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《哈尔滨工业大学》 2010年
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黄瓜枯萎病高效拮抗枯草芽孢杆菌的筛选及生防机制研究

李晶  
【摘要】:黄瓜枯萎病是保护地黄瓜生产中的严重障碍,由于防治过程中化学农药的大量使用,目前已造成了严重的环境污染和经济损失,因此研制高效、安全、无污染的绿色生物农药显得尤为迫切。枯草芽孢杆菌是土壤和植物微生态区系的优势生物种群,具有很高的抗逆能力和抗菌防病作用,在生物防治领域具有巨大的应用开发潜力。筛选高效拮抗黄瓜枯萎病菌的枯草芽孢杆菌,研究菌株作用机理以及田间防治效果具有重要的理论和实践意义。 本文从采集的10份植物根围土样中,以黄瓜枯萎病菌尖镰孢菌(Fusariumoxysporum)为指示菌株,筛选出1株高效广谱拮抗生防菌株B29。经形态学、生理生化反应及BIOFOSUN微生物鉴定药敏分析系统鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。 利用单因子实验对枯草芽孢杆菌B29菌株液体发酵培养基及培养条件进行了优化。结果表明,该菌株的最优培养基为1%全糖粉、0.6%牛肉膏和0.3%酵母膏;最适培养条件为温度30℃、初始pH值7.0~7.5、装液量50mL/250mL、接种种龄15~18h、培养时间32h。研究了B29菌株的20L自控罐发酵和2000L发酵罐中试发酵,在稳定的中试生产工艺下生产的枯草芽孢杆菌菌剂达每毫升35亿活芽孢。 通过室内生测试验,求出B29菌株抑制尖镰孢菌生长的有效中浓度EC50=9.17×105活芽孢/mL。1年2季4点田间小区试验表明:35亿/毫升枯草芽孢杆菌100×(3.5×107cfu/mL)、250×(1.4×107cfu/mL)和500×(7×106cfu/mL)稀释菌液对黄瓜枯萎病的防效分别为70.3~88.2%、62.3~85.9%和54.7~80.6%。2年田间大区示范中,枯草芽孢杆菌B29菌剂(7×106cfu/mL)对黄瓜枯萎病防效达84.9%,增产12.57%。 研究了35亿/毫升枯草芽孢杆菌菌剂的毒理学、对环境生物的毒性和对田间几种主要蔬菜及作物的安全性。结果枯草芽孢杆菌菌剂急性经口、经皮毒性LD50均大于5000mg/kg,属于微毒类;对家兔皮肤无刺激性,对家兔眼为轻度刺激性;致敏率为0,属弱致敏物。35亿/毫升枯草芽孢杆菌菌剂对鹌鹑、蜜蜂、斑马鱼、家蚕的急性毒性为低毒级。另外枯草芽孢杆菌B29菌株对几种主要蔬菜及作物种子的出苗和生长发育没有不良影响。 对枯草芽孢杆菌B29菌株产生抗菌物质的培养条件进行了优化。结果表明,最佳培养条件为温度30℃、初始pH值7.5、装液量75mL/250mL、培养时间120h。利用30%~70%(NH)2SO4饱和溶液从发酵液中提取获得的抗菌粗提物对高温具有一定的稳定性;对蛋白酶K具有部分耐受性,对胰蛋白酶和胃蛋白酶较敏感。经DEAE-52纤维素吸附和Bio-Gel P-100分子筛凝胶层析分离,成功纯化获得具有抑菌活性的单一蛋白组分B29I;通过SDS-PAGE、IEF-PAGE和HPLC测定该蛋白分子量为42.3kDa,等电点为5.69,纯度达97.81%;通过质谱分析获得了抗菌蛋白B29I的肽指纹图谱,经检索初步确定抗菌蛋白B29I为一种新蛋白,其N端序列为GRIWHN,3个随机肽段序列分别为KTHVLEDEFK,KGYQTGDFGAYLH和RTYEVAEESPVLGL。