小麦全蚀病生防链霉菌的分离鉴定及其活性成分的分离纯化

论文摘要

小麦全蚀病是由禾顶囊壳小麦变种侵染小麦根部引起的一种世界毁灭性病害。针对近年来小麦生产上危害严重的小麦全蚀病,筛选出一株具有生防潜力的链霉菌SCY114,并对其进行分类鉴定、发酵条件、活性物质的分离及结构测定行了系统的研究。结果如下:1、从许昌土样中分离到的128株放线菌。以小麦全蚀病菌为靶标,利用对峙培养法和发酵液抑菌活性测定从中筛出一株拮抗效果好、抑菌谱较广且效果稳定的SCY114。拮抗菌发酵液理化性质测定表明:发酵液对酸碱、温度、紫外线和光照有较好的耐受性。2、在传统分类原则的基础上,通过化学和分子生物学方法对生防链霉菌菌株SCY114进行了分类鉴定。结果表明,菌株SCY114为疮痂链霉菌许昌变种,命名为Streptomyces scabiei var xuchangensis,并首次报道了疮痂链霉菌对小麦全蚀病(Gaeumannomyces graminis var. tritici)的生防作用。3、菌株SCY114摇瓶发酵的最佳培养基组成为:可溶性淀粉2%,黄豆饼粉4%,MgSO4 0.075%、K2HPO40.1%、FeSO4·7H2O 0.001%。最佳发酵条件为:初始pH7.0,发酵温度28℃,种子液种龄48 h,接种量6%,装液量70 mL/250 mL三角瓶,转速200 r/min,发酵时间5 d。4、研究了菌株SCY114发酵过程中代谢变化,结果表明:当pH为8.1～8.3时,菌体浓度和代谢产物的产量趋于最大值;菌株SCY114代谢产物的生成直接与基质(糖类)的消耗有关,是一种产物合成与利用糖类有化学计量关系的发酵模型。5、经Doskochilovas溶剂系统、Betina溶媒系统纸层析和不同pH缓冲系统中的层析试验表明:SCY114菌株发酵液中的活性成分为一类中等极性、两性的非水溶性Ⅰ类抗生素。活性物质纯品为浅黄色粉末,易溶于二甲基亚砜、氯仿和乙酸乙酯,微溶于石油醚、甲醇和乙醇,不溶于水。6、发酵液通过无水乙醇沉淀后,经过乙酸乙酯萃取、硅胶柱层析、硅胶薄层层析和液相循环制备得到纯品。经紫外分析、质谱分析、红外光谱和核磁共振图谱分析,初步推断其分子量为466,分子式可能为C27H27N6O 2。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 农用抗生素的研究概况
• 1.2 抗真菌农用抗生素研究和应用
• 1.3 抗真菌农用抗生素的化学结构及其作用机制
• 1.3.1 抗真菌农用抗生素的化学结构
• 1.3.2 抗真菌农用抗生素的作用机制
• 1.4 我国农用抗生素研究与开发中存在的问题
• 1.5 展望
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 土壤样品
• 3.1.2 主要试剂和仪器
• 3.1.3 供试病原菌
• 3.1.4 培养基
• 3.1.5 相关溶液
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 土壤样品的采集
• 3.2.2 放线菌的分离和纯化
• 3.2.3 目的菌株的筛选
• 3.2.4 拮抗菌株SCY114 的抑菌谱测定
• 3.2.5 拮抗菌株SCY114 的分类鉴定
• 3.2.6 菌株SCY114 发酵条件的优化
• 3.2.7 菌株SCY114 代谢产物的研究
• 4 结果与分析
• 4.1 土壤放线菌分离和筛选结果
• 4.2 菌株SCY114 抑菌谱
• 4.3 菌株SCY114 分类鉴定结果
• 4.3.1 形态及培养特征
• 4.3.2 生理生化特征
• 4.3.3 细胞壁化学组分分析结果
• 4.3.4 分子鉴定结果
• 4.3.5 G+C mol%测定结果
• 4.4 菌株SCY114 发酵条件优化结果
• 4.4.1 发酵培养基的筛选结果
• 4.4.2 单因子对菌株SCY114 产抗生素的影响
• 4.4.3 菌株SCY114 发酵培养基正交实验结果
• 4.4.4 发酵条件对菌株SCY114 产抗生素的影响
• 4.4.6 发酵过程中代谢变化的测定
• 4.5 菌株 SCY114 代谢产物研究
• 4.5.1 发酵液预处理
• 4.5.2 抗生素稳定性测定结果
• 4.5.3 抗生素的鉴别
• 4.5.4 抗生素的分离纯化
• 4.5.5 抗生素化学结构的鉴定
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 5.2.1 关于疮痂链霉菌代谢产物的研究
• 5.2.2 关于拮抗链霉菌的分离与筛选
• 5.2.3 关于疮痂链霉菌的分类鉴定
• 5.2.4 关于菌株SCY114 发酵条件的研究
• 5.2.5 关于微生物代谢活性物质的分离纯化
• 参考文献
• ABSTRACT