【摘要】：棉花黃萎病由大麗輪枝菌(Verticillium dahlia Kleb.)引起,嚴重制約著棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,尚未有根治棉花黃萎病的理想化學藥劑。本實驗室前期篩選出一株對棉花黃萎病原菌有抑菌效果的放線菌菌株LG-9,經(jīng)平板對峙測定,證明菌株LG-9對棉花黃萎病菌具有顯著的抑制作用。目的:通過對放線菌LG-9發(fā)酵條件的優(yōu)化、發(fā)酵液對棉花黃萎病菌抑菌活性的測定、發(fā)酵液對棉苗促生和誘導抗病性的影響和抑菌活性物質(zhì)屬性分析4個方面進行研究,旨在為LG-9有效防治棉花黃萎病提供基本的理論和實踐依據(jù)。方法:采用單因子、Plackett-Burman試驗設(shè)計、最陡爬坡和響應(yīng)面試驗設(shè)計篩選LG-9最適發(fā)酵培養(yǎng)基、優(yōu)化發(fā)酵條件;通過菌落生長抑制法、孢子萌發(fā)抑制法、生物量抑制法測定發(fā)酵液對棉花黃萎病菌的抑菌作用;通過盆栽、田間發(fā)酵液灌根試驗,測定LG-9對棉花黃萎病的防治效果;通過浸種和棉苗灌根處理,測量棉種胚根、胚軸長度和棉株地上、地下部分生物量,研究發(fā)酵液對棉種萌發(fā)和棉苗生長的促進作用;通過測定棉株幼苗葉片組織內(nèi)過氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、過氧化氫酶(CAT)活性和H_2O_2含量,測定LG-9對棉花誘導抗病性的影響;通過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倍稀釋液對棉花黃萎病菌菌落生長抑制率最大,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預防接種和混合接種兩種接種方式對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倍稀釋液浸種促進棉種萌發(fā)和胚根、胚軸生長,在72 h,棉種發(fā)芽率在28.3%~51.7%之間,棉苗胚根長在4.15~4.74 cm之間,胚軸長在4.08~4.61 cm之間。LG-9發(fā)酵濾液5倍稀釋液單獨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。發(fā)酵濾液灌根處理在一定時間內(nèi)能夠誘導與棉苗抗性相關(guān)酶POD、PPO、PAL和CAT酶活性的升高,并誘導活性氧的爆發(fā)。發(fā)酵粗提液對高溫敏感,對胰蛋白酶和胃蛋白酶不敏感,對蛋白酶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)。通過硫酸銨鹽析出的物質(zhì)對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)酵粗提液對棉花黃萎病菌有較強的體外抑菌活性。菌株LG-9產(chǎn)抑菌物質(zhì)最適培養(yǎng)基為小米培養(yǎng)基。通過響應(yīng)面試驗設(shè)計優(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)酵液能促進棉種萌發(fā)和棉苗生長,誘導棉苗抗性酶的升高和活性氧爆發(fā),對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)。
【學位授予單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S435.621.2
【圖文】：

放線菌 LG-9 發(fā)酵條件優(yōu)化及對棉花黃萎病生防機制的研究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、高氏 2 號和黃豆浸汁培液所獲發(fā)酵液對棉花黃萎病菌有抑菌活性，生物量與抑菌活性無相關(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，進行下一步試驗。

圖 2-1 培養(yǎng)基對菌株 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，當發(fā)酵 24 h 時，發(fā)酵粗提液無抑菌活性，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

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 程舉;張孝龍;趙江源;文孟良;丁章貴;李銘剛;;近年鏈霉菌次生代謝產(chǎn)物研究進展[J];中國抗生素雜志;2015年10期

2 李國英;杜樹春;李子;岳永亮;任毓忠;張莉;;南疆棉區(qū)棉花黃萎病發(fā)生趨勢和品種抗病研究[J];新疆農(nóng)業(yè)科學;2015年09期

3 李莉;張賽;何強;胡學斌;;響應(yīng)面法在試驗設(shè)計與優(yōu)化中的應(yīng)用[J];實驗室研究與探索;2015年08期

4 王紅梅;;中國棉花枯、黃萎病發(fā)生危害及抗病育種成效[J];中國農(nóng)學通報;2015年15期

5 梁宏;黃靜;趙佳;陳哲;王長彪;;生物防治棉花黃萎病的研究進展[J];生物技術(shù)通報;2015年05期

6 劉海洋;王偉;張仁福;武剛;姚舉;;新疆棉花黃萎病發(fā)生調(diào)查及病原菌系統(tǒng)進化分析[J];新疆農(nóng)業(yè)科學;2015年01期

7 李國英;張新全;宋玉萍;岳永亮;任毓忠;金恭璽;;北疆棉區(qū)棉花黃萎病發(fā)生趨勢、抗性研究[J];新疆農(nóng)業(yè)科學;2015年01期

8 王世強;魏賽金;楊陶陶;李慶蒙;涂國全;倪國榮;潘曉華;;鏈霉菌JD211對水稻幼苗促生作用及土壤細菌多樣性的影響[J];土壤學報;2015年03期

9 高慧娟;劉志芳;袁成玲;趙麗;張芬琴;;響應(yīng)曲面法優(yōu)化靈芝大蓋G9菌絲體干重和胞外粗多糖的發(fā)酵條件[J];食品科技;2014年10期

10 鄭虹;陳美鏈;鄧加聰;;響應(yīng)面法優(yōu)化具有抑菌作用的鏈霉菌D-8菌株的發(fā)酵工藝研究[J];中國抗生素雜志;2014年09期

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 韓琴;棉花抗黃萎病生防菌的篩選和鑒定及抗病機理研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2014年

2 薛磊;棉花黃萎病生防鏈霉菌的抗病促生作用及其機制研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2013年

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 魏曉麗;拮抗與內(nèi)生鏈霉菌的定殖及促生作用研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2013年

2 張海秀;菌株HD-010抗辣椒根腐病菌活性產(chǎn)物發(fā)酵條件的研究[D];黑龍江大學;2009年

本文編號：2803321