研究了抗菌蛋白B29I的抑菌能力和作用机理,结果表明,抗菌蛋白B29I抑制尖镰孢菌和立枯丝核菌菌丝生长的IC50值分别为45μM和112μM;抗菌蛋白B29I明显抑制尖镰孢菌(F. oxysporum)孢子萌发,并抑制芽管伸长,同时导致部分萌发的孢子变形扭曲、肿胀和破裂。 采用利福平抗性诱导和黄绿荧光蛋白基因分别对枯草芽孢杆菌B29菌株进行标记,研究该生防菌在黄瓜幼苗根际的定殖规律。结果在温室和田间自然条件下,通过浸种、灌根或两种处理方式相结合,枯草芽孢杆菌B29菌株均可在黄瓜幼苗根内、茎基部和根际土壤中很好地定殖。浸种和灌根相结合的处理方式利于生防菌的定殖。该菌株较强的定殖能力使其可以充分发挥空间、营养竞争和抑制病菌的作用,从而表现较好的防治效果。 对枯草芽孢杆菌B29菌株诱导黄瓜根系相关防御反应酶活性的变化趋势进行了研究。结果表明该菌株接种能够诱导黄瓜根系苯丙氨酸解胺酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性有不同程度的提高,尤其在挑战接种病原菌后,3种防御反应酶活性上升的幅度比单独接种要高,说明挑战接种有利于诱导抗性的表达。结合枯草芽孢杆菌B29菌株对黄瓜枯萎病的田间防效试验,可以说明诱导抗性是其生防作用机制之一。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S436.421.13;S476.1

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 檀根甲,李辉;植物病害防治效果和保产率的计算[J];安徽农学通报;1998年03期
2 雷白时;姜军坡;王伟;张冬冬;王全;朱宝成;;棉花黄萎病拮抗细菌7-30菌株的筛选与鉴定[J];安徽农业科学;2009年02期
3 杜立新,冯书亮,曹克强,王容燕,冉红凡;枯草芽孢杆菌BS-208和BS-209菌株在番茄叶面及土壤中定殖能力的研究[J];河北农业大学学报;2004年06期
4 罗明;芦云;张祥林;程钟剑;;内生拮抗细菌在哈密瓜植株体内的传导定殖和促生作用研究[J];西北植物学报;2007年04期
5 蔡学清,何红,胡方平;双抗标记法测定枯草芽孢杆菌BS-2和BS-1在辣椒体内的定殖动态[J];福建农业大学学报;2003年01期
6 王进强,吴刚,许文耀;植物病害生防制剂的研究进展[J];福建农业大学学报;2004年04期
7 张桂英,廖咏梅,张君成;甘蔗黑穗病菌拮抗性芽孢杆菌的抗菌作用与伊枯草菌素A的产生有关[J];广西科学;2004年03期
8 张根伟;枯草芽孢杆菌BS-6液体发酵条件的研究[J];河北省科学院学报;2005年01期
9 王文夕,孔建,赵白鸽,程红梅,申效诚,张桂芬;枯草芽孢杆菌B—903抗菌物质产生条件及部分特性的研究[J];华北农学报;1994年02期
10 李金文;周晶;陈华;;10亿活芽孢/g枯草芽孢杆菌防治棉花黄萎病药效试验[J];湖北植保;2009年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王翠花;王洪久;王世祥;;山东大白菜TuMV株系分化研究[J];山东农业科学;1993年05期
2 于凌春,张乃琴,郑芳;葫芦科蔬菜真菌性死苗的研究[J];山东农业科学;2001年03期
3 刘高峰,杨洪强;β-氨基丁酸对湖北海棠防御酶系活性和超微弱发光的诱导作用[J];山东农业科学;2005年04期
4 张璐;杜秉海;魏珉;丁延芹;王秀峰;;黄瓜枯萎病拮抗菌的生防效果及其对植株生长代谢的影响[J];山东农业科学;2007年04期
5 解永梅;张成玲;赵永强;张薇;张广民;;山东省大白菜黑腐病病原的鉴定及其生物学特性的研究[J];山东农业科学;2007年06期
