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棘孢木霉CBS 433.97次级代谢产物分离及其生物活性分析

刘畅  
【摘要】:木霉菌(Trichoderma spp.)是一类应用广泛的生物防治真菌,次级代谢产物在其生防机制中发挥着重要的作用。本论文以棘孢木霉(Trichoderma asperellum)CBS 433.97为研究对象,从中分离具有抑制植物病原真菌、调节植物生长和诱导抗病性的化合物,主要包括以下研究内容:1.棘孢木霉CBS 433.97次级代谢产物的分离与鉴定。采用硅胶柱层析和高效液相色谱技术对棘孢木霉发酵物进行分离纯化。采用核磁共振、高分辨质谱技术对化合物结构进行鉴定。目前,从CBS 433.97中分离得到9个化合物,分别为5-Hydoxyhexan-4-olide(1)、Trans-2-anhydromevalonic acid(2)、Pestalotiopin A(3)、Harziandione(4)、苯乙醇(5)、对甲氧基苯乙醇(6)、麦角甾醇(7)、腺苷(8)和腺嘌呤(9)。2.化合物抑菌活性分析。含药培养基法抑菌结果显示,化合物5、6和9对禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)和尖孢镰刀菌苦瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.Momordicae)菌丝的生长具有抑制效果,且随着浓度的增加抑制效果增强。同时,化合物5和6降低了病原菌细胞壁降解酶β-1,3-葡聚糖酶以及抗氧化酶SOD和CAT活力。说明化合物5和6对病原菌致病能力和抗氧化能力产生了抑制作用。3.化合物对植物促生和诱导抗病性活性分析。采用浸种法处理小麦和苦瓜种子,测定幼苗生长指标。结果显示,化合物2、3、4、5、7和8对小麦和苦瓜具有明显的促进生长的作用。化合物处理并接种病原菌后,测定小麦和苦瓜叶片中的PPO和POD活性、游离脯氨酸和丙二醛含量。结果表明,化合物2-6处理均提高了小麦和苦瓜叶片内的PPO和POD活性,提高了游离脯氨酸的含量,并且降低了丙二醛的含量。说明化合物2-6诱导了小麦和苦瓜的抗病性。化合物2、4、5、6通过调控小麦叶片病程相关蛋白合成基因LTP-1、PR1.1、PR4、Chi1和Glu1以及脯氨酸合成酶基因P5CS的上调表达,诱导了小麦的系统抗性。4.植物病害防效分析。在温室和田间喷施化合物5、6、8、9,在浓度为300 mg/L时对小麦赤霉病具有防治效果,温室防效分别为62.28%、4.78%、36.04%和55.14%,田间防效分别为36.53%、17.47%、46.48%和25.69%。其中化合物5和8在浓度为300mg/L时对小麦赤霉病的防效为36.53%和46.48%,防治效果高于250 mg/L恶霉灵,具有应用于生物农药开发的潜能。


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