螺旋毛壳ND35抗生素的分离提取、部分理化特性及其生物活性测定

论文摘要

子囊菌毛壳(Chaetomium spp.)在自然界广泛分布,是土壤和含纤维素的各种基物上常见的霉腐菌成员,某些种是许多植物病原真菌的潜在拮抗菌。从健康毛白杨上分离的内生菌优势种螺旋毛壳(Chaetomium spirale) ND35是一株广谱拮抗性生防因子,在离体试验中表现出对常见的林果病原菌,如苹果树腐烂病菌(Valsa mali)、杨树腐烂病菌(V. sordida)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的强烈抑制作用,其主要作用机制之一就是产生抗生素。为了阐明菌株ND35抗生素在植物病害生物防治中的作用机制,本文主要针对内生菌螺旋毛壳(C. spirale)ND35抗生素的分离提取纯化,抑菌谱测定,抗生素的稳定性,抗生素的安全性评价,对玉米弯孢叶斑病、菜豆灰霉病和板栗疫病的防治保护作用,对菜豆灰霉病的诱导抗病性,并通过碳源和氮源调控优化了培养发酵条件等方面进行了研究,阐明螺旋毛壳ND35抗生素在室内和温室中对植物真菌病害的抑制作用,为将来该抗生素在植病生防作用中的进一步推广使用奠定了基础。具体内容与结果如下:1.螺旋毛壳ND35抗生素的分离提取,抗生素粗提液和活性组分的生物测定。室内生测试验结果显示,该抗生素抑菌谱较广,其粗提液对杨树腐烂病等20多种病原菌具有很强的抑制作用;并通过TLC和HPLC进一步纯化出了该抗生素的4个组分,其中重点对3,4号组分进行了活性检测;2.该抗生素经121℃和100℃高温处理后,活性基本没有变化,抑菌率分别为66.3%和65.7%,相对对照的65.56%基本无变化,说明该物质的热稳定性很强;酸碱稳定性试验说明该物质在酸性条件下是很稳定的,而碱性条件下稳定性很差。3.室内和温室生防试验检测了抗生素对板栗疫病、玉米弯孢霉叶斑病和菜豆灰霉病具有很好的保护防治作用,浓度为400μg/mL的粗提液对玉米弯孢的防治效果为63.25%,对菜豆灰霉的防效是32.43%;浓度为1000μg/mL的粗提液对板栗疫病的防效可达46.29%;同时该抗生素能诱导菜豆产生抗病作用,用400μg/mL的粗提液灌根处理后,其叶片可获得诱导抗病性,其防效可达71.39%。4.通过对不同培养基的筛选,确定了PDB培养基是产生抗生素的最适培养基;碳源和氮源调控,确定了蔗糖是产生抗生素的最佳碳源;在此基础上优化了发酵培养基,为今后大量提取该抗生素提供了理论依据。5.安全性评价实验结果显示,抗生素对黄瓜、菜豆和玉米的生长有一定的促进作用,为以后抗生素的推广应用奠定了基础。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1. 引言
• 1.1 抗生素发现
• 1.2 农用抗生素的研究进展
• 1.2.1 世界农用抗生素的研究进展
• 1.2.2 我国农用抗生素的研究进展
• 1.3 农用抗生素的特点与作用机理
• 1.3.1 农用抗生素的特点
• 1.3.2 农用抗生素的作用机理
• 1.4 农用抗生素防治植物病害的应用研究
• 1.4.1 防治植物真菌性病害的农用抗生素
• 1.4.2 防治植物细菌性病害的农用抗生素
• 1.4.3 防治植物病毒病及植原体病害的农用抗生素
• 1.5 关于毛壳菌的概况
• 1.5.1 毛壳菌的研究概况
• 1.5.2 毛壳菌的作用机理
• 1.5.3 毛壳菌与植物病害的防治
• 1.5.4 毛壳菌在植物病害防治方面存在的问题以及解决途径
• 1.6 本研究的目的与意义
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 供试菌种、作物和杀菌剂
• 2.1.2 培养基和营养土
• 2.1.3 主要试剂及仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 抗生素的发酵培养和粗提取
• 2.2.2 发酵时间对螺旋毛壳ND35 抗生素产量的影响
• 2.2.3 抗生素粗提物的热和酸碱稳定性研究
• 2.2.4 抗生素粗提液的抑菌谱测定
• 2.2.5 薄层层析（Thin layer chromatography, TLC）分离和不同活性组分的生物测定
• 2.2.6 活性组分的高效液相色谱（High performance liquid chromatography, HPLC）纯度检测
• 2.2.7 抗生素粗提液对温室几种植物病害的保护作用
• 2.2.8 抗生素粗提液和纯品对菜豆灰霉病的诱导抗病作用
• 2.2.9 作物的安全性评价
• 2.2.10 螺旋毛壳ND35 抗生素液体发酵培养基的优化
• 2.2.11 试验数据用DPS 数据处理系统进行统计分析
• 3. 结果与分析
• 3.1 不同发酵时间对抗生素产生的影响
• 3.2 抗生素粗提物的热稳定性、酸碱稳定性
• 3.3 抗生素粗提物对病原菌菌丝生长和分生孢子萌发抑制作用
• 3.4 TLC 测定结果
• 3.5 生物活性测定结果
• 3.6 HPLC 检测结果
• 3.7 温室中防治玉米弯孢叶斑病的效果
• 3.8 抗生素粗提液对温室菜豆灰霉病的防治
• 3.9 抗生素粗提液对板栗疫病的防治作用
• 3.10 抗生素粗提液和纯品对温室菜豆灰霉病的诱导抗病性.
• 3.11 安全性评价结果
• 3.12 不同培养基对抗生素产量和活性的影响
• 3.13 不同碳源和氮源对抗生素产量和活性的影响
• 4. 讨论
• 4.1 关于螺旋毛壳ND35 发酵产生抗生素的条件
• 4.2 关于发酵液中抗生素的分离提取技术
• 4.3 关于抗生素抑菌谱测定和分离纯化该抗生素的其它组分
• 4.4 关于探索抗生素的理化性质、田间防效以及安全性评价
• 4.5 展望
• 5. 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况