杨树烂皮病生防菌发酵及抗病机理的研究

发布时间：2020-06-22 07:11

【摘要】：随着生态环境理念的倡导,生物防治越来越受重视,利用一种微生物去抑制另一种或一类微生物,可以最大限度的保护环境免受污染。本文在前期以杨树烂皮病菌为靶标菌,从土壤样品中筛选得到1株对其病原菌有强抑制作用的生防链霉菌的基础上,对该菌株的发酵条件及抗病机理进行了较为系统的研究,以期开发出一种新型、高效、无毒的生物制剂,为该病害的生物防治提供新的思路和理论基础。研究结果如下:1、对生防链霉菌的发酵条件进行优化:发酵培养基营养成分筛选实验结果表明:生防链霉菌可利用的碳源、氮源种类较多,最佳碳源为可溶性淀粉,最佳有机氮源为花生饼粉,无机氮源为硫酸铵。发酵培养基正交设计优化实验结果表明:最佳发酵培养基为可溶性淀粉70g,花生饼粉25g,酵母粉2g,硫酸铵3g,氯化钠2.7g,碳酸钙2.7g,水1000mL,pH7.2。摇床发酵的最佳条件为:发酵温度28℃、初始pH7、发酵时间5d、菌株种龄5d、装液量40m L/250mL、接种量3%。对发酵液生理生化特性研究表明菌株F57对温度耐受性强,在28~121℃均有抑菌活性;酸碱耐受性测定表明pH4~14范围内菌株抑菌活性较好,发酵液的贮存性和遗传稳定性均表现稳定,具有较好开发应用价值。2、拮抗菌发酵液抑菌机理研究表明:菌株F57发酵液能抑制菌丝正常生长,可导致病原菌菌体内电解质渗漏,丙二醛含量增加,推断该发酵液可作用于病原菌的细胞膜。对病原菌呼吸代谢酶系的研究结果表明:发酵液可抑制糖酵解途径中的HK、PK活性,促进PFK活性提高,从而影响糖酵解顺利进行;同时抑制TCA循环中的SDH活性,使TCA循环不能正常进行;促进Ca~(2+)Mg~(2+)-ATP活性提高,使菌体能量转换发生异常;还抑制GSH-Px活性,导致不能及时清除大量活性氧自由基,菌体细胞膜受损,最终导致病原菌的代谢系统紊乱,起到杀死和抑制病菌的作用。3、对寄主植物诱导抗性研究结果表明:喷施发酵液后,杨树体内的抗性物质游离脯氨酸含量、类黄酮和总酚含量、可溶性蛋白含量增加,PAL活性提高,诱导了杨树抗病性。本文首次研究了发酵液处理对杨树体内SA和JA两条信号传导途径相关基因表达变化情况,发现处理后杨树的PR-1基因表达明显上调,PAL基因在生长后期有显著上调,COI1-1、COI1-2基因表达小幅上调,发酵液不同程度开启了SA和JA信号途径,诱导杨树抗性。综上,通过发酵条件优化确定了生防菌摇瓶发酵最佳培养基配方及发酵条件,对其抗病机理研究表明生防菌发酵液既能通过提高杨树抗性来抵御病菌侵入,同时亦可直接杀死和抑制杨树烂皮病菌生长来起到防病效果。
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S763.7
【图文】：

图 1-1 不同碳源对菌株发酵液抑菌效果的影同有机氮源对菌株 F57 发酵液抑菌效果的影响构成微生物细胞和含氮代谢产物的营养物质，碳源为微生物提供能量。微生物培养时使用的源，常用的有机氮源包括花生饼粉、大豆饼粉粉、蛋白胨、棉籽饼粉等；无机氮源包括硫酸酸铵等硝酸盐。本实验中，在主要碳源为淀粉、酵母膏之外的氮源的利用率都比较高，尤以液抑菌效果最强（图 1-2），考虑到花生饼粉，选择花生饼粉为菌株 F57 发酵的主要有机氮

图 1-1 不同碳源对菌株发酵液抑菌效果的影响机氮源对菌株 F57 发酵液抑菌效果的影响微生物细胞和含氮代谢产物的营养物质，当碳为微生物提供能量。微生物培养时使用的氮源常用的有机氮源包括花生饼粉、大豆饼粉、花蛋白胨、棉籽饼粉等；无机氮源包括硫酸铵、等硝酸盐。本实验中，在主要碳源为淀粉的前母膏之外的氮源的利用率都比较高，尤以花生菌效果最强（图 1-2），考虑到花生饼粉的价择花生饼粉为菌株 F57 发酵的主要有机氮源。

【参考文献】

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本文编号：2725378