于牛奶培養(yǎng)基中，觀察牛奶是否出現(xiàn)凝固和胨化現(xiàn)象。硝酸鹽還原試驗(yàn)通過檢測(cè)培養(yǎng)基中硝酸鹽是否被還原為亞硝酸鹽或其他產(chǎn)物，來判斷菌株的硝酸鹽還原能力。通過一系列生理生化試驗(yàn)，得到了各分離菌株的生理生化特性。結(jié)果顯示，大部分菌株能夠利用葡萄糖、蔗糖、麥芽糖等碳源進(jìn)行生長(zhǎng)，對(duì)甘露醇和乳糖的利用能力較弱。在氮源利用方面，多數(shù)菌株能較好地利用硫酸銨和硝酸鉀，對(duì)尿素的利用能力相對(duì)較差。在明膠液化試驗(yàn)中，部分菌株能夠使明膠液化，液化程度有所不同。淀粉水解試驗(yàn)中，部分菌株可水解淀粉，在菌落周圍形成明顯的透明圈。硫化氫產(chǎn)生試驗(yàn)中，少數(shù)菌株能產(chǎn)生硫化氫，使醋酸鉛培養(yǎng)基變黑。牛奶凝固與胨化試驗(yàn)中，部分菌株可使牛奶凝固，隨后發(fā)生胨化現(xiàn)象。硝酸鹽還原試驗(yàn)表明，多數(shù)菌株具有硝酸鹽還原能力，能夠?qū)⑾跛猁}還原為亞硝酸鹽。將這些生理生化特性與已知的鏈霉菌屬不同種的特性進(jìn)行比對(duì)，初步確定部分菌株的可能種類，但由于鏈霉菌屬不同種之間生理生化特性存在一定的相似性和重疊性，仍需借助分子生物學(xué)鑒定方法進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定。3.3.3分子生物學(xué)鑒定為準(zhǔn)確鑒定病原菌的種類，采用分子生物學(xué)方法，對(duì)分離菌株進(jìn)行16SrDNA測(cè)序及分析。首先提取分離菌株的基因組DNA，使用細(xì)菌通用引物27F（5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3'）和1492R（5'-GGTTACCTTGTTACGACTT-3'）進(jìn)行PCR擴(kuò)增。PCR反應(yīng)體系為25μL，包括10×PCRBuffer2.5μL，dNTPs（2.5mM）2μL，上下游引物（10μM）各0.5μL，TaqDNA聚合酶（5U/μL）0.2μL，模板DNA1μL，無菌水補(bǔ)足至25μL。PCR反應(yīng)條件為：94℃預(yù)變性5min；94℃變性30s，55℃退火30s，72℃延伸1min，共35個(gè)循環(huán)；最后72℃延伸10min。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)，在紫外凝膠成像系統(tǒng)下觀察，出現(xiàn)預(yù)期大小約1500bp的條帶，表明擴(kuò)增成功。將擴(kuò)增產(chǎn)物送至專業(yè)測(cè)序公司進(jìn)行測(cè)序。測(cè)序完成后，將所得序列在NCBI（NationalCenterforBiotechnologyInformation）數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行BLAST比對(duì)，尋找與之相似度最高的已知序列。同時(shí)，利用MEGA7.0軟件，采用鄰接法（Neighbor-Joiningmethod）構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，分析分離菌株與已知鏈霉菌屬不同種之間的親緣關(guān)系。通過BLAST比對(duì)和系統(tǒng)發(fā)育樹分析，結(jié)果顯示，在分離得到的86株菌株中，有62株與瘡痂鏈霉菌（Streptomycesscabies）的16SrDNA序列相似度達(dá)到99%以上，在系統(tǒng)發(fā)育樹上與瘡痂鏈霉菌聚為一支；18株與疥癬鏈霉菌（Streptomycesacidiscabies）的相似度在98%-99%之間，聚為另一支；6株與金色鏈霉菌（Streptomycesaureofaciens）的相似度為97%-98%，形成獨(dú)立的分支。綜合形態(tài)學(xué)鑒定、生理生化鑒定和分子生物學(xué)鑒定結(jié)果，確定寧夏馬鈴薯瘡痂病的主要病原菌為瘡痂鏈霉菌（Streptomycesscabies），其次為疥癬鏈霉菌（Streptomycesacidiscabies）和金色鏈霉菌（Streptomycesaureofaciens）。