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蚯蚓粪中烟草赤星病拮抗菌的筛选、防效验证及发酵条件优化

林波  
【摘要】:烟草(Nicotiana tabacum)是我国一种重要的经济作物,烟草赤星病(Alternaria alternata)作为一种成熟期常见的真菌性病害,会导致烟叶产量及经济效益显著降低,因此防治烟草赤星病害成为烤烟生产的关键。目前,防治烟草赤星病害仍以化学技术为主,但随之带来的环境污染问题日益突出,生物防治因其安全、高效、无污染的特点,成为最具潜力的治理手段。蚯蚓粪是一种富含有机质、植物激素和拮抗微生物资源的生物有机肥,基于蚯蚓粪菌群筛选烟草赤星病害拮抗菌,不仅可以解决化学防治带来的生态问题,还为有机废弃物的资源化利用提供了新思路。本研究以烟草赤星病菌为靶菌,通过对蚯蚓粪中拮抗菌的分离和定向筛选,获得两株具有拮抗活性的菌株,并对其进行鉴定和防治效果验证,最后通过优化发酵条件明确拮抗菌培养方案。本研究得到如下结果;1.蚯蚓粪中共分离出200株细菌,有28株细菌对烟草赤星病病原菌具有拮抗活性,其中抑菌直径超过20 mm有9株,其中皿内拮抗效果表明Q161、Q96对烟草赤星病抑制率分别达到67.95%、65.15%。对两株拮抗菌的形态特征、生理生化指标和16S r DNA序列测定,表明Q161为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)、Q96为副地衣芽孢杆菌(Bacillus paralicheniformis)。2.室内培养皿防效探究结果表明,Q161和Q96菌株可通过竞争性抑制作用和分泌抑菌活性物质,抑制烟草赤星病孢子的萌发和菌丝生长,且随着拮抗菌浓度和无菌发酵液浓度的增加,抑菌效果增强。受抑制的孢子表现出萌发部位泡状膨大,萌发的芽管扭曲、畸形,失去生长活力。在Q161和Q96菌株分别作用下,烟草赤星病菌落颜色、质地及边缘形态均发生改变。离体和盆栽验证也表明两株拮抗菌发酵液均可不同程度上降低烟草赤星病的发病率和病情指数。3.拮抗菌的发酵条件优化结果表明,Q161菌株的最佳培养基配比为:酵母浸提物0.5%、蔗糖4.0%、胰蛋白胨3.0%、NaCl1.0%、CaCl_20.15%、K_2HPO_40.25%;最佳培养条件为:按0.6%的接种量接种至p H=5.5的最佳培养基中,于34℃、210 r/min的条件下培养。Q96菌株的最佳培养基配比为:酵母浸提物0.5%、蔗糖3.5%、胰蛋白胨1.5%、NaCl 1.0%、CaCl_20.20%、Ca CO_30.25%;最佳培养条件为:按0.5%的接种量接种至p H=7.0的最佳培养基中,于31℃、180 r/min的条件下培养。本论文对Q161和Q96菌株的分类学鉴定、拮抗效果验证和发酵条件优化等研究结果,为烟草赤星病的田间综合防治和拮抗菌剂的制备提供理论依据。


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