生防细菌sf-628离子注入诱变育种及发酵条件的响应曲面法优化研究

生防细菌sf-628离子注入诱变育种及发酵条件的响应曲面法优化研究

论文摘要

从土壤中分离获得了一株对水稻纹枯病菌有明显抑制作用的生防菌sf-628,室内控病试验结果表明,生防菌sf-628能显著降低水稻纹枯病的发病率,控病率达到51.5%;它同时能降低西瓜枯萎和油菜菌核病的发病率,控病率分别达到80%和78.5%。将其用于水稻种子处理,测定其对水稻幼苗的促生作用,在菌株发酵液1:100的处理浓度下,水稻苗根长和株高比对照分别增长了20.55%和10.84%。结果表明,生防细菌sf-628对水稻幼苗有明显的促生效应。生防菌sf-628对油菜菌核病具有很好的防治效果。为进一步提高其拮抗性能,获得生防效果更好的高效菌种,利用不同剂量的N+对sf-628进行离子注入诱变处理,在500多个诱变处理的菌株中,经过初筛、复筛和定量筛选,筛选到11株拮抗性能比出发菌sf-628提高12%以上的菌株,占筛选菌株总数的2.16%;其中有3个突变菌株对油菜菌核病的拮抗能力提高了35.7%~42.9%。对筛选出的高效突变菌株进行盆栽防病测定。结果表明,离子注入生防菌sf-628的最适剂量为100~150×5.3×1013N+/cm2:防病效果比sf-628提高1.14%~14.80%。在Plackett-Burman实验设计基础上,采用Box-Behnken响应曲面法(responsesurface methodology,RSM)对影响生防菌sf-628发酵活菌数与菌落直径的关键培养条件(培养温度、时间和接种量)进行了探讨。通过对发酵活菌数曲面方程以及细菌生长量二次多项回归方程求解得知,在自变量培养温度、时间和接种量分别为31.91℃、1.93d和3.79%时,生防菌发酵活菌数的最大预测值为96.53×108cfu/ml;35.55℃、2.13d和2.86%的时,该菌菌落直径可达25.15mm;而在32.5℃、1.99d和3%的工艺条件下,发酵结果可同时获得9.34×109cfu/ml的发酵活菌数和24.33mm(菌落直径)的细菌生长量。在原有的plackett-Burman设计与实验结果基础上,采用响应曲面法(RSM)研究了影响生防菌sf-628生长与发酵活菌数的培养基关键成分的最佳水平。实验结果表明,当酵母膏、大豆粉和玉米桨分别为0.96g.L-1、2.11g.L-1和0.76 g.L-1时,发酵活菌数最大预测值为2.13×1010cfu/ml;当上述自变量为0.74 g.L-1、3 g.L-1和0.77 g.L-1时,细菌最大生长量为29.79mm(菌落直径)。欲同时获得最大量的菌落直径和活菌数,则酵母膏、大豆粉和玉米浆须为0.79 g.L-1、2.41 g.L-1和0.77g.L-1,在此条件下,每毫升发酵液可同时获得2.01×1010cfu/ml的活菌数和菌落直径为29.18mm的细菌生长量。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一篇 文献综述
  • 1.枯草芽孢杆菌的研究及应用
  • 1.1 枯草芽孢杆菌的生物学特点
  • 1.2 枯草芽孢杆菌的安全性
  • 1.3 生防菌剂的促生防病机制
  • 1.4 植物病害生物防治研究概况
  • 1.5 枯草芽孢杆菌的应用现状
  • 2.离子注入诱变育种
  • 2.1 离子束生物技术与应用进展
  • 2.2 离子注入的诱变机理
  • 2.3 离子注入微生物诱变育种的应用现状
  • 3.枯草芽孢杆菌发酵研究
  • 3.1 微生物发酵技术
  • 3.2 影响芽孢杆菌发酵的因素
  • 3.3 微生物发酵优化的方法
  • 第二篇 研究内容
  • 第一章 生防菌sf-628的控病及促生作用
  • 1.材料和方法
  • 2.结果与分析
  • 2.1 生防菌对病原菌的拮抗作用
  • 2.2 生防菌对水稻苗的促生作用
  • 3.讨论
  • 第二章 生防菌sf-628离子注入突变高效菌株筛选及对油菜菌核病的防病效果
  • 1.材料和方法
  • 2.结果与分析
  • +注入诱变存活率曲线'>2.1 N+注入诱变存活率曲线
  • +注入剂量与菌体突变率的关系'>2.2 N+注入剂量与菌体突变率的关系
  • +注入诱变获得突变高效菌株'>2.3 N+注入诱变获得突变高效菌株
  • +注入突变高效菌株对油菜菌核病防治效果'>2.4 N+注入突变高效菌株对油菜菌核病防治效果
  • 3.讨论
  • 第三章 生防细菌sf-628培养条件的响应曲面法优化研究
  • 1.材料和方法
  • 2.结果与分析
  • 2.1 发酵活菌数(CFU)响应曲面分析与优化
  • 2.2 菌落直径(CD)响应曲面分析与优化
  • 3.讨论
  • 第四章 生防细菌sf-628发酵培养基的响应曲面法优化研究
  • 1.材料和方法
  • 2.结果与分析
  • 2.1 实验设计及结果
  • 2.2 发酵活菌数响应曲面分析与优化
  • 2.3 菌落直径响应曲面分析与优化
  • 2.4 模型验证实验结果
  • 3.讨论
  • 参考文献
  • 全文结论
  • 攻读硕士期间发表的论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

    • [1].枯草芽孢杆菌生防菌剂sf-628专用助剂的研发[J]. 果树学报 2012(05)
    • [2].生防菌sf-628离子注入突变高效菌株筛选及对油菜菌核病的防病效果[J]. 西南农业学报 2008(03)

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