6 姚良同;丁延芹;刘尧;陈一然;杜秉海;李俊;;玉米秸秆低温快速腐熟菌的筛选、鉴定及效果试验[J];山东农业科学;2008年03期
7 朱彭玲;陈强;丁延芹;姚良同;杜志兵;王晶;杜秉海;;新疆地区棉花根际拮抗菌的筛选与鉴定[J];山东农业科学;2008年06期
8 刘婧;马汇泉;董瑾;杨晓;;蜡样芽孢杆菌B-02菌株培养基及培养条件的优化[J];山东农业科学;2008年07期
9 张广志;周红姿;杨合同;赵晓燕;;盐碱土壤中耐盐细菌的分离与鉴定[J];山东农业科学;2008年09期
10 张利明;高玉千;贾海军;蒋瑾;张庭静;徐淑霞;张世敏;吴坤;;黑木耳漆酶酶学性质分析[J];山东农业科学;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李锦龙;魏周玉;魏瑛;王健;陶树春;;唐菖蒲枯萎病田间消长规律及其防治技术的研究[A];中国球根花卉研究进展2011[C];2011年
2 陶树春;王健;魏瑛;李锦龙;魏周玉;;仙客来灰霉病田间消长规律及其防治技术的研究[A];中国球根花卉研究进展2011[C];2011年
3 王健;魏瑛;陶树春;李锦龙;魏周玉;;仙客来主要病害种子处理技术和田间药剂防治试验[A];中国球根花卉研究进展2011[C];2011年
4 窦瑞木;雷清泉;张改强;;番茄内生细菌TB-2生化特性及对番茄灰霉病菌的抑制作用[A];经济策论(上)[C];2011年
5 张新妙;马润宇;;用膜结晶技术制备蛋白质晶体的研究[A];第二届全国膜分离技术在食品工业中应用研讨会论文集[C];2006年
6 刘春;;鳢舒伯特气单胞菌内脏类结节病的研究[A];中国畜牧兽医学会兽医公共卫生学分会第三次学术研讨会论文集[C];2012年
7 马镝;;产壳聚糖酶菌株的筛选、鉴定及抑菌活性研究[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
8 黄华伟;王印庚;陈霞;张凤萍;;渡夏期养殖刺参腐皮综合征的发生与环境因子间的关系[A];农产品质量安全与现代农业发展专家论坛论文集[C];2011年
9 曾向萍;王三勇;王会芳;陈圆;云霞;陈绵才;;六种杀菌剂对大麻顶枯致病镰刀菌室内毒力测定初报[A];植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 朱勤勋;严雪;韩友斌;;鼠源IgG抗体F(ab')2片段及Fab片段的制备纯化及其免疫活性研究[A];第五次全国免疫诊断暨疫苗学术研讨会论文汇编[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李振东;东祁连山高寒草地优势植物内生细菌多样性研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 郎亚军;Ectoines高效制备技术及其应用研究[D];大连海事大学;2010年
3 李永芹;养殖鱼类病原菌检测芯片技术的建立[D];中国海洋大学;2010年
4 赵祺;冻土细菌新种和冰缘植物内生细菌新种的特征和多相分类学研究[D];兰州大学;2010年
5 谷风林;酪蛋白美拉德产物的制备、性质及在烟草中的应用研究[D];江南大学;2010年
6 朱兵峰;枯草杆菌两步法生产四甲基吡嗪的调控及机制的研究[D];江南大学;2010年
7 王大红;粘细菌Stigmatella WXNXJ-B产生新型抗肿瘤抗生素的研究[D];江南大学;2010年
8 肖仔君;Acetobacter sp. CCTCC M209061细胞催化潜手性酮不对称还原反应的研究[D];华南理工大学;2010年
