納米技術(shù)與納米材料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用為病害防治和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了新思路和新途徑。納米幾丁質(zhì)是由酸水解法將蝦殼幾丁質(zhì)原粉制成的納米晶體顆粒,具有較高的比表面積和結(jié)晶度以及聚陽離子的特性,具有較高生物學(xué)活性。然而,納米幾丁質(zhì)作為一種綜合性的生物納米材料,在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用技術(shù)研究還處在起步階段。本研究擬以小麥為模式植物,探索了納米幾丁質(zhì)的抗真菌活性及其抗小麥莖基腐病原菌的機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:1.納米幾丁質(zhì)的表征:通過酸解法可以得到有效粒徑為150 nm左右晶體粒子,Zeta電位+50.4 mV,濃度為0.2%-0.6%(w/v)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。2.納米幾丁質(zhì)水懸浮液(Nanochitin whisker suspension,NCS)對病原真菌的離體活性:(1)0.03%,0.003%,0.001%,0.0003%w/v納米幾丁質(zhì)水懸浮液對Fusarium pseudograminearum和F.graminearum的菌絲生長均有明顯的抑制作用;(2)0.00005-0.006%w/v NCS對辣椒疫霉菌,辣椒炭疽菌和小麥立枯絲核菌的菌絲生長均有一定的抑制作用;(3)0.03%,0.003%,0.001%(w/v)濃度的納米幾丁質(zhì)水懸浮液對F.pseudograminearum和F.graminearum的分生孢子產(chǎn)量有明顯的抑制作用;(4)0.0003%w/v的NCS對Gaeumanmyces graminis var.tritici離體抑制率大約為22.10%,納米幾丁質(zhì)與咯菌腈混合,對G.graminis var.tritici抗菌活性具有協(xié)同效應(yīng),可以在維持藥效的基礎(chǔ)上使藥劑的使用量減半。3.NCS以及與殺菌劑復(fù)配使用使小麥苗期變矮,但干重以及葉片中葉綠素含量增加:(1)納米幾丁質(zhì)單獨(dú)處理小麥種子,對小麥株高有抑制作用;(2)0.001%,0.009%,0.018%,(w/v)的NCS單獨(dú)處理顯著增加小麥干物質(zhì)量;(3)0.001%,0.003%,0.009%(w/v)的NCS與戊唑醇(A2)混配處理的小麥,相比A2和對照綜合來看,納米幾丁復(fù)配處理的小麥苗莖稈粗壯,葉片濃綠,更加健壯,顯示出矮壯效應(yīng);(4)0.003%,0.009%(w/v)的NCS單獨(dú)處理以及0.001%,0.003%,0.009%(w/v)的NCS與A2復(fù)配處理組的小麥,Chlorophyll a和Chlorophyll b以及總?cè)~綠素含量均明顯高于空白對照組,差異顯著。4.NCS與化學(xué)殺菌劑抗小麥莖基腐病的協(xié)同增效作用:不管是作為拌種劑還是噴霧處理,納米幾丁質(zhì)與戊唑醇復(fù)配對防治小麥莖基腐病防治顯示出較好的協(xié)同效應(yīng)。5.NCS對小麥葉片中防御酶活性的影響:在一定時(shí)間段內(nèi)0.003%的NCS可提高小麥葉片中SOD酶活性,PPO活性以及PAL酶活性。綜上所述,納米幾丁質(zhì)對一些病菌具有殺菌活性,納米幾丁質(zhì)可以一定程度上減輕小麥莖基腐病的發(fā)病程度,減少了小麥種植中使用化學(xué)殺菌劑的使用量;納米幾丁質(zhì)可以增加植株干重積累,提高葉片葉綠素含量,刺激葉片中防御酶含量增加,增強(qiáng)植物抗病性。這些初步分析的結(jié)果顯示納米幾丁質(zhì)的真菌活性并為研究NCS誘導(dǎo)抗性作用機(jī)理奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S435.12
【部分圖文】：

丁質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，不易溶于水、稀酸堿和一般的有機(jī)溶劑，每年有超過一億噸的蟹殼作為食品廢物被丟棄，但加工或表面改性后的幾丁質(zhì)性質(zhì)極為優(yōu)異，可以廣泛應(yīng)用。這些廢棄品加以利用，可以節(jié)省大量的資源，因此將幾丁質(zhì)作為功能性材料來開發(fā)利用是常有必要的。但加工或表面改性后的幾丁質(zhì)性質(zhì)極為優(yōu)異，可以廣泛應(yīng)用。

品廢物被丟棄，但加工或表面改性后的幾丁質(zhì)性質(zhì)極為優(yōu)異，可加以利用，可以節(jié)省大量的資源，因此將幾丁質(zhì)作為功能性材料。但加工或表面改性后的幾丁質(zhì)性質(zhì)極為優(yōu)異，可以廣泛應(yīng)用。圖 1 （A）. 幾丁質(zhì)的結(jié)構(gòu)式; （B）. 殼聚糖的結(jié)構(gòu)式[69]Figure 1 （A）. structure of chitin；（B）. structure of chitosan[69]

β-幾丁質(zhì)的構(gòu)型：（a） ac 軸構(gòu)象；（b） bc 軸構(gòu)象；（c） ab 軸構(gòu)ucture of β-chitin[73]: （a） ac projection; （b） bc projection; （c）的制備方法從蝦、蟹的甲殼及檸檬酸發(fā)酵的菌體等多種原料中分離得蝦蟹中除含有幾丁質(zhì)外，其余主要是碳酸鹽和蛋白質(zhì)，可通稀鹽酸在常溫下分解碳酸鹽，用稀堿液經(jīng)加熱分解蛋白質(zhì)，萃取除去色素，可得到白色的幾丁質(zhì)產(chǎn)品，產(chǎn)率一般在 1子量因來源不同而異。幾丁質(zhì)制備方法有酸降解法、酶解工藝生產(chǎn)殼聚糖是化學(xué)脫酰反應(yīng)或水解法，其原理是通過水破壞非晶體結(jié)構(gòu)部分），使分子鍵斷裂，分子鏈中部分 N-乙。但化學(xué)脫�；蛩夥ǚ磻�(yīng)條件要求較高，不宜控制，且反純凈幾丁質(zhì)的制作工藝比較簡單，目前生產(chǎn)上常用的方法是白、脫鹽、脫色素、漂白、烘干研磨得到幾丁質(zhì)。下圖 4 為
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2865894