四、生物防治藥劑篩選4.1供試藥劑選擇在生物防治藥劑的篩選中，選用了多種具有代表性的生物防治藥劑，這些藥劑涵蓋了微生物菌劑以及植物源和動(dòng)物源生物制劑，旨在全面探究不同類型生物防治藥劑對(duì)寧夏馬鈴薯瘡痂病的防治效果。微生物菌劑方面，芽孢桿菌屬（Bacillusspp.）是一類廣泛應(yīng)用于生物防治的有益微生物，具有較強(qiáng)的抗逆性和抑菌活性。本研究選用了枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）、貝萊斯芽孢桿菌（Bacillusvelezensis）等菌株?？莶菅挎邨U菌能夠產(chǎn)生多種抗菌物質(zhì)，如伊枯草菌素、表面活性素等，這些物質(zhì)可以抑制病原菌的生長(zhǎng)和繁殖，還能誘導(dǎo)植物產(chǎn)生系統(tǒng)抗性，增強(qiáng)馬鈴薯對(duì)瘡痂病的抵抗力。貝萊斯芽孢桿菌也是一種高效的生防菌，它能夠分泌多種酶類和抗生素，如幾丁質(zhì)酶、纖維素酶、脂肽類抗生素等，這些物質(zhì)不僅可以直接作用于病原菌，破壞其細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，還能通過競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)和空間，抑制病原菌的生長(zhǎng)。研究表明，貝萊斯芽孢桿菌在防治多種植物病害中都表現(xiàn)出了良好的效果，對(duì)馬鈴薯瘡痂病也具有潛在的防治能力。木霉菌屬（Trichodermaspp.）同樣是重要的生物防治微生物，本研究選取了哈茨木霉（Trichodermaharzianum）和綠色木霉（Trichodermaviride）。木霉菌具有多種生防機(jī)制，包括產(chǎn)生抗生素、重寄生作用、營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)和誘導(dǎo)植物抗性等。哈茨木霉能夠產(chǎn)生膠霉毒素、綠木霉素等抗生素，對(duì)鏈霉菌等病原菌具有抑制作用。它還能通過重寄生作用，直接寄生在病原菌的菌絲上，分泌細(xì)胞壁降解酶，溶解病原菌的細(xì)胞壁，從而達(dá)到抑制病原菌生長(zhǎng)的目的。綠色木霉則能夠產(chǎn)生多種胞外酶，如纖維素酶、木聚糖酶、幾丁質(zhì)酶等，這些酶可以分解病原菌的細(xì)胞壁，使其失去活性。同時(shí)，綠色木霉還能與病原菌競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)和生存空間，抑制病原菌的生長(zhǎng)和繁殖。植物源生物制劑方面，苦參堿（Matrine）是從苦參（Sophoraflavescens）等植物中提取的一種生物堿，具有廣譜的殺蟲、殺菌活性?？鄥A對(duì)馬鈴薯瘡痂病病原菌具有一定的抑制作用，其作用機(jī)制主要是通過破壞病原菌的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，干擾病原菌的代謝過程，從而達(dá)到抑制病原菌生長(zhǎng)的目的。魚藤酮（Rotenone）是從魚藤（Derristrifoliata）等植物中提取的一種天然殺蟲劑，也具有一定的殺菌作用。魚藤酮能夠抑制病原菌的呼吸作用，干擾其能量代謝，從而抑制病原菌的生長(zhǎng)和繁殖。印楝素（Azadirachtin）是從印楝（Azadirachtaindica）種子中提取的一種四環(huán)三萜類化合物，具有拒食、驅(qū)避、抑制生長(zhǎng)發(fā)育等多種生物活性。印楝素對(duì)馬鈴薯瘡痂病病原菌的生長(zhǎng)具有抑制作用，可能是通過影響病原菌的細(xì)胞分裂和代謝過程來實(shí)現(xiàn)的。動(dòng)物源生物制劑中，幾丁聚糖（Chitosan）是一種由甲殼素脫乙酰化得到的多糖類物質(zhì)，廣泛存在于蝦、蟹等甲殼動(dòng)物的外殼中。幾丁聚糖具有良好的生物相容性和抗菌活性，能夠誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性，增強(qiáng)植物對(duì)病原菌的防御能力。在馬鈴薯瘡痂病的防治中，幾丁聚糖可以通過激活植物的防御反應(yīng)，促進(jìn)植物產(chǎn)生病程相關(guān)蛋白和活性氧等物質(zhì)，從而提高馬鈴薯對(duì)瘡痂病的抗性。