枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）Xi-55发酵条件优化及对稻曲病（Ustilaginoidea virens）的生防效果研究

论文摘要

枯草芽孢杆Xi-55菌株是四川省农业科学院植保所病害室从水稻根际土壤中分离获得的一株有益细菌。研究发现其发酵液和代谢产物对多种植物病原真菌具有强烈的抑制作用,说明枯草芽孢杆菌Xi-55菌株具有广谱拮抗活性,对多种病原真菌具有抑制作用,应用前景广阔。本文在课题组研究的基础上,对Xi-55菌株的发酵条件优化、抑菌谱测定、发酵液稳定性测定以及防治水稻稻曲病的室内和田间效果测定与评价等进行了初步的研究,主要研究结果如下:1、对Xi-55菌株的发酵培养基和发酵条件进行了优化,确定了最佳培养基和培养条件。单因子发酵实验和正交实验表明:培养基以蛋白胨3%,甘油1.0%,K2HPO40.05%,MgSO4·7H2O 0.15%为最佳,装液量为100ml/500ml三角瓶,初始pH值为7,接种量为2%,发酵温度为28℃,摇床转速为180rpm,发酵时间为36h。并在此基础上进行了20L液体发酵罐扩大培养,生长曲线与摇瓶实验基本吻合,提高了发酵量,最高可达5×109cfu/ml。2、对Xi-55菌株发酵液的酸碱稳定性和热稳定性研究表明,该发酵液在弱酸、弱碱和中性环境中抑菌活性稳定,只有在强酸和强碱环境中活性有所下降;在60℃和80℃的环境中稳定,在100℃的环境中随着时间的延长抑菌活性不断下降,说明该发酵液的酸碱稳定性好,热稳定性较差。3、测定了Xi-55菌株发酵液的抑菌谱,发现该菌株发酵液对柑桔黑腐病菌（Alternaria citri）、甘薯黑斑病菌（Ceratocystis fimbriata）、番茄早疫病菌（Alternaria solani）、芦荟黑斑病菌（Alternaria obpyriformis）、玉米大斑病菌（Helminthosporium turcicum）、油菜菌核病菌（Sclerotiniasclerotiorum）、小麦赤霉病菌（Fusarium graminearum）、番茄灰霉病菌（Botrytiscinerea）、辣椒根腐病菌（Fusarium solani）、水稻稻瘟病菌（Pyricularia grisea）、番茄叶霉病菌（Cladosporium fulvum）、白菜黑斑病菌（Alternaria brassicae）以及4株水稻稻曲病菌（Ustilaginoidea virens）Uv-2、Uv-14、Uv-24、Uv-37等多种植物病原真菌有明显的抑制作用,为该生防茵的应用提供了依据。4、测定了Xi-55对水稻稻曲病的小区和田间防治效果。试验表明,Xi-55菌株发酵液对水稻稻曲病有一定的防治效果,但与井冈霉素相比仍有一定差距。田间试验表明,Xi-55菌株发酵液单用对水稻稻曲病有一定的防治效果,但不理想;Xi-55与相关药剂复配使防效大大增强,尤其是Xi-55与井冈霉素的复配使防效在供试各处理中达到最佳。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 目录
• 1 前言
• 1.1 芽孢杆菌概况
• 1.1.1 芽孢杆菌科（Bacillaceae）概况
• 1.1.2 芽孢杆菌属（Bacillus Cohn）概况
• 1.2 芽孢杆菌应用研究进展
• 1.3 芽孢杆菌发酵研究
• 1.4 影响芽孢杆菌发酵的因素
• 1.4.1 培养基对发酵的影响
• 1.4.1.1 碳源对发酵的影响
• 1.4.1.2 氮源对发酵的影响
• 1.4.1.3 无机盐对发酵的影响
