【摘要】：棉花黃萎病由大麗輪枝菌(Verticillium dahlia Kleb.)引起,嚴(yán)重制約著棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,尚未有根治棉花黃萎病的理想化學(xué)藥劑。本實(shí)驗(yàn)室前期篩選出一株對(duì)棉花黃萎病原菌有抑菌效果的放線菌菌株LG-9,經(jīng)平板對(duì)峙測(cè)定,證明菌株LG-9對(duì)棉花黃萎病菌具有顯著的抑制作用。目的:通過(guò)對(duì)放線菌LG-9發(fā)酵條件的優(yōu)化、發(fā)酵液對(duì)棉花黃萎病菌抑菌活性的測(cè)定、發(fā)酵液對(duì)棉苗促生和誘導(dǎo)抗病性的影響和抑菌活性物質(zhì)屬性分析4個(gè)方面進(jìn)行研究,旨在為L(zhǎng)G-9有效防治棉花黃萎病提供基本的理論和實(shí)踐依據(jù)。方法:采用單因子、Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)、最陡爬坡和響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)篩選LG-9最適發(fā)酵培養(yǎng)基、優(yōu)化發(fā)酵條件;通過(guò)菌落生長(zhǎng)抑制法、孢子萌發(fā)抑制法、生物量抑制法測(cè)定發(fā)酵液對(duì)棉花黃萎病菌的抑菌作用;通過(guò)盆栽、田間發(fā)酵液灌根試驗(yàn),測(cè)定LG-9對(duì)棉花黃萎病的防治效果;通過(guò)浸種和棉苗灌根處理,測(cè)量棉種胚根、胚軸長(zhǎng)度和棉株地上、地下部分生物量,研究發(fā)酵液對(duì)棉種萌發(fā)和棉苗生長(zhǎng)的促進(jìn)作用;通過(guò)測(cè)定棉株幼苗葉片組織內(nèi)過(guò)氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、過(guò)氧化氫酶(CAT)活性和H_2O_2含量,測(cè)定LG-9對(duì)棉花誘導(dǎo)抗病性的影響;通過(guò)溶媒萃取和硫酸銨沉淀法研究LG-9發(fā)酵液抑菌活性物質(zhì)屬性。結(jié)果:從10種培養(yǎng)基中篩選出菌株LG-9最適發(fā)酵培養(yǎng)基為小米培養(yǎng)基,發(fā)酵液抑菌圈直徑最大,為21.0 mm。以小米培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng),菌株LG-9最佳發(fā)酵條件為250 mL三角瓶培養(yǎng)基裝樣量101.19 m L、pH7.2、接種量7.5%、溫度31.32℃、轉(zhuǎn)速160 r/min、搖菌培養(yǎng)69.02 h,發(fā)酵液的抑菌圈直徑為22.45 mm。LG-9發(fā)酵粗提液5倍稀釋液對(duì)棉花黃萎病菌菌落生長(zhǎng)抑制率最大,為76.77%,產(chǎn)孢抑制率為84.35%,孢子萌發(fā)抑制率為80.00%,生物量抑制率為88.22%。發(fā)酵粗提液5倍稀釋液誘導(dǎo)大麗輪枝菌超氧化物歧化酶(SOD)、CAT、PPO酶活降低和丙二醛(MDA)含量上升。LG-9預(yù)防接種和混合接種兩種接種方式對(duì)棉花黃萎病的盆栽防效分別為42.86%和47.17%,發(fā)酵濾液3次灌根田間防效為49.07%。LG-9發(fā)酵粗提液5、25、100和250倍稀釋液浸種促進(jìn)棉種萌發(fā)和胚根、胚軸生長(zhǎng),在72 h,棉種發(fā)芽率在28.3%~51.7%之間,棉苗胚根長(zhǎng)在4.15~4.74 cm之間,胚軸長(zhǎng)在4.08~4.61 cm之間。LG-9發(fā)酵濾液5倍稀釋液?jiǎn)为?dú)灌根和混合接種棉花黃萎病菌灌根均能增加棉株的株高、地上和地下部分鮮重、地上和地下部分干重及主根長(zhǎng)。發(fā)酵濾液灌根處理在一定時(shí)間內(nèi)能夠誘導(dǎo)與棉苗抗性相關(guān)酶POD、PPO、PAL和CAT酶活性的升高,并誘導(dǎo)活性氧的爆發(fā)。發(fā)酵粗提液對(duì)高溫敏感,對(duì)胰蛋白酶和胃蛋白酶不敏感,對(duì)蛋白酶K輕微敏感。發(fā)酵粗提液在-20℃和4℃條件下抑菌活性不持久。拮抗物質(zhì)能溶于甲醇、乙腈,屬極性物質(zhì)。通過(guò)硫酸銨鹽析出的物質(zhì)對(duì)黃萎病菌有抑菌活性,最佳硫酸銨鹽析飽和度為80%。結(jié)論:放線菌菌株LG-9發(fā)酵粗提液對(duì)棉花黃萎病菌有較強(qiáng)的體外抑菌活性。菌株LG-9產(chǎn)抑菌物質(zhì)最適培養(yǎng)基為小米培養(yǎng)基。通過(guò)響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化LG-9發(fā)酵條件,抑菌活性較未優(yōu)化前提高了10.42%。發(fā)酵液能促進(jìn)棉種萌發(fā)和棉苗生長(zhǎng),誘導(dǎo)棉苗抗性酶的升高和活性氧爆發(fā),對(duì)棉花黃萎病有較好的盆栽和田間防效。研究結(jié)果表明放線菌LG-9在防治棉花黃萎病中具有良好的生防潛質(zhì)。
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S435.621.2
【圖文】：