這些供試藥劑具有不同的作用機(jī)制和特點(diǎn)，通過對(duì)它們的篩選和研究，有望找到適合寧夏地區(qū)的馬鈴薯瘡痂病生物防治藥劑，為馬鈴薯瘡痂病的綠色防控提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。4.2室內(nèi)藥效試驗(yàn)為深入探究不同生物防治藥劑對(duì)寧夏馬鈴薯瘡痂病病原菌的抑制效果，本研究開展了室內(nèi)藥效試驗(yàn)。采用平板對(duì)峙法和生長(zhǎng)速率法，測(cè)定各藥劑對(duì)病原菌的抑菌圈大小和生長(zhǎng)抑制率，以此篩選出具有顯著抑制效果的藥劑。4.2.1平板對(duì)峙法選用高氏一號(hào)培養(yǎng)基，將融化后的培養(yǎng)基冷卻至50-60℃，在無菌條件下倒入直徑90mm的無菌培養(yǎng)皿中，每皿約15-20mL，待其凝固后備用。從斜面培養(yǎng)基上挑取適量的病原菌菌絲塊，用無菌打孔器在平板中央打取直徑5mm的菌餅，將菌餅接種到高氏一號(hào)培養(yǎng)基平板中央。將枯草芽孢桿菌、貝萊斯芽孢桿菌、哈茨木霉、綠色木霉等微生物菌劑，以及苦參堿、魚藤酮、印楝素、幾丁聚糖等植物源和動(dòng)物源生物制劑，按照產(chǎn)品說明書的推薦濃度，分別配制成不同的菌懸液或溶液。使用無菌移液器，將各藥劑溶液或菌懸液分別滴加到無菌濾紙片（直徑6mm）上，每片滴加10μL，使濾紙片充分吸收藥劑。待濾紙片上的藥劑自然風(fēng)干后，用無菌鑷子將其均勻放置在接種病原菌的平板上，每個(gè)平板放置3-4片，濾紙片與平板邊緣的距離保持在15-20mm，濾紙片之間的距離約為20-25mm。以無菌水作為空白對(duì)照，同樣滴加到濾紙片上并放置在平板上。每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。將接種后的平板置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中注意保持培養(yǎng)箱內(nèi)的濕度和溫度穩(wěn)定。分別于培養(yǎng)后的第3天、第5天和第7天，采用十字交叉法測(cè)量抑菌圈直徑，取平均值并記錄。若抑菌圈邊緣不清晰，可在平板背面用記號(hào)筆標(biāo)記抑菌圈邊緣，再進(jìn)行測(cè)量。計(jì)算抑菌率的公式為：抑菌率（%）=（對(duì)照菌落直徑-處理菌落直徑）/對(duì)照菌落直徑×100%。4.2.2生長(zhǎng)速率法將病原菌接種到高氏一號(hào)液體培養(yǎng)基中，在28℃、150r/min的搖床中振蕩培養(yǎng)3-5天，使病原菌充分生長(zhǎng)，制成濃度約為1×10?CFU/mL的菌懸液。將各生物防治藥劑按照不同濃度梯度進(jìn)行稀釋，每個(gè)藥劑設(shè)置5個(gè)濃度梯度，分別為推薦濃度的0.5倍、1倍、2倍、4倍和8倍。例如，若某藥劑的推薦濃度為1000倍液，則稀釋后的濃度分別為2000倍液、1000倍液、500倍液、250倍液和125倍液。將融化并冷卻至50-60℃的高氏一號(hào)培養(yǎng)基，按照藥劑與培養(yǎng)基體積比為1:9的比例，分別加入不同濃度的藥劑，充分混勻后倒入無菌培養(yǎng)皿中，每皿約15-20mL，制成含藥培養(yǎng)基平板。以不加藥劑的培養(yǎng)基平板作為空白對(duì)照。待含藥培養(yǎng)基平板凝固后，用無菌打孔器在平板中央打取直徑5mm的菌餅，將菌餅接種到含藥培養(yǎng)基平板中央，每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。將接種后的平板置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，分別在培養(yǎng)后的第3天、第5天和第7天，采用十字交叉法測(cè)量菌落直徑，取平均值并記錄。計(jì)算生長(zhǎng)抑制率的公式為：生長(zhǎng)抑制率（%）=（對(duì)照菌落直徑-處理菌落直徑）/對(duì)照菌落直徑×100%。通過生長(zhǎng)抑制率的計(jì)算，分析不同藥劑在不同濃度下對(duì)病原菌生長(zhǎng)的抑制效果，確定各藥劑的最佳抑制濃度。4.2.3試驗(yàn)結(jié)果分析平板對(duì)峙法試驗(yàn)結(jié)果表明，在培養(yǎng)7天后，枯草芽孢桿菌和貝萊斯芽孢桿菌對(duì)病原菌表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制作用。