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土壤颉颃放线菌的分离、发酵及活性产物研究

刘翠娟  
【摘要】:本试验首次从陕西渭北旱原的不同类型的土壤中采集了80个土样,并从中分离到了130株放线菌,通过皿内平板初筛、液体发酵复筛和单孢分离,得到了一株对多种植物病原真菌颉颃性较好且遗传稳定的新菌株S-159-05。 为了提高从土壤中分离放线菌的效率,解决放线菌分离培养中细菌和真菌的污染问题,研究了重铬酸钾、放线菌酮、制霉素和多菌灵等4种抑制剂对细菌、真菌及放线菌的作用,在此基础上提出了用重铬酸钾作为高效、方便、廉价的放线菌杂菌抑制剂的新观点。重铬酸钾不仅对真菌、细菌有明显抑制作用,显著提高土壤放线菌的分离效果,还有刺激某些放线菌生长的作用。 应用正交试验对S-159-05菌株的发酵培养基进行优化,确定其最佳配方为:黄豆饼粉2%,葡萄糖1%,淀粉1.5%,碳酸钙0.25%,磷酸氢二钾0.05%。并对其发酵条件进行了研究,结果发现,S-159-05菌株在发酵时间为72h,发酵培养基pH8.0,培养温度30-34℃,摇床转速150r/min时更适于活性物质的产生。 S-159-05活性产物粗提物有较广的抑菌谱,对十几种病原菌有较强的抑制作用,尤其对水稻稻瘟、番茄灰霉、小麦根腐、烟草赤星等病原真菌及十字花科软腐等细菌抑制率较高,1mg/l药剂浓度的抑制率都在45%以上,这为广谱性生物农药的研制提供了理论依据。 通过对S-159-05的活性产物进行分离纯化,得到一个新的单组分化合物,其理化特性及结构初步分析结果为:此化合物紫外最大吸收波长为316nm;易溶于水、乙醇、甲醇等低级醇,几乎不溶于丙酮、乙醚、乙酸乙脂、乙酸丁脂、苯、三氯甲烷;熔点241-244℃;分子量为314;比旋光度:|(|D=__-32(_,用正丁醇:冰乙酸:水=4:1:1的条件下进行硅胶薄层层析,其Rf=0.40;与双缩脲试剂、品红和三氯化铁试剂反应为阴性,邻苯二甲酸-苯胺、茚三酮反应呈阳性,推知此新化合物为氨基糖苷酸类化合物,结合波谱分析结果将该化合物命名为1-(3(呋喃基-4(-酰胺)-2-N-氨基脒基葡萄苷,为新的氨基糖苷类农用抗生素的研发打下了良好基础。 对S-159-05的活性产物颉颃机理的初步研究表明: S-159-05活性产物能强烈抑制病原菌菌丝的生长和孢子的萌发,引起病原菌菌丝扭曲或膨大、分枝增多、分枝顶端细胞壁破裂、原生质外溢,产生溶菌作用;分生孢子数减少,孢子萌发率降低、芽管畸形;温室条件下,S-159-05活性产物不仅能阻止番茄灰霉病菌菌丝入侵,对番茄灰霉病有预防作用,而且对已侵入的菌丝也有很好的治疗效果。


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