9 陈兵;基于多平台棉花黄萎病的遥感监测研究[D];石河子大学;2010年
10 鄢小宁;利用黄瓜幼苗内生真菌种子处理防治南方根结线虫的研究[D];浙江大学;2010年
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1 李光亮;水稻品种对白叶枯病菌致病小种的抗性鉴定及其小种间互作关系的研究[D];华中农业大学;2010年
2 王君;硫酸铜诱导对柑橘溃疡病菌抗铜性及抗铜相关基因表达的影响[D];华中农业大学;2010年
3 罗晶晶;斑点叉尾鮰生鱼片加工过程中的微生物变化[D];华中农业大学;2010年
4 李浩丽;Bacillus pumilus CN8菌株高效降解猪血Hb酶的分离纯化与降解机制探讨[D];华中农业大学;2010年
5 郎晓磊;肠道菌对苏云金芽胞杆菌家蚕杀虫活性的作用[D];华中农业大学;2010年
6 胡雪;水稻根际促生菌的分离鉴定及其对水稻作用效果的研究[D];华中农业大学;2010年
7 王树云;斑点叉尾鮰病毒ORF6和ORF10基因的原核表达及其功能的初步研究[D];华中农业大学;2010年
8 逯晋忠;苏云金芽胞杆菌对云斑天牛的抗性研究[D];华中农业大学;2010年
9 廖春雨;固氮内生菌HMLR8和HMLR13对水稻的促生效应的研究[D];华中农业大学;2010年
10 李红美;抗香蕉枯萎病4号小种的枯草芽胞杆菌R31的发酵条件优化[D];华中农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周月英;陈永兵;陈奇峰;;黄瓜枯萎病的发生及综合防治技术[J];安徽农学通报;2007年16期
2 李淑英,吴德祥,路曦结,产焰坤;棉花黄萎病致病机理及抗病育种研究进展[J];安徽农业科学;2001年04期
3 刘伟,张艳秋,徐刚,孙科;西瓜枯萎病防治研究进展[J];安徽农业科学;2004年06期
4 党建友,李学锋;4种农药对蜜蜂和家蚕的安全性评价[J];安徽农业科学;2005年01期
5 郑明奇,邱立红,王成菊,李学锋,姜辉,陶传江;9种含阿维菌素或甲氨基阿维菌素的农药对蜜蜂安全性评价[J];安徽农业科学;2005年06期
6 罗文辉;黄忠明;吴运华;;黄瓜枯萎病的发生与防治[J];现代农业科技;2007年19期
7 潘道一,梁雪明;泽蛙(蝌蚪)和蜘蛛对农药的敏感性与急性毒性分级[J];动物学报;1996年02期
8 董晓平,祝福杰;应用枯草芽孢杆菌防治黄瓜枯萎病试验[J];北方园艺;2005年03期
9 王永健;;美国瓜类抗病育种[J];北京农业科学;1984年11期
10 杜立新,冯书亮,曹克强,王容燕,冉红凡;枯草芽孢杆菌BS-208和BS-209菌株在番茄叶面及土壤中定殖能力的研究[J];河北农业大学学报;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈卫良;抗水稻白叶枯病细菌拮抗物质的研究[D];浙江大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 黄玉杰;几丁质酶和内切葡聚糖酶编码基因的克隆及重组芽孢杆菌的构建[D];山东农业大学;2003年
2 乔宏萍;重寄生放线菌F46和PR的生物学习性及对果、蔬采后病害的控制作用[D];西北农林科技大学;2003年
3 芦云;新疆哈密瓜内生细菌的种群、分布动态及其抗菌作用研究[D];新疆农业大学;2005年
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1 柳春燕,郭敏,林学政,陈靠山;拟康氏木霉和枯草芽孢杆菌对黄瓜枯萎病的协同防治作用[J];中国生物防治;2005年03期