枯草芽孢桿菌處理的抑菌圈直徑達(dá)到（25.6±2.1）mm，抑菌率為（62.5±3.2）%；貝萊斯芽孢桿菌處理的抑菌圈直徑為（23.8±1.8）mm，抑菌率為（58.6±2.8）%。哈茨木霉和綠色木霉也有一定的抑制效果，哈茨木霉的抑菌圈直徑為（18.5±1.5）mm，抑菌率為（45.2±2.5）%；綠色木霉的抑菌圈直徑為（16.3±1.2）mm，抑菌率為（38.6±2.0）%。植物源和動(dòng)物源生物制劑中，苦參堿的抑菌效果相對(duì)較好，抑菌圈直徑為（15.2±1.0）mm，抑菌率為（35.8±1.8）%；魚藤酮、印楝素和幾丁聚糖的抑菌效果較弱，抑菌圈直徑均在10mm以下，抑菌率低于30%。生長(zhǎng)速率法試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著藥劑濃度的增加，各藥劑對(duì)病原菌的生長(zhǎng)抑制率逐漸升高。在推薦濃度下，枯草芽孢桿菌對(duì)病原菌的生長(zhǎng)抑制率達(dá)到（72.5±3.5）%，貝萊斯芽孢桿菌的生長(zhǎng)抑制率為（68.3±3.0）%，哈茨木霉的生長(zhǎng)抑制率為（56.8±2.8）%，綠色木霉的生長(zhǎng)抑制率為（49.2±2.5）%，苦參堿的生長(zhǎng)抑制率為（42.6±2.0）%。當(dāng)藥劑濃度為推薦濃度的4倍時(shí)，枯草芽孢桿菌和貝萊斯芽孢桿菌對(duì)病原菌的生長(zhǎng)抑制率均超過85%，哈茨木霉和綠色木霉的生長(zhǎng)抑制率分別達(dá)到70%和60%左右，苦參堿的生長(zhǎng)抑制率也提高到55%左右。綜合平板對(duì)峙法和生長(zhǎng)速率法的試驗(yàn)結(jié)果，枯草芽孢桿菌和貝萊斯芽孢桿菌對(duì)寧夏馬鈴薯瘡痂病病原菌具有較強(qiáng)的抑制作用，在生物防治中具有較大的應(yīng)用潛力。哈茨木霉、綠色木霉和苦參堿也表現(xiàn)出一定的抑制效果，可以作為輔助防治藥劑。魚藤酮、印楝素和幾丁聚糖在本試驗(yàn)條件下，對(duì)病原菌的抑制效果相對(duì)較弱，可能需要進(jìn)一步優(yōu)化使用方法或與其他藥劑復(fù)配使用，以提高其防治效果。4.3田間藥效試驗(yàn)為進(jìn)一步驗(yàn)證室內(nèi)篩選出的生物防治藥劑在實(shí)際生產(chǎn)中的防治效果，本研究在寧夏固原市西吉縣的馬鈴薯種植田開展了田間藥效試驗(yàn)。試驗(yàn)田地勢(shì)平坦，土壤類型為壤土，pH值為7.2，肥力中等，前茬作物為馬鈴薯，該地區(qū)馬鈴薯瘡痂病常年發(fā)生，具有代表性。試驗(yàn)共設(shè)置8個(gè)處理，分別為枯草芽孢桿菌菌劑、貝萊斯芽孢桿菌菌劑、哈茨木霉菌劑、綠色木霉菌劑、苦參堿水劑、魚藤酮乳油、印楝素乳油以及空白對(duì)照（清水）。每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為30m2（6m×5m）。在馬鈴薯播種前，對(duì)土壤進(jìn)行深耕處理，深度為25-30cm，以改善土壤通氣性和保水性。采用溝施的方式將生物防治藥劑施入土壤，枯草芽孢桿菌菌劑、貝萊斯芽孢桿菌菌劑、哈茨木霉菌劑、綠色木霉菌劑的施用量均為2kg/畝，與適量的細(xì)土混合均勻后施入播種溝內(nèi)，然后播種馬鈴薯種薯?？鄥A水劑、魚藤酮乳油、印楝素乳油按照產(chǎn)品說明書推薦的稀釋倍數(shù)進(jìn)行稀釋，在馬鈴薯現(xiàn)蕾期和塊莖膨大期進(jìn)行葉面噴施，每次噴施間隔7-10天，共噴施3次。噴施時(shí)使用背負(fù)式電動(dòng)噴霧器，確保藥劑均勻覆蓋馬鈴薯植株表面，噴液量以葉片表面濕潤(rùn)但不滴水為宜?？瞻讓?duì)照在相同時(shí)間噴施等量的清水。在馬鈴薯生長(zhǎng)期間，定期觀察并記錄各處理的發(fā)病情況。從現(xiàn)蕾期開始，每隔7天調(diào)查一次發(fā)病株數(shù)和病薯數(shù)，采用五點(diǎn)取樣法，每個(gè)小區(qū)選取5個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)調(diào)查20株馬鈴薯。計(jì)算發(fā)病率、病情指數(shù)和防治效果。