纳米几丁质对小麦土传病原真菌抑菌作用及机理的初步研究

发布时间：2020-11-01 18:02

　　 纳米技术与纳米材料在农业中的应用为病害防治和农业的可持续发展提供了新思路和新途径。纳米几丁质是由酸水解法将虾壳几丁质原粉制成的纳米晶体颗粒,具有较高的比表面积和结晶度以及聚阳离子的特性,具有较高生物学活性。然而,纳米几丁质作为一种综合性的生物纳米材料,在农业的应用技术研究还处在起步阶段。本研究拟以小麦为模式植物,探索了纳米几丁质的抗真菌活性及其抗小麦茎基腐病原菌的机理。主要研究结果如下:1.纳米几丁质的表征:通过酸解法可以得到有效粒径为150 nm左右晶体粒子,Zeta电位+50.4 mV,浓度为0.2%-0.6%(w/v)的结构稳定。2.纳米几丁质水悬浮液(Nanochitin whisker suspension,NCS)对病原真菌的离体活性:(1)0.03%,0.003%,0.001%,0.0003%w/v纳米几丁质水悬浮液对Fusarium pseudograminearum和F.graminearum的菌丝生长均有明显的抑制作用;(2)0.00005-0.006%w/v NCS对辣椒疫霉菌,辣椒炭疽菌和小麦立枯丝核菌的菌丝生长均有一定的抑制作用;(3)0.03%,0.003%,0.001%(w/v)浓度的纳米几丁质水悬浮液对F.pseudograminearum和F.graminearum的分生孢子产量有明显的抑制作用;(4)0.0003%w/v的NCS对Gaeumanmyces graminis var.tritici离体抑制率大约为22.10%,纳米几丁质与咯菌腈混合,对G.graminis var.tritici抗菌活性具有协同效应,可以在维持药效的基础上使药剂的使用量减半。3.NCS以及与杀菌剂复配使用使小麦苗期变矮,但干重以及叶片中叶绿素含量增加:(1)纳米几丁质单独处理小麦种子,对小麦株高有抑制作用;(2)0.001%,0.009%,0.018%,(w/v)的NCS单独处理显著增加小麦干物质量;(3)0.001%,0.003%,0.009%(w/v)的NCS与戊唑醇(A2)混配处理的小麦,相比A2和对照综合来看,纳米几丁复配处理的小麦苗茎秆粗壮,叶片浓绿,更加健壮,显示出矮壮效应;(4)0.003%,0.009%(w/v)的NCS单独处理以及0.001%,0.003%,0.009%(w/v)的NCS与A2复配处理组的小麦,Chlorophyll a和Chlorophyll b以及总叶绿素含量均明显高于空白对照组,差异显著。4.NCS与化学杀菌剂抗小麦茎基腐病的协同增效作用:不管是作为拌种剂还是喷雾处理,纳米几丁质与戊唑醇复配对防治小麦茎基腐病防治显示出较好的协同效应。5.NCS对小麦叶片中防御酶活性的影响:在一定时间段内0.003%的NCS可提高小麦叶片中SOD酶活性,PPO活性以及PAL酶活性。综上所述,纳米几丁质对一些病菌具有杀菌活性,纳米几丁质可以一定程度上减轻小麦茎基腐病的发病程度,减少了小麦种植中使用化学杀菌剂的使用量;纳米几丁质可以增加植株干重积累,提高叶片叶绿素含量,刺激叶片中防御酶含量增加,增强植物抗病性。这些初步分析的结果显示纳米几丁质的真菌活性并为研究NCS诱导抗性作用机理奠定基础。
【学位单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S435.12
【部分图文】：

丁质的化学性质非常稳定，不易溶于水、稀酸碱和一般的有机溶剂，每年有超过一亿吨的蟹壳作为食品废物被丢弃，但加工或表面改性后的几丁质性质极为优异，可以广泛应用。这些废弃品加以利用，可以节省大量的资源，因此将几丁质作为功能性材料来开发利用是常有必要的。但加工或表面改性后的几丁质性质极为优异，可以广泛应用。

品废物被丢弃，但加工或表面改性后的几丁质性质极为优异，可加以利用，可以节省大量的资源，因此将几丁质作为功能性材料。但加工或表面改性后的几丁质性质极为优异，可以广泛应用。图 1 （A）. 几丁质的结构式; （B）. 壳聚糖的结构式[69]Figure 1 （A）. structure of chitin；（B）. structure of chitosan[69]

β-几丁质的构型：（a） ac 轴构象；（b） bc 轴构象；（c） ab 轴构ucture of β-chitin[73]: （a） ac projection; （b） bc projection; （c）的制备方法从虾、蟹的甲壳及柠檬酸发酵的菌体等多种原料中分离得虾蟹中除含有几丁质外，其余主要是碳酸盐和蛋白质，可通稀盐酸在常温下分解碳酸盐，用稀碱液经加热分解蛋白质，萃取除去色素，可得到白色的几丁质产品，产率一般在 1子量因来源不同而异。几丁质制备方法有酸降解法、酶解工艺生产壳聚糖是化学脱酰反应或水解法，其原理是通过水破坏非晶体结构部分），使分子键断裂，分子链中部分 N-乙。但化学脱酰或水解法反应条件要求较高，不宜控制，且反纯净几丁质的制作工艺比较简单，目前生产上常用的方法是白、脱盐、脱色素、漂白、烘干研磨得到几丁质。下图 4 为
【参考文献】

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本文编号：2865894