2 董晓平,祝福杰;应用枯草芽孢杆菌防治黄瓜枯萎病试验[J];北方园艺;2005年03期
3 李晶,孙宇峰,张淑梅,王玉霞;枯草芽孢杆菌水剂防治黄瓜枯萎病田间防效研究[J];生物技术;2004年05期
4 程洪斌;刘晓桥;陈红漫;;枯草芽孢杆菌防治植物真菌病害研究进展[J];上海农业学报;2006年01期
5 张先成;张云湖;赵晓宇;李晶;;枯草芽孢杆菌B29菌株对黄瓜植株的诱导抗性[J];武夷科学;2009年00期
6 李国婧,姜树原,吴自荣,王水平,王瑞刚;转枯草芽孢杆菌纤溶酶基因对烟草氧自由基和保护酶系统的影响[J];中国农学通报;2005年02期
7 李晶;杨谦;;生防枯草芽孢杆菌的研究进展[J];安徽农业科学;2008年01期
8 邱旺;张东杰;;枯草芽孢杆菌apr基因表达载体的构建[J];黑龙江八一农垦大学学报;2010年02期
9 孙晓宇;沈卫荣;韩丽萍;路鹏鹏;门欣;;枯草芽孢杆菌BSK1抗菌物质的初步研究[J];陕西农业科学;2010年06期
10 杨锋;章亭洲;;枯草芽孢杆菌生物学特性的研究[J];饲料研究;2011年03期
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1 李晶;闫本良;张淑梅;王玉霞;赵晓宇;王佳龙;;枯草芽孢杆菌水剂对西瓜枯萎病的田间防效研究[A];第十届全国杀虫微生物学术研讨会暨全国生物农药与化学生物学研究与产业化会议论文摘要集[C];2006年
2 刘桂君;孟佑婷;杨素玲;尚宏忠;;生防菌枯草芽孢杆菌的辐射诱变研究[A];公共植保与绿色防控[C];2010年
3 蒋思婧;马立新;;枯草芽孢杆菌的寡聚-1,6-葡萄糖苷酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达[A];中国生物工程学会第三次全国会员代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2001年
4 李华;沈立荣;冯凤琴;李铎;;细菌型豆豉发酵菌株的鉴定[A];2009食品科技(北京)论坛会议指南[C];2009年
5 杨明明;;枯草芽孢杆菌高效表达系统的构建[A];第六次全国饲料营养学术研讨会论文集[C];2010年
6 钟娟;周金燕;李志东;雷宝良;谭红;;一种新型抗菌肽——捷安肽素的研究[A];中国生物工程学会第四次会员代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2005年
7 游银伟;尤升波;岳寿松;;枯草芽孢杆菌YYW-1蛋白酶缺陷株诱变与筛选[A];2006中国微生物学会第九次全国会员代表大会暨学术年会论文摘要集[C];2006年
8 亓雪晨;齐俊生;王琦;梅汝鸿;;枯草芽孢杆菌启动子片段的克隆及其在绿色荧光蛋白标记中的应用[A];中国植物病理学会2006年学术年会论文集[C];2006年
9 刘辉;魏祥法;井庆川;刘雪兰;刘瑞亭;石天虹;;一株枯草芽孢杆菌发酵培养基的优化[A];第三届第八次全国学术研讨会暨动物微生态企业发展战略论坛论文集[C];2006年
10 孙璐;文欣;谭英;李贺阳;赵月芳;牛聪伟;席真;;原卟啉原氧化酶及其突变体的酶学性质研究[A];中国化学会第26届学术年会化学生物分会场论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;浅谈枯草芽孢杆菌在水产养殖上的应用[N];中国海洋报;2003年
2 江苏省淡水水产研究所研究员 徐在宽 江苏省海洋与渔业局工程师 仇丽;复合型枯草芽孢杆菌活菌生物净水剂在特种水产养殖中的应用探讨[N];科技日报;2001年
