放线菌769对水稻抗稻瘟病的诱导抗性研究

论文摘要

本研究所使用的供试菌种为放线菌769（Streptomyces ahygroscopicusgongzhulingensis n.var.Ruan.et Zhang.1974）,该菌种于1974年从吉林省农业科学院温室土壤中分离出来,是一种对多种病原菌有抑制作用的拮抗链霉菌。本研究探讨了769菌株在防治水稻稻瘟病方面的应用情况,对该菌种的发酵培养基和发酵条件进行了摇瓶发酵条件优化,确定了最佳发酵条件下769菌株发酵液的抑菌谱,测定了最佳发酵条件下发酵液的稳定性,并用不同浓度的发酵液处理水稻幼苗,在不同的时间对水稻秧苗中三种主要防御酶（过氧化氢酶,CAT;过氧化物酶,POD;苯丙氨酸解氨酶,PAL）活性变化规律进行检测。本研究拓展了769菌种的应用空间,为今后该拮抗放线菌的开发和应用提供一定理论依据和技术支持。本文对影响菌株769抑菌活性的发酵培养基组分进行了优化,通过对放线菌发酵培养常用的六种发酵培养基进行了筛选,确定了基础培养基,在此基础上对碳氮源和无机盐进行了优化,通过正交试验确定了菌株769的最优发酵培养基配方为:黄豆豆粉2.0%,玉米粉1.50%,蔗糖1.0%,牛肉膏0.60%,碳酸钙0.30%,硫酸铵0.50%,氯化钠0.30%,硫酸镁0.10%,磷酸二氢钾0.02%,硫酸亚铁0.01%。通过对最佳发酵培养基初始pH值、接种量、摇瓶装液量、摇床转速等发酵条件进行正交试验设计,确定摇瓶最佳发酵条件组合为:种子液菌龄28 h,接种量4%,发酵时间72 h,培养基初始pH 6.72,培养基装量70 ml/250 ml三角瓶,发酵温度28℃,摇床转速180 rmin-1。最佳发酵条件的抑菌率达到87.75%,比初筛结果高出20%。通过分析菌株769发酵液抑菌谱,发现发酵液对抑制植物病原菌具有广谱性,对稻瘟病菌、番茄炭疽、构巢曲霉、番茄叶霉、番茄灰霉、玉米穗腐、小麦赤霉病原菌等有不同的抑制作用。对769菌株发酵液的酸碱稳定性研究表明,发酵液在酸碱环境中稳定性好,只有在强酸和强碱环境中活性有所下降;热稳定性研究表明,在100℃的环境中随着时间的延长抑菌活性不断下降,说明它的热稳定性在高温下不是很好,但在其它温度下其活性基本没有改变。通过测定发酵液对水稻幼苗主要防御酶活性结果显示,原液、稀释10倍、稀释20倍的发酵液处理水稻秧苗,以发酵液原液的作用效果最为显著,处理后水稻体内各种防御酶比对照均有明显变化,使水稻获得系统抗病性。769菌株发酵液处理水稻叶片可抑制过氧化氢酶（CAT）的活性,提高过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性。表明发酵液可诱导和增强POD、PAL的表达和过氧化氢含量的提高,从而增强植物的防御反应。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 农用抗生素的研究
• 1.1.1 农用抗生素的定义及特点
• 1.1.2 农用抗生素的研究方法
• 1.1.3 农用抗生素的作用机制
• 1.1.4 国内外农用抗生素的研究进展
• 1.2 放线菌769简介
• 1.2.1 研究背景
• 1.2.2 研究概况
• 1.3 稻瘟病防治的研究现状
• 1.3.1 选用抗病品种
• 1.3.2 化学农药防治
• 1.3.3 生物防治
• 1.4 诱导抗病性产生的相关机制
• 1.4.1 诱导抗性的机理
• 1.4.2 植物细胞壁的木质化
• 1.4.3 活性氧的爆发
• 1.4.4 几种相关防御酶与诱导抗性的关系
• 1.5 研究目的和意义
• 1.6 主要研究内容与实验设计
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 供试主要材料
• 2.1.2 其他供试菌株
• 2.1.3 供试主要仪器
• 2.1.4 供试试剂
• 2.1.5 供试培养基
• 2.2 方法
• 2.2.1 菌种保藏方法
• 2.2.2 菌种培养
• 2.2.3 发酵液活性测定方法
• 2.2.4 菌株769发酵培养基的优化
• 2.2.5 菌株769摇床发酵条件的优化
• 2.2.6 菌株769发酵液抑菌谱的测定
• 2.2.7 发酵液稳定性研究
• 2.2.8 水稻相关防御酶的活性测定
• 第三章 结果与分析
• 3.1 发酵条件的研究
• 3.1.1 初始发酵培养基的选择
• 3.1.2 发酵培养基的优化
• 3.1.3 发酵条件的优化
• 3.1.4 发酵条件综合研究最佳条件组合试验
• 3.2 菌株769发酵液抑菌谱试验
• 3.3 发酵液稳定性分析
• 3.3.1 热稳定性试验
• 3.3.2 酸碱稳定性试验
• 3.4 发酵液对水稻主要防御酶系的影响
• 3.4.1 过氧化氢酶（CAT）
• 3.4.2 过氧化物酶（POD）
• 3.4.3 苯丙氨酸解氨酶（PAL）
• 第四章 讨论与小结
• 4.1 讨论
• 4.1.1 菌株769发酵条件的研究
• 4.1.2 发酵液抗菌谱的测定
• 4.1.3 发酵液的稳定性测定
• 4.1.4 发酵液处理对水稻幼苗主要防御酶系的影响
• 4.1.5 试验中存在的问题和展望
• 4.2 小结
• 4.2.1 菌株769发酵培养基及发酵条件优化结果
• 4.2.2 菌株769抑菌谱测定结果
• 4.2.3 发酵液稳定性测定结果
• 4.2.4 发酵液处理后水稻幼苗主要防御酶系的变化情况
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介