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红灰链霉菌HDZ-9-47生产技术及对土壤生物群落的影响研究

金娜  
【摘要】:根结线虫Meloidogyne spp.是一类固着型植物内寄生线虫,分布广泛且危害严重,是威胁农业生产的重要病原物。生物防治作为一种安全有效手段在根结线虫防治中得到了广泛的研究和应用。红灰链霉菌Streptomyces rubrogriseus HDZ-9-47分离自根结线虫的卵,可寄生南方根结线虫M. incongnita的卵,产生具有杀线活性的代谢产物;在温室及田间试验中对南方根结线虫都有良好防治效果,开发前景较好。本文初步研究了HDZ-9-47防治南方根结线虫的机制及其发酵滤液中杀线化合物的理化性质,重点研究HDZ-9-47的产业化生产、储存、田间应用技术及其对土壤微生物群落的影响,从而为其产业化奠定基础。1、首先在体外及盆栽试验中研究了红灰链霉菌HDZ-9-47防治南方根结线虫的机制。体外实验结果表明HDZ-9-47具有几丁质酶及蛋白酶活性,透射电镜观察发现HDZ-9-47可寄生南方根结线虫卵。盆栽实验结果表明红灰链霉菌HDZ-9-47的代谢产物和孢子在防治南方根结线虫上都发挥了重要的作用;此外施用红灰链霉菌HDZ-9-47可以促进番茄根部防御酶活性增加,进而诱导番茄产生抗性,并且可以提高番茄产量及果实中可溶性糖的含量。2、研究了红灰链霉菌HDZ-9-47发酵液中杀线化合物的特点:分子量大于3 KDa、对蛋白酶敏感、对酸碱稳定,耐高温和紫外线照射;对不同属线虫的致死率不同;可有效地抑制小麦全蚀病菌的菌丝生长。在盆栽试验中,对小麦全蚀病的防效与化学农药立克秀的防效相当。3、用单因素和正交法优化了红灰链霉菌HDZ-9-47工业培养基组成,筛选出了适合其大规模生产,活性高,价格低廉的工业培养基SPR-2。将HDZ-9-47接种到SPR-2中在160 rpm,28。C培养3天后,发酵滤液稀释50倍后对南方根结线虫二龄幼虫的致死率达90%以上,发酵液中的孢子量达108/ml。在50 L发酵罐上小试发酵技术,并优化发酵参数。工作体积为30 L,接种量为3%,温度为28。C,罐压0.2 MPa,通气量2 L/min,起始转速300 rpm,溶氧35%,发酵周期72 h。红灰链霉菌发酵滤液在稀释40倍时对南方根结线虫二龄幼虫的致死率达90%以上,孢子量可达1010/ml。4、红灰链霉菌HDZ-9-47孢子在以草炭灰为载体,常温、含水量5%的条件下储存12个月后,孢子量较初始菌量增加一个数量级,达108个/g。但是发酵滤液储存4个月后活性显著下降。5、田间试验表明,SPR-2培养的红灰链霉菌HDZ-9-47发酵液可有效地防治番茄上的南方根结线虫病,防效达48%以上;HDZ-9-47发酵液和福气多结合施用可在作物生长前期提高HDZ-9-47防效,减少福气多用量,但是在作物生长后期,其防治效果和单独施用HDZ-9-47相当;虾壳可将HDZ-9-47的防效提高10%左右;HDZ-9-47与土壤生物熏蒸联合应用在防治南方根结线虫病上具有协同增效作用,两者联合应用的防效达67%以上,较单独施用提高19%,且其防效高于化学农药福气多:不同生物熏蒸材料和HDZ-9-47结合的防效相近。6、用平板培养法和变性梯度凝胶电泳PCR-DGGE法研究了红灰链霉菌HDZ-9-47发酵液与土壤生物熏蒸联合施用对土壤微生物群落的影响。结果表明生物熏蒸后施用HDZ-9-47发酵液增加了土壤中有益细菌、真菌和放线菌的数量和种类,降低土壤中病原真菌的数量和种类,提高了土壤真菌多样性,从而有助于红灰链霉菌HDZ-9-47和生物熏蒸对南方根结线虫的防治。


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