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植物内生菌是生活在健康宿主植物体内的微生物。它的存在对其宿主植物的生态适用性具有重要的影响,有些内生菌的次生代谢产物是开发医药和农药的重要来源之一。
鉴于此,本文以南京市常见的13种植物为材料,系统研究了这些植物内生菌及其代谢产物对5种重要植物病原真菌生长的抑制作用,并对部分菌株的活性代谢产物进行了分离、纯化和结构鉴定及其用于作物病害防治的可行性,为开发新型生物杀菌剂或杀菌剂先导化合物奠定了基础。所得结果为:
1.植物内生菌能够产生对植物病原真菌有抑制作用的代谢物质。在调查的13种植物149株内生细菌中,有80株(占总株数的53.7%)对至少1种供试植物病原菌有抑制作用,其中17株(占总株数的11.4%)对全部5种供试植物病原菌均有较高的抑制作用。
2.从药用植物樟树中分离到7种内生细菌,其中一株(编号为LCH0606)的代谢产物对5种供试植物致病菌的生长均有较好的抑制作用。经形态观察、生理生化实验和16S rDNA序列分析,初步鉴定该菌株为鲍曼氏不动杆菌(Acinetobacter baumannii LCH0606),并2006年7月6日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCC N0.1752。
3.菌株LCH0606代谢产物(简称:鲍曼菌液)对植物病原真菌生长的抑制作用可能与破坏病原菌的细胞膜结构有关。用鲍曼菌液处理的病原菌表现为孢子不萌发,菌丝短小,细胞破裂而内含物流出。
4.鲍曼菌液具有良好的热稳定性,100℃处理30min,对病原真菌辣椒疫病菌、禾谷镰刀菌和立枯丝核菌抗菌活性仍达80%以上;鲍曼菌液在pH6-12时稳定,抗菌活性保持在80%以上,但酸性条件下较不稳定,pH降至1时抑菌活性均降低至20%;不同离子对鲍曼菌液抗菌活性的影响不同,Mg2+、Ca2+有增效作用,Mn2+无显著影响。
5.盆栽实验表明鲍曼菌液可以有效防治小麦赤霉病。在接种病菌的同时使用鲍曼菌液防效最高(90.7%),显著高于相同处理下农药三唑酮(10g/mL)的防效。
6.用大孔树脂、硅胶柱层析、葡聚糖凝胶Sephadex—LH20反复纯化鲍曼菌液中的抗菌活性物质,并经核磁、质谱等分析,初步证明鲍曼菌液的抗菌成分为脂肽类物质Iturin A2、Iturin A3和Iturin A6,且三者含量比为1:1:1。
7.安全性评价结果表明,鲍曼菌液是一种安全环保的生物杀菌剂。用鲍曼菌液浸泡绿豆和小麦种子12h,既不影响种子发芽和生长,又不导致植物侵染,对使用植物安全。此外,用鲍曼菌液灌胃处理小鼠,小鼠的存活率和生长均正常,无毒害作用。