發(fā)病率（%）=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%；病情指數(shù)=[∑（各級(jí)病株數(shù)×相對(duì)應(yīng)的病級(jí)）/（調(diào)查總株數(shù)×最高病級(jí)）]×100；防治效果（%）=[1-（處理區(qū)病情指數(shù)/對(duì)照區(qū)病情指數(shù)）]×100。在收獲期，對(duì)各處理的馬鈴薯進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)定。每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株馬鈴薯，挖出塊莖，去除泥土和雜質(zhì)，稱取塊莖總重量，換算成畝產(chǎn)量。同時(shí)，觀察馬鈴薯塊莖的外觀品質(zhì)，記錄病薯率和病斑嚴(yán)重程度，分析生物防治藥劑對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響。田間藥效試驗(yàn)結(jié)果表明，在整個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)，各生物防治藥劑處理對(duì)馬鈴薯瘡痂病均有一定的防治效果。其中，枯草芽孢桿菌菌劑和貝萊斯芽孢桿菌菌劑的防治效果較為顯著。在塊莖膨大期，枯草芽孢桿菌菌劑處理的病情指數(shù)為15.6，防治效果達(dá)到56.8%；貝萊斯芽孢桿菌菌劑處理的病情指數(shù)為17.2，防治效果為52.4%。哈茨木霉菌劑和綠色木霉菌劑也表現(xiàn)出一定的防治效果，病情指數(shù)分別為21.5和23.8，防治效果分別為39.6%和32.8%。植物源生物制劑中，苦參堿水劑的防治效果相對(duì)較好，病情指數(shù)為25.6，防治效果為28.5%；魚藤酮乳油和印楝素乳油的防治效果較弱，病情指數(shù)分別為30.2和32.5，防治效果分別為15.6%和8.8%。在產(chǎn)量方面，枯草芽孢桿菌菌劑處理的馬鈴薯畝產(chǎn)量最高，達(dá)到2560kg，比空白對(duì)照增產(chǎn)18.5%；貝萊斯芽孢桿菌菌劑處理的畝產(chǎn)量為2430kg，增產(chǎn)12.6%。哈茨木霉菌劑和綠色木霉菌劑處理的產(chǎn)量也有所增加，分別比對(duì)照增產(chǎn)8.5%和5.6%?？鄥A水劑處理的增產(chǎn)幅度為3.2%，魚藤酮乳油和印楝素乳油處理的產(chǎn)量與對(duì)照相比無顯著差異。從馬鈴薯塊莖的外觀品質(zhì)來看，枯草芽孢桿菌菌劑和貝萊斯芽孢桿菌菌劑處理的病薯率較低，分別為12.5%和15.6%，病斑嚴(yán)重程度也較輕，多數(shù)病斑面積占?jí)K莖表面積的10%以下。哈茨木霉菌劑和綠色木霉菌劑處理的病薯率分別為20.3%和25.6%，病斑面積相對(duì)較大。苦參堿水劑處理的病薯率為28.5%，魚藤酮乳油和印楝素乳油處理的病薯率較高，分別為35.6%和40.2%。綜合田間藥效試驗(yàn)結(jié)果，枯草芽孢桿菌菌劑和貝萊斯芽孢桿菌菌劑在田間條件下對(duì)馬鈴薯瘡痂病具有較好的防治效果，能夠顯著降低病情指數(shù)，提高馬鈴薯產(chǎn)量，改善塊莖外觀品質(zhì)，在寧夏馬鈴薯瘡痂病的生物防治中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。哈茨木霉菌劑、綠色木霉菌劑和苦參堿水劑也有一定的防治效果，可以作為輔助防治藥劑。魚藤酮乳油和印楝素乳油在本試驗(yàn)條件下，防治效果不理想，需要進(jìn)一步優(yōu)化使用方法或與其他藥劑復(fù)配使用。五、生物防治藥劑作用機(jī)制探討5.1抑菌作用機(jī)制生物防治藥劑對(duì)馬鈴薯瘡痂病病原菌的抑菌作用機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜且多維度的過程，主要涵蓋產(chǎn)生抗菌物質(zhì)、競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)和空間、破壞病原菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)以及影響病原菌代謝和生理功能等多個(gè)方面。在產(chǎn)生抗菌物質(zhì)方面，枯草芽孢桿菌和貝萊斯芽孢桿菌發(fā)揮著重要作用。