水稻纹枯病及稻瘟病拮抗菌的分离与抗性成分分析

【摘要】： 水稻纹枯病和稻瘟病是对水稻危害最严重的病害,严重地制约了水稻的发展。目前防治这两类病害的方法主要包括化学防治、抗性育种以及生物防治。过度使用化学农药会造成环境的污染,给人类和动物带来危害。生物防治与抗性育种相配合,展现出了防治病害的新前景。 本研究分离获得了一株对水稻纹枯病和稻瘟病均有很强抑制活性的菌株,命名为Osm-1。通过形态学观察、生理生化检测以及16S rDNA序列的测定,鉴定菌株Osm-1为生理生化指标特殊的短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。 该菌株的无菌发酵液对纹枯病的抑菌率高达97.1%。对稻瘟的抑制率在50%以上。田间小区试验发现含菌发酵液对稻瘟病具有一定的防治效果,喷施后水稻稻瘟病感病率降低51.5个百分点。 菌株Osm-1产生的抗菌物质经过70%的丙酮处理后,上清液仍有活性。有较强的极性,易溶于水,不溶于正丁醇、乙酸乙酯以及氯仿。该物质具有较好的热稳定性和酸稳定性。100℃高温处理10min后仍有活性。酸处理不加热,活性稳定,加热后活性丧失。碱处理无论加热与否活性均丧失。经过MCI大孔吸附树脂以及高效液相色谱等分离纯化方法获得较纯的单体物质。采用LC-TOF/MS测定该物质的分子量为454.1806,数据库比对未发现相似分子量的化合物。目前从芽孢杆菌属次生代谢的抗菌物质包括蛋白质、酶、脂肽类以及多肽类,分子量均在1000以上,少数非肽类抗生素如amicoumacinA分子量为423,均与本实验发现的抗性成分不同,推测该物质可能为一种新的小分子抗生素。 Osm-1拥有芽孢杆菌属独特的优势,即产生的芽孢具有耐高温、耐干旱的特点,有利于工业化生产、加工、运输和保存。其产生的抗菌物质具有较高的活性,分子量小,且有极好的水溶性、耐高温、耐酸等优点,是理想的抗生素源,具有很好的开发前景。