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《浙江理工大学》 2010年
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不同惰性载体上发酵产蜡蚧轮枝菌分生孢子生物特性的研究

俞云峰  
【摘要】:蜡蚧轮枝菌(Verticillium lecanii)是一种重要的生物防治真菌,寄主范围广,能寄生蚧类、蚜虫类、螨类、粉虱,还可寄生鳞翅目的一些害虫、线虫等,在生物防治中有重要的应用价值。固态发酵具有设备投资少、能耗低、污染少、容易操作等特点,非常适用于蜡蚧轮枝菌的致病活体分生孢子的生产。本论文在前人研究惰性载体吸附固态发酵产孢的基础上进一步对其惰性载体上生长原理和孢子生物特性进行研究:比较不同惰性载体吸附固态发酵所产分生孢子的酶活的差异,并对其在PU软质泡沫和甘蔗渣上生长情况进行了扫描电镜(SEM)观察,尝试用两种方法缩短其生长周期,最终初步从微观性状和数据分析上解释培养方式、营养条件和产孢周期,产孢量之间的关系,取得了较好的结果。 1.对蜡蚧轮枝菌(Verticillium lecanii CBS 102071)进行了寄生昆虫(烟粉虱和桃蚜)复壮,并分离纯化培养,并且对其在PDA平板上的菌落、菌丝及孢子形态进行了观察,最后确定纯培养为蜡蚧轮枝菌。此外,还对蜡蚧轮枝菌菌株Verticillium lecanii CBS 102071的生长周期和产孢能力在甘蔗渣固态发酵进行测试,并与第一代原始菌株的数据进行比较,两者基本一致。最终得出复壮所得的菌株在致病力,生长能力和产孢能力方面都恢复到了原有的水平,可以作为实验菌种使用。 2.利用已有报道的可实现工厂化的自然培养基麦麸固态发酵产蜡蚧轮枝菌分生孢子的方法作为标准,对惰性载体甘蔗渣和PU软质泡沫吸附固态发酵的方法所产的分生孢子进行几丁质酶和蛋白酶活性测试比较。从而得出,几丁质酶活:甘蔗渣(3.27U/mg)麦麸(3.01U/mg)PU(2.72U/mg) ;蛋白酶活:麦麸(2.72 U/mg)PU(2.61 U/mg)甘蔗渣(2.54 U/mg)。惰性载体吸附固态发酵的方法产出的分生孢子在酶活(几丁质酶,蛋白酶)表现方面可以和标准方法麦麸固态发酵媲美,就此方面,为进一步实现惰性载体发酵法工业化提供了可能。再将产酶活性周期和产孢量周期对比,创新性提出孢子采收最佳时间应在产孢量稳定期的前期的想法。 3.通过SEM观察蜡蚧轮枝菌在PU和甘蔗渣上的生长情况可知,PU孔隙直径较大,直径大小较一致,孔隙空间排布较为规则的特点有利于气生菌丝可以在其内部自由的延伸、生长;而甘蔗渣提供大量的接触面使得大量的营养菌丝附着在甘蔗渣的表面以及内部。我们分析得到短的生长周期和高的产孢量是营养菌丝和气生菌丝共同作用的结果,合适的惰性材料应提供合理的附着面积和空间的比例,显然甘蔗渣的比例好于PU泡沫。瓶状分生孢子梗的发现及蜡蚧轮枝菌缠绕、附着的生长方式证明在惰性载体上它只以固态方式发酵,产生分生孢子。考虑到孢子的提取、环境污染和二次利用等因素,我们认为甘蔗渣更适合作为惰性载体。 4.明确了在实验室水平液-固双相发酵法对于缩短蜡蚧轮枝菌在甘蔗渣上的发酵周期没有显著的作用。甘蔗渣麦麸粉三种比例的混合都能显著的缩短发酵的周期,周期大概在8~9天,比单纯麦麸发酵(6~8天)长,比甘蔗渣吸附液体培养基(10~12天)短。在第八、第九天,三种比例混合的产孢量达到最高峰,大约在5.50×10~9个/g干物质,这个数字恰好大约处在单纯麦麸培养产孢量(2.40×10~9个/g干物质)和甘蔗渣吸附液体培养基产孢量(1.02×10~(10)个/g干物质)的中间,而其发酵周期也处于两者的中间,产孢量的大小和发酵周期长短有一些线性关系。我们提出一个关于发酵方式和营养条件的改变是决定蜡蚧轮枝菌最终孢子产量的主要因素,而最终的孢子产量又决定发酵时间的假设。
【学位授予单位】:浙江理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S476.12

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