冬枣采后病害拮抗菌的筛选、发酵及活性物质研究

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本文以冬枣病害研究中常见的病原菌细交链格孢、多隔镰孢霉和串珠霉为靶标,从森林和菜园土壤中筛选防治三种病原菌的拮抗菌。通过测定对不同病原菌的拮抗能力,确定拮抗菌的抑菌谱,从中筛选具有研究和开发价值的拮抗菌研究。对具有较好拮抗作用和较宽抑菌谱的拮抗菌B26确定其分类学地位;通过正交试验和单因子实验,研究B26产生拮抗物质的最优条件;并进一步研究拮抗菌粗蛋白对温度、酸碱度、紫外线照射、有机溶剂、蛋白酶的稳定性,结果如下:从土壤中分离筛选出的11株对细交链格孢、多隔镰孢霉和串珠霉具有较好抑制作用的拮抗菌。平板对峙实验结果表明:B26的抑菌效果最显著,对细交链格孢的平均抑菌圈半径为15.8mm,抑制率达78.8%;对多隔镰孢霉和串珠霉的平均抑菌圈半径分别为14.3 mm和12.8 mm,抑制率分别为71.3%和63.8%,具有进一步研究的价值。通过观察在PDA培养基上生长的形态学特征、结合生理生化实验以及PCR产物测序结果,鉴定B26为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。通过正交试验设计对培养基成分及用量进行优化,单因子实验对B26产生活性物质的发酵条件进行选择。B26在种子培养基扩大培养后接入不同成分的发酵培养基,获得产生拮抗效果最好的培养基成分的用量是:蛋白胨25 g,淀粉40 g,氯化钠1.5 g,硫酸铵0.8 g,磷酸氢二钾1.5 g;产生活性物质的最优发酵条件为:种子菌龄24 h,接种量5%,初始pH 7,装液量20%,吐温80用量0.5%,发酵温度为30℃,转速150rpm,发酵时间为60 h,获得B26菌株发酵液对多隔镰孢霉的抑制直径为26mm,大于其他条件培养获得的拮抗菌直径。枯草芽孢杆菌B26发酵液在4℃,经8000rpm,离心20 min后,过0.45μm微孔滤膜后,用70%的硫酸铵沉淀,透析后获得仍具有拮抗细交链格孢、多隔镰孢霉和串珠霉活性的无菌粗蛋白。进一步通过实验检测粗蛋白对温度、酸碱度、紫外线照射、有机溶剂和蛋白酶处理的稳定性,结果表明:B26的粗蛋白经100℃,20 min处理后,仍是常温处理下抑菌直径的78.2%,对高温具有一定的耐受性;但经121℃,20 min处理后,B26粗蛋白完全失去活性;粗蛋白在pH 3-pH 10范围内都具有抑菌活性,具有较宽的pH适应范围,但在pH为7时抑菌能力最高,所以应注意B26抑菌蛋白的纯化应在偏中性的条件下进行;粗蛋白对紫外线照射有部分敏感性,B26的抑菌粗蛋白经距离40 cm,20W紫外灯照射80 min后,抑菌活性是对照的78.1%;有机溶剂对枯草芽孢杆菌B26的抑菌粗蛋白的抑菌活性影响很小,经过乙醚,甲醇,氯仿,和丙酮有机溶剂处理过的粗蛋白的抑菌活性分别为对照的96.4%、85.7%、82.1%、81.5%;B26的抑菌粗蛋白对三种蛋白酶具有部分敏感性,B26的抑菌粗蛋白经过蛋白酶K处理后,拮抗直径活性为15.2 mm为对照的76.7%,经过胰蛋白酶处理的拮抗直径为16.2 mm,是未处理的81.8%,而经过胃蛋白酶处理过的,拮抗直径为16.3mm,抑制率是未处理的83.3%。
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