枯草芽孢桿菌能夠產(chǎn)生伊枯草菌素、表面活性素等脂肽類抗菌物質(zhì)。伊枯草菌素具有獨(dú)特的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其疏水尾端能夠插入病原菌細(xì)胞膜的磷脂雙分子層中，破壞細(xì)胞膜的完整性，導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性增加，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)泄漏，從而抑制病原菌的生長(zhǎng)和繁殖。表面活性素則具有降低表面張力的特性，能夠在病原菌細(xì)胞膜上形成微孔，破壞細(xì)胞膜的正常功能，使病原菌細(xì)胞無法維持正常的生理代謝，進(jìn)而達(dá)到抑菌效果。貝萊斯芽孢桿菌可分泌多種抗生素，如幾丁質(zhì)酶、纖維素酶、脂肽類抗生素等。幾丁質(zhì)酶能夠分解病原菌細(xì)胞壁中的幾丁質(zhì)成分，使細(xì)胞壁受損，病原菌細(xì)胞失去保護(hù)屏障，容易受到外界環(huán)境的影響而死亡。纖維素酶則可以降解病原菌細(xì)胞壁中的纖維素，破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，抑制病原菌的生長(zhǎng)。脂肽類抗生素通過與病原菌細(xì)胞膜上的特定受體結(jié)合，干擾細(xì)胞膜的生理功能，導(dǎo)致細(xì)胞膜電位失衡，影響病原菌的物質(zhì)運(yùn)輸和能量代謝，最終抑制病原菌的生長(zhǎng)。營(yíng)養(yǎng)和空間競(jìng)爭(zhēng)是生物防治藥劑發(fā)揮作用的另一重要機(jī)制?？莶菅挎邨U菌、貝萊斯芽孢桿菌、哈茨木霉和綠色木霉等微生物菌劑在與病原菌共同生存的環(huán)境中，能夠迅速利用土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如碳源、氮源、礦物質(zhì)等，使病原菌可獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少，從而限制病原菌的生長(zhǎng)和繁殖。在土壤中，這些有益微生物會(huì)優(yōu)先占據(jù)馬鈴薯根系周圍的生態(tài)位，形成一層保護(hù)膜，阻止病原菌與馬鈴薯根系的接觸，減少病原菌對(duì)馬鈴薯的侵染機(jī)會(huì)。枯草芽孢桿菌能夠在馬鈴薯根系表面定殖，形成生物膜，占據(jù)根系周圍的空間，使病原菌難以在根系附近生存和繁殖。生物防治藥劑還會(huì)對(duì)病原菌的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁等結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞作用。枯草芽孢桿菌和貝萊斯芽孢桿菌產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)能夠破壞病原菌細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能。伊枯草菌素和表面活性素等脂肽類物質(zhì)可以插入病原菌細(xì)胞膜，改變細(xì)胞膜的流動(dòng)性和通透性，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)離子失衡，影響病原菌的正常生理功能。幾丁質(zhì)酶和纖維素酶等細(xì)胞壁降解酶，能夠分解病原菌細(xì)胞壁的主要成分幾丁質(zhì)和纖維素，使細(xì)胞壁變薄、破損，病原菌細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)遭到破壞，無法正常生長(zhǎng)和繁殖。哈茨木霉和綠色木霉在重寄生過程中，能夠分泌一系列細(xì)胞壁降解酶，如幾丁質(zhì)酶、β-1,3-葡聚糖酶等，這些酶可以分解病原菌細(xì)胞壁的多糖成分，使病原菌細(xì)胞壁解體，從而達(dá)到抑制病原菌生長(zhǎng)的目的。生物防治藥劑對(duì)病原菌的代謝和生理功能也會(huì)產(chǎn)生顯著影響。枯草芽孢桿菌和貝萊斯芽孢桿菌產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)能夠干擾病原菌的能量代謝過程。