放線菌 LG-9 發(fā)酵條件優(yōu)化及對(duì)棉花黃萎病生防機(jī)制的研究2 結(jié)果與分析2.1 菌株 LG-9 最適發(fā)酵培養(yǎng)基的選擇如圖 2-1 所示，供試 10 種培養(yǎng)基中，小米、高氏 1 號(hào)、高氏 2 號(hào)和黃豆浸汁培液所獲發(fā)酵液對(duì)棉花黃萎病菌有抑菌活性，生物量與抑菌活性無(wú)相關(guān)性。其中，小米養(yǎng)基所獲發(fā)酵液的抑菌效果最好，抑菌圈直徑達(dá)到 21.0 mm。因此選擇小米培養(yǎng)基作最適培養(yǎng)基用于菌株 LG-9 的發(fā)酵，進(jìn)行下一步試驗(yàn)。

圖 2-1 培養(yǎng)基對(duì)菌株 LG-9 產(chǎn)生抑菌活性物質(zhì)的影響ig. 2-1 The antagonism activity of strain LG-9 in different medium 發(fā)酵培養(yǎng)條件的研究菌株 LG-9 發(fā)酵液抑菌活性的影響，當(dāng)發(fā)酵 24 h 時(shí)，發(fā)酵粗提液無(wú)抑菌活性，48 h，抑菌到最大，抑菌圈直徑為 22.0 mm。隨后，發(fā)酵液的抑菌

圖 2-3 不同搖床轉(zhuǎn)速對(duì)菌株發(fā)酵產(chǎn)物抑菌活性的影響g. 2-3 Effect of different rotate speed on antibiotic activity of strain L菌株 LG-9 發(fā)酵液抑菌活性的影響知，接種量在 3%～7%，隨接種量的增加發(fā)酵粗提液抑，發(fā)酵液抑菌活性最大，抑菌圈直徑為 20.58 mm。圖 2-4 不同接種量對(duì)菌株發(fā)酵產(chǎn)物抑菌活性的影響2-4 Effect of different inoculation level on antibiotic activity of strai

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本文編號(hào)：2803321