论文部分内容阅读
微生物农药具有化学农药不可替代的作用,其资源丰富,但是已被开发利用的资源种类少,难以满足农药产业发展的需求。稳定互惠共生的禾草内生真菌共生体产生的次生代谢物不仅可显著提高宿主禾草生物与非生物胁迫的抗性,而且可导致草食家畜中毒。因此,具有开发为微生物农药的潜力。本研究以Epichlo?禾草内生真菌菌株为试验材料,通过摇瓶发酵获得发酵液,对多年生黑麦草(Lolium perenne)种子进行浸种,测定生物碱含量,筛选抑菌抗虫活性菌株,并采用正交法优化菌株发酵条件,旨在提高菌株活性物质的代谢产率,以期为菌株生物碱的规模化生产和研发为新型微生物农药菌剂奠定基础。获得的主要研究结果如下:1.通过纸上发芽法(TP)测定4株分离自醉马草(Achnatherum inebrians)、中华羊茅(Festuca sinensis)、野大麦(Hordeum brevisubulatum)和披碱草(Elymus dahuricus)的Epichlo?内生真菌菌株Epichlo?gansuensis,E.sinensis,E.bromicola(Hb),E.bromicola(Ed)发酵液浸种下多年生黑麦草种子的霉变和萌发指标,发现内生真菌发酵液浸种降低了多年生黑麦草种子的霉变率,显著(P<0.05)促进了种子的萌发、胚芽和胚根的生长。醉马草内生真菌发酵液浸种下,多年生黑麦草种子的霉变率显著(P<0.05)低于中华羊茅和野大麦发酵液浸种,而发芽指数、活力指数、胚芽含水量、胚芽和胚根长大于其他菌株发酵液浸种。2.通过高效液相色谱法(HPLC)测定了8株分离自醉马草、中华羊茅、野大麦和披碱草的Epichlo?内生真菌菌株(甘肃肃南醉马草-E.gansuensis-SN、青海尖扎醉马草-E.gansuensis-JZ、甘肃夏河中华羊茅-E.sinensis-XH、青海平安中华羊茅-E.sinensis-PA、甘肃榆中野大麦-E.bromicola-YZ、新疆阿勒泰野大麦-E.bromicola-ALT、甘肃临泽披碱草-E.bromicola-LZ、青海海晏披碱草-E.bromicola-HY)发酵液的生物碱含量,发现不同Epichlo?禾草内生真菌发酵液麦角新碱(ergonovine)、麦角酰胺(ergine)和震颤素(lolitrem B)含量均小于1 mg/L,而波胺(peramine)含量为10.72~44.10 mg/L。在8个菌株中,JZ的麦角酰胺和震颤素含量及SN的麦角新碱含量最大,PA的波胺含量最大且显著(P<0.05)大于其他7株菌株。3.通过平板对峙培养和孢子萌发方法对细交链孢(Alternaria alternata)、燕麦德式霉(Drechslera avenae)、根腐离蠕孢(Bipolaris sorokiniana)、玉米平脐蠕孢(Bipolaris zeae)和锐顶镰孢(Fusarium acuminatum)5种不同病原真菌进行了室内生物测定,发现Epichlo?禾草内生真菌菌株JZ对根腐离蠕孢和锐顶镰孢菌落生长的抑制作用显著(P<0.05)大于LZ和ALT。ALT对燕麦德式霉和玉米平脐蠕孢菌落生长的抑制作用显著(P<0.05)大于SN、LZ、HY和YZ。JZ对锐顶镰孢、燕麦德式霉、细交链孢和玉米平脐蠕孢孢子萌发的抑制作用显著(P<0.05)大于HY和YZ。SN和PA对锐顶镰孢孢子萌发的抑制作用显著(P<0.05)大于HY、XH和YZ。4.通过研究8株Epichlo?禾草内生真菌发酵液对禾谷缢管蚜(Rhopalosiphum padi)的胃毒和触杀活性,发现8株Epichlo?禾草内生真菌发酵液均具有一定的广谱抗虫性,但不同Epichlo?禾草内生真菌发酵液的抗虫活性不同。随着8株内生真菌发酵液稀释倍数的增大,抗虫活性减小。原液和稀释5倍下,PA菌株发酵液对禾谷缢管蚜的胃毒活性差异显著(P<0.05),SN菌株发酵液对禾谷缢管蚜的触杀活性差异显著(P<0.05)。稀释10倍和15倍下,8株内生真发酵液对禾谷缢管蚜的胃毒和触杀活性差异均不显著(P>0.05)。综合比较发现PA菌株对禾谷缢管蚜的胃毒和触杀活性显著(P<0.05)大于其他7株菌株。5.通过单因素和正交实验对发酵条件进行优化、验证结果表明,优化前后JZ和PA菌株发酵液的麦角新碱、麦角酰胺、波胺、震颤素含量和菌丝生物量较优化前分别提高了2.3、3.3、1.5、3.8、0.9倍和3.3、1.7、1.2、2.5、0.7倍。