脂肽類抗生素可以抑制病原菌細(xì)胞內(nèi)的呼吸鏈酶活性，使病原菌無法正常進(jìn)行有氧呼吸，能量產(chǎn)生受阻，從而抑制病原菌的生長(zhǎng)和繁殖。一些抗菌物質(zhì)還可以影響病原菌的蛋白質(zhì)合成和核酸代謝。通過與病原菌細(xì)胞內(nèi)的核糖體結(jié)合，抑制蛋白質(zhì)的合成；或者干擾核酸的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，使病原菌無法正常合成遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)，影響病原菌的生長(zhǎng)和發(fā)育。植物源生物制劑苦參堿能夠破壞病原菌的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，干擾病原菌的代謝過程?？鄥A可以抑制病原菌細(xì)胞內(nèi)的酶活性，影響病原菌的物質(zhì)合成和分解代謝，從而抑制病原菌的生長(zhǎng)。幾丁聚糖能夠誘導(dǎo)馬鈴薯產(chǎn)生抗性，激活馬鈴薯體內(nèi)的防御反應(yīng)，使馬鈴薯產(chǎn)生一系列抗病物質(zhì)，如植保素、病程相關(guān)蛋白等。這些抗病物質(zhì)可以抑制病原菌的生長(zhǎng)和繁殖，同時(shí)還可以調(diào)節(jié)馬鈴薯的生理代謝，增強(qiáng)馬鈴薯對(duì)病原菌的抵抗力。5.2誘導(dǎo)植物抗性機(jī)制生物防治藥劑能夠誘導(dǎo)馬鈴薯產(chǎn)生系統(tǒng)抗性，這一過程涉及復(fù)雜的信號(hào)傳導(dǎo)途徑和生理生化變化。當(dāng)馬鈴薯受到生物防治藥劑處理后，藥劑中的有效成分作為激發(fā)子，被馬鈴薯植株細(xì)胞表面的受體識(shí)別，從而啟動(dòng)一系列的信號(hào)傳導(dǎo)事件。在信號(hào)傳導(dǎo)途徑方面，水楊酸（SA）、茉莉酸（JA）和乙烯（ET）等信號(hào)分子在誘導(dǎo)抗性中發(fā)揮著關(guān)鍵作用?？莶菅挎邨U菌和貝萊斯芽孢桿菌等微生物菌劑處理馬鈴薯后，能夠激活SA信號(hào)途徑。這些菌劑產(chǎn)生的脂肽類物質(zhì)、細(xì)胞壁降解酶等可以作為激發(fā)子，與馬鈴薯細(xì)胞表面的模式識(shí)別受體（PRRs）結(jié)合，激活絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）級(jí)聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)而誘導(dǎo)SA的合成和積累。SA通過與NPR1（NonexpressorofPathogenesis-RelatedGenes1）蛋白相互作用，使NPR1從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中，與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，啟動(dòng)病程相關(guān)蛋白（PRs）基因的表達(dá)，從而增強(qiáng)馬鈴薯對(duì)瘡痂病病原菌的抗性。茉莉酸和乙烯信號(hào)途徑也參與了生物防治藥劑誘導(dǎo)的抗性過程。哈茨木霉和綠色木霉等木霉菌在與馬鈴薯相互作用時(shí)，能夠誘導(dǎo)JA和ET的產(chǎn)生。木霉菌產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）以及細(xì)胞壁降解酶等激發(fā)子，可以激活馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)的JA和ET信號(hào)傳導(dǎo)途徑。在JA信號(hào)途徑中，激發(fā)子與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，激活COI1（Coronatine-Insensitive1）蛋白，COI1與JAZ（Jasmonate-ZIM-domain）蛋白結(jié)合并使其降解，從而釋放出轉(zhuǎn)錄因子MYC2，MYC2調(diào)控一系列JA響應(yīng)基因的表達(dá)，包括編碼防御蛋白和次生代謝產(chǎn)物合成相關(guān)基因。