• 1.4.2 其他发酵参数对发酵的影响
• 1.4.2.1 初始pH值对发酵的影响
• 1.4.2.2 温度对发酵的影响
• 1.4.2.3 溶氧对发酵的影响
• 1.4.2.4 初始接种量对发酵的影响
• 1.4.2.5 装液量对发酵的影响
• 1.5 研究目的与意义
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 供试菌株
• 2.1.2 培养基
• 2.2 方法
• 2.2.1 枯草芽孢杆菌Xi-55发酵条件优化
• 2.2.1.1 液体种子的制备
• 2.2.1.2 生长量的测定
• 2.2.1.3 发酵培养基的优化
• 2.2.1.4 摇瓶发酵条件的优化
• 2.2.1.4.1 时间对Xi-55菌株发酵生长量的影响
• 2.2.1.4.2 温度对Xi-55菌株发酵生长量的影响
• 2.2.1.4.3 初始pH值对Xi-55菌株发酵生长量的影响
• 2.2.1.4.4 接种量对Xi-55菌株发酵生长量的影响
• 2.2.1.4.5 装液量对Xi-55菌株发酵生长量的影响
• 2.2.1.4.6 摇床转速对Xi-55菌株发酵生长量的影响
• 2.2.1.5 发酵罐扩大培养
• 2.2.2 枯草芽孢杆菌Xi-55发酵液无菌滤液的稳定性测定
• 2.2.2.1 无菌滤液的制备
• 2.2.2.2 热稳定性测定
• 2.2.2.3 pH稳定性测定
• 2.2.3 枯草芽孢杆菌Xi-55发酵液无菌滤液的抑菌谱测定
• 2.2.3.1 无菌滤液的制备
• 2.2.3.2 抑菌谱测定
• 2.2.4 枯草芽孢杆菌Xi-55对水稻稻曲病的生防效果测定与评价
• 2.2.4.1 小区防效测定
• 2.2.4.1.1 试验设计
• 2.2.4.1.2 孢子悬液及发酵悬液制备
• 2.2.4.1.3 接种方法
• 2.2.4.1.4 病情调查
• 2.2.4.2 田间防治试验
• 2.2.4.2.1 试验处理
• 2.2.4.2.2 施药方法
• 2.2.4.2.3 病情调查
• 3 结果与分析
• 3.1 枯草芽孢杆菌XI-55发酵条件优化
• 3.1.1 发酵培养基的优化
• 3.1.2 摇瓶发酵条件的优化
• 3.1.2.1 时间对Xi-55菌株发酵生长量的影响
• 3.1.2.2 温度对Xi-55菌株发酵生长量的影响
• 3.1.2.3 初始pH值对Xi-55菌株发酵生长量的影响
• 3.1.2.4 接种量对Xi-55菌株发酵生长量的影响
• 3.1.2.5 装液量对Xi-55菌株发酵生长量的影响
• 3.1.2.6 摇床转速对Xi-55菌株发酵生长量的影响
• 3.1.3 发酵罐扩大培养
• 3.2 枯草芽孢杆菌XI-55发酵液无菌滤液的稳定性测定
• 3.2.1 热稳定性测定
• 3.2.2 pH稳定性测定
• 3.3 枯草芽孢杆菌XI-55发酵液无菌滤液的抑菌谱测定
• 3.4 枯草芽孢杆菌XI-55对水稻稻曲病的生防效果测定与评价
• 3.4.1 小区防效测定
• 3.4.2 水稻稻曲病田间防治试验
• 4 结论与讨论
• 4.1 枯草芽孢杆菌XI-55发酵条件优化
• 4.1.1 发酵培养基的优化
• 4.1.2 摇瓶发酵条件的优化
• 4.1.3 发酵罐扩大培养
• 4.2 枯草芽孢杆菌XI-55发酵液无菌滤液的稳定性测定
• 4.3 枯草芽孢杆菌XI-55发酵液无菌滤液的抑菌谱测定
• 4.4 枯草芽孢杆菌XI-55对水稻稻曲病的生防效果测定与评价
• 4.5 问题与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表的学术论文