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《海南大学》 2016年
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山药炭疽病生防菌30702的生防特性及分类鉴定

焦敬华  
【摘要】:山药(Dioscorea opposita Thunb.)是薯蓣科薯蓣属单子叶缠绕性藤本植物。炭疽病是影响山药生产的主要病害之一,给山药产业的发展造成严重的经济损失。本实验室前期从海南药用植物根际分离筛选到一株对山药炭疽病菌有较好抑制效果的放线菌30702。本论文对菌株30702的生物防治特性、田间防治效果及分类地位进行了研究。主要结论如下:(1)菌株30702在平板上对山药炭疽病菌的生长表现出显著的抑制效果,其发酵代谢产物能够抑制炭疽菌孢子萌发和菌丝生长,当代谢产物浓度为10 μg/mL时,抑制率为90.33%,浓度达到100 μg/mL时,抑制率为99.33%。菌株30702能产生多种水解酶(几丁质酶、纤维素酶、ACC脱氨酶、蛋白酶、β -葡聚糖苷酶),并具有广谱的抗菌效果(对多种丝状病原真菌、细菌产生抗性)。(2)菌株30702具有溶磷、产生铁载体特性,并能促进拟南芥的生长,表现为根毛数目增多和长度增长、植株生长健壮、叶片肥厚发绿。(3)在山药炭疽病离体叶片接种条件下,接种菌株30702的叶片几乎没有感病,而对照(接种致病菌)的叶片病情指数达到了 26.7%。在组培条件下,菌株30702接种组培苗,对山药组培苗炭疽病害表现出显著的防治效果,提取组培苗植株的代谢物进行LC-MS分析,发现菌株30702扰动了组培苗的代谢,产生了新的代谢产物。在大田条件下,菌株30702的发酵粗提物对山药炭疽病具有良好的防治效果,并优于农药代森锰锌。(4)对菌株30702发酵的工艺进行了优化,获得最佳发酵培养基为:可溶性淀粉 25g/L、黄豆粉 20g/L、MgSO4.7H2O0.6g/L、CaCO30.2g/L;最佳发酵条件为:初始pH为7.0、发酵温度28℃、装液量30%、发酵时间8d。优化后发酵产物的菌体湿重为200.87 g/L,抑菌圈直径为20.9 mm,较优化前分别提高了 76.2%和26.7%。发酵优化提高了菌株30702的菌丝体重量和菌丝体中抗菌活性物质的产量。(5)采用16SrRNA基因序列及特异引物PCR分析,鉴定菌株30702为紫黑链霉菌分支中的放线菌,与其16SrRNA基因序列相似率最高的链霉菌为Streptomyces malaysiensisCGMCC4.1900T,相似率为 97.75%,其次为 Streptomyces samsunensis DSM 42010T相似率为 97.69%。系统发育树上,菌株 30702与Streptomyc s malaysiensis CGMCC4.1900T 和 Streptomyces samunensis DSM 42010T聚在同一个进化分枝上,亲缘关系最近。(6)菌株30702的基内菌丝和气生菌丝生长良好,气生菌丝颜色早期灰白色,后期发育成灰黑色的孢子丝。扫描电镜观察发现其气生菌丝和基内菌丝形成极多分枝,孢子丝着生于气生菌丝上,呈螺旋状,表面不光滑。其形态特征与紫黑链霉菌相似,符合紫黑链霉菌16SrRNA基因进化分支中典型菌种的形态特征。菌株30702与对照菌株Streptomyces malaysiensis CGMCC4.1900T和Streptomyces samsunensis DSM 42010T在生理生化特征、培养特征方面存在差异。菌株30702、菌株DSM42010最适生长温度为28℃,在22℃-24℃条件下生长较差,在24℃-37℃条件下较好,在4℃-20℃, 40℃以上条件下不能生长。菌株CGMCC4.1900的最适生长温度为28℃,在22℃条件下生长较差,在24℃-37℃条件下生长较好,在4℃-20℃,40℃以上条件下不能生长;菌株30702在耐盐度为7%时仍能生长,菌株DSM42010在耐盐度为5%时能生长,菌株4.1900在耐盐度为4%时能生长,在5%时不能生长,菌株30702的耐盐性更好;菌株30702在ISP1和DSMZ54号培养基上生长较差,在M8培养基上产棕黄色色素。菌株CGMCC4.1900在M8、DSMZ54号培养基上可以产生黄色色素,在ISP1和ISP7培养基上生长较差,气生菌丝为黄绿色。菌株DSM42010在上述所有培养基上均生长良好。气生菌丝多为灰色,在M8、DSMZ54号培养基上可以产生棕黄色色素。综合形态、生理生化、16SrRNA基因序列等多相分类特性,初步鉴定菌株30702为链霉菌属紫黑链霉菌分支中的新种。
【学位授予单位】:海南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S436.32;S476.1

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