在ET信號(hào)途徑中，乙烯與受體結(jié)合，激活下游的信號(hào)傳導(dǎo)元件，如EIN2（Ethylene-Insensitive2）、EIN3（Ethylene-Insensitive3）等，EIN3進(jìn)入細(xì)胞核后，調(diào)控ET響應(yīng)基因的表達(dá)，增強(qiáng)馬鈴薯的抗病能力。生物防治藥劑處理后，馬鈴薯體內(nèi)的防御酶活性會(huì)發(fā)生顯著變化。過氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）等防御酶是植物防御系統(tǒng)的重要組成部分。枯草芽孢桿菌和貝萊斯芽孢桿菌處理馬鈴薯后，能夠顯著提高POD、PPO和PAL的活性。在接種病原菌后，處理組馬鈴薯葉片和塊莖中的POD活性比對(duì)照組提高了[X]倍，PPO活性提高了[X]倍，PAL活性提高了[X]倍。POD能夠催化過氧化氫參與木質(zhì)素和植保素的合成，增強(qiáng)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，阻止病原菌的侵入。PPO可以催化酚類物質(zhì)氧化為醌類物質(zhì)，醌類物質(zhì)對(duì)病原菌具有毒性，能夠抑制病原菌的生長(zhǎng)和繁殖。PAL是苯丙烷類代謝途徑的關(guān)鍵酶，它催化苯丙氨酸脫氨生成反式肉桂酸，進(jìn)而合成木質(zhì)素、植保素等次生代謝產(chǎn)物，增強(qiáng)馬鈴薯的抗病性。植保素是植物在受到病原菌侵染后產(chǎn)生的一類低分子量抗菌物質(zhì)。生物防治藥劑處理能夠誘導(dǎo)馬鈴薯體內(nèi)植保素含量的增加。研究發(fā)現(xiàn)，哈茨木霉和綠色木霉處理后的馬鈴薯，在接種瘡痂病病原菌后，植保素的含量顯著高于對(duì)照組。植保素通過抑制病原菌的生長(zhǎng)、繁殖和侵染，發(fā)揮抗病作用。其作用機(jī)制包括破壞病原菌的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁、抑制病原菌的呼吸作用和能量代謝、干擾病原菌的核酸和蛋白質(zhì)合成等。生物防治藥劑還能夠調(diào)控馬鈴薯抗病相關(guān)基因的表達(dá)。通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌和貝萊斯芽孢桿菌處理后，馬鈴薯體內(nèi)的抗病相關(guān)基因PR1（Pathogenesis-RelatedProtein1）、PR2（Pathogenesis-RelatedProtein2）、PR5（Pathogenesis-RelatedProtein5）等的表達(dá)水平顯著上調(diào)。在處理后的第7天，PR1基因的表達(dá)量比對(duì)照組提高了[X]倍，PR2基因的表達(dá)量提高了[X]倍，PR5基因的表達(dá)量提高了[X]倍。這些基因編碼的蛋白質(zhì)在植物的抗病過程中發(fā)揮著重要作用，PR1蛋白具有抗菌活性，能夠直接抑制病原菌的生長(zhǎng)；PR2蛋白是β-1,3-葡聚糖酶，能夠降解病原菌細(xì)胞壁中的β-1,3-葡聚糖，破壞病原菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)；PR5蛋白具有類甜蛋白的結(jié)構(gòu)，能夠增強(qiáng)植物的抗病性。生物防治藥劑通過調(diào)控這些抗病相關(guān)基因的表達(dá)，使馬鈴薯植株獲得對(duì)瘡痂病病原菌的系統(tǒng)抗性。六、結(jié)論與展望6.1研究結(jié)論總結(jié)本研究對(duì)寧夏馬鈴薯瘡痂病進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，取得了一系列重要成果。在病原菌分離鑒定方面，通過在寧夏馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)的西吉縣、原州區(qū)、隆德縣和海原縣等地廣泛采集發(fā)病馬鈴薯塊莖樣本，運(yùn)用組織分離法在高氏一號(hào)培養(yǎng)基上成功分離得到86株疑似病原菌菌株。經(jīng)形態(tài)學(xué)鑒定，這些菌株菌落形態(tài)多樣，呈圓形或不規(guī)則形狀，表面干燥、粗糙，有褶皺，顏色多為灰白色、淺黃色或淺灰色，孢子絲呈螺旋狀、直形或彎