枯草芽孢杆菌CS16防治香蕉枯萎病机制及抑菌物质的研究

论文摘要

本文在前期研究的基础上,以枯草芽孢杆菌CS16菌株（Bacillus subtilis subsp. subtilis）为研究对象,初步探讨了CS16菌株防治香蕉枯萎病的生防机制,并对其胞外活性物质进行分离纯化和定性定量分析,同时对其活性物质的相关编码基因进行了分子检测,以期阐明其生防机理,发现新的化合物,为CS16菌株的研究与应用奠定理论基础。本项研究的内容与结果如下：1.为了解CS16菌株的生防潜力,对其抑菌活性进行检测。试验结果表明CS16菌株对多株供试植物病原真菌具有明显的抑菌作用,抑菌圈清晰透明,而对病原细菌的抑菌作用较弱,说明CS16菌株对防治植物真菌病害具有高效专一性,可进一步开发为植物真菌病害生防菌剂。2.以香蕉枯萎病菌（Fusarium oxysporum f.sp.cubense）为病原指示菌,对CS16菌株的生防机制进行了初探。试验结果表明CS16菌株对香蕉枯萎病的防治机制主要包括竞争作用、拮抗作用和诱导植物产生抗病性作用等3个方面。3.对CS16菌株胞外活性物质进行分离纯化与定性定量分析。试验结果表明CS16菌株发酵液经酸沉淀法所得粗提物可显著抑制香蕉枯萎病菌菌丝生长,最小抑菌浓度为0.0625mg/mL,利用反相硅胶柱、Sephadex LH-20凝胶柱和正相硅胶柱分离纯化获得较纯的抑菌物质,经薄层层析定性分析,初步判断其胞外抑菌物质为环状脂肽类化合物。4.以CS16菌株基因组DNA为模板,扩增其环状脂肽类活性物质相关编码基因。试验结果表明CS16菌株含有合成Fengycin的fenD功能基因和合成iturin A必需的ituD、lpa-14功能基因。因此,可以进一步证明CS16菌株胞外抗真菌活性物质为环状脂肽类化合物,可能为Fengycin和（或）iturin A。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 香蕉枯萎病及生物防治研究进展
• 1.1.1 香蕉枯萎病概述及其防治状况
• 1.1.2 香蕉枯萎病生物防治研究进展
• 1.1.2.1 国外研究进展
• 1.1.2.2 国内研究进展
• 1.2 枯草芽孢杆菌及其抑菌物质
• 1.2.1 枯草芽孢杆菌概述及应用进展
• 1.2.2 枯草芽孢杆菌生防机制
• 1.2.2.1 竞争作用
• 1.2.2.2 拮抗作用
• 1.2.2.3 溶菌作用
• 1.2.2.4 诱导抗性作用
• 1.2.2.5 促生作用
• 1.2.3 枯草芽孢杆菌的抑菌物质
• 1.2.3.1 由核糖体途径合成的抗菌物质
• 1.2.3.2 由非核糖体途径合成的抗菌物质
• 1.3 本课题选题依据
• 1.4 本课题主要研究内容及意义
• 第二章 枯草芽孢杆菌CS16菌株抑菌机理的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.1.1 供试菌株
• 1.1.2 试验试剂
• 1.1.3 试验仪器
• 1.1.4 培养基
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 枯草芽孢杆菌CS16菌株抑菌活性的测定
• 1.2.2 抑菌活性检测方法
• 1.2.3 枯草芽孢杆菌CS16菌株发酵液培养
• 1.2.4 CS16菌株发酵液不同组分制备及抑菌活性检测
• 1.2.5 枯草芽孢杆菌CS16菌株胞外代谢物活性检测
• 1.2.6 枯草芽孢杆菌CS16菌株诱导香蕉抗病性机理
• 1.2.7 统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 枯草芽孢杆菌CS16菌株的抑菌活性
• 2.1.1 CS16菌株对病原真菌的抑制作用
• 2.1.2 CS16菌株对病原细菌的抑制作用
• 2.1.3 小结
• 2.2 枯草芽孢杆菌CS16菌株发酵液不同组分的抑菌效果
• 2.3 枯草芽孢杆菌CS16菌株胞外代谢物活性检测
• 2.3.1 CS16菌株胞外水解酶系
• 2.3.2 CS16菌株胞外粗提物及抑菌活性
• 2.4 小结
• 2.5 枯草芽孢杆菌CS16菌株诱导香蕉抗病性机理
• 2.5.1 不同处理对香蕉植株叶片PPO活性变化的影响
• 2.5.2 不同处理对香蕉植株叶片POD活性变化的影响
• 2.5.3 不同处理对香蕉植株叶片SOD活性变化的影响
• 2.5.4 不同处理对香蕉植株叶片PAL活性变化的影响
• 2.5.5 不同处理对香蕉植株叶片β-1,3-葡聚糖酶活性变化的影响
• 2.5.6 小结
• 3 讨论与结论
• 第三章 枯草芽孢杆菌CS16菌株抑菌物质的分离纯化与定性研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.1.1 试验菌株
• 1.1.2 试验试剂
• 1.1.3 试验仪器
• 1.1.4 培养基
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 抑菌活性检测
• 1.2.2 CS16菌株抑菌物质的粗提
• 1.2.3 酸沉淀法最适pH测定
• 1.2.4 粗提物最小抑菌浓度（Minimal Inhibitory Concentration,MIC）测定
• 1.2.5 CS16菌株抑菌物质的初步分离纯化
• 1.2.6 定性检测
• 1.2.7 fenD、ituD和lpa-14基因的PCR扩增与测序
• 2 结果与分析
• 2.1 酸沉淀法最适pH值测定
• 2.2 CS16粗提物活性检测及最小抑菌浓度的测定
• 2.3 分离纯化与定性
• 2.3.1 反相硅胶柱层析
• 2.3.2 Sephadex LH-20凝胶柱层析
• 2.3.3 正相硅胶柱
• 2.4 fenD、ituD和lpa-14基因扩增与测序
• 3 讨论与结论
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表论文情况
• 附录