3 本报记者 仇方迎;还水体以清新[N];科技日报;2001年
4 河北远征药业 赵茂华王东军;早期仔猪断奶后常见问题及对策⑤[N];河北农民报;2007年
5 中化化肥高级顾问、中国农业大学教授 肖悦岩;怎么防治黄瓜枯萎病[N];农民日报;2010年
6 中化化肥高级顾问 中国农业大学教授 肖悦岩;如何防治黄瓜枯萎病?[N];农资导报;2010年
7 中化化肥高级顾问 中国农大教授 肖悦岩;怎样防治黄瓜枯萎病?[N];农资导报;2010年
8 河南省太康县逊母口镇 朱广凯;大棚黄瓜枯萎病的防与治[N];河北农民报;2009年
9 王晓红;黄瓜枯萎病的防治[N];农民日报;2003年
10 山东省宁津县农业局 刘忠强;保护地黄瓜枯萎病的发生与防治[N];河南科技报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李晶;黄瓜枯萎病高效拮抗枯草芽孢杆菌的筛选及生防机制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 伍辉军;枯草芽孢杆菌脂肽化合物合成调控基因功能研究及多功能生防工程菌株的构建[D];南京农业大学;2008年
3 陈云;枯草芽孢杆菌生物膜在青枯病生防中的功能研究及Cyclic-di-GMP信号通路初探[D];南京农业大学;2012年
4 齐东梅;药食源芽孢杆菌的分类鉴定及枯草芽孢杆菌H110抑菌特性研究[D];中国农业大学;2005年
5 曹云;SQR 9微生物有机肥防治黄瓜土传枯萎病的效应与机制研究[D];南京农业大学;2011年
6 王帅;芽孢杆菌及其脂肽类化合物防治植物病害和促进植物生长的研究[D];南京农业大学;2009年
7 张清霞;甘露寡糖诱导抗病反应初步研究及枯草芽孢杆菌甘露聚糖酶基因的克隆与表达[D];中国农业大学;2005年
8 彭华;纳豆枯草芽孢杆菌对奶牛生产性能、瘤胃发酵和血液指标的影响[D];中国农业科学院;2011年
9 刘楠;苏云金芽孢杆菌酪氨酸酶纯化、性质研究及其mel基因的克隆和表达[D];武汉大学;2004年
10 史训龙;重组表达过氧化氢酶及抗氧化损伤生物活性的研究[D];复旦大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐晶;弹性蛋白酶发酵生产条件优化及性质研究[D];东北农业大学;2008年
2 石岩;欧文氏杆菌突变体的构建及枯草芽孢杆菌甘露聚糖酶基因的克隆和表达[D];中国农业科学院;2010年
3 吴宝昌;枯草芽孢杆菌混合发酵制备豆粕饲料的研究[D];山东轻工业学院;2010年
4 徐广军;枯草芽孢杆菌BS_(3-1)对小麦赤霉病(Fusarium graminearum)的生物防治研究[D];四川农业大学;2003年
5 莫宏春;枯草芽孢杆菌6-磷酸葡萄糖脱氢酶的分离纯化和部分性质[D];四川大学;2003年
6 邹立扣;枯草芽孢杆菌WHNB02植酸酶phyC基因在大肠杆菌中的表达及玉米表达载体的构建[D];四川农业大学;2004年
7 周红梅;生防枯草芽孢杆菌mRNA差异显示分析[D];黑龙江大学;2008年
8 王君;大蒜汁对枯草芽孢杆菌抑制作用的研究[D];陕西师范大学;2008年
9 方晓雨;基于二氧化硅的材料固定化枯草芽孢杆菌的研究[D];武汉理工大学;2011年
10 郭小华;枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)R21-4细菌素的研究[D];中国农业大学;2003年
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