利用线虫天敌来进行生物防治具有不污染环境,药效持久,害虫不易产生抗药性等优点。捕食线虫真菌作为病原线虫的重要天敌,是自然界中控制和调节线虫种群数量的重要生物因子,也是研究开发生物杀线虫制剂的主要来源。其中,捕食线虫真菌中的模式种少孢节丛孢,由于其分布广泛,遗传背景研究透彻,是开发生物杀线虫剂的潜在菌种。因此,该菌株的检测、分离、培养等都非常关键。目前对于少孢节丛孢的检测方法,主要是基于纯培养形态学观察结合18SrDNA序列分析的方法,但该方法仍存在程序复杂,耗时长等缺陷。实际上,与传统的形态学观察结合特征序列扩增比对的方法相比较,较为新型的检测方法是电化学DNA生物传感器,该方法具有快速、安全、灵敏、不会对生物体造成损伤的优点。然而目前修饰电极用于微生物的电化学传感主要集中于细菌和人类免疫缺陷病毒方面,哈茨木霉真菌也有少量报道;但通过电化学传感检测少孢节丛孢方面仍未见报道。本文设计并制备了以少孢节丛孢的内转录间隔区序列为探针DNA,以壳聚糖和MnO2纳米颗粒为基底材料固定DNA探针,制备出电化学生物传感器,实现了对少孢节丛孢基因DNA特定序列的高灵敏检测,具体结果如下:(1)本文首先设计并制备了一个以壳聚糖为基底材料的电化学少孢节丛孢生物传感器。通过循环伏安法、微分脉冲伏安曲线和电化学交流阻抗谱,得到该生物传感器杂交反应的最佳条件,即:最佳温度为80℃,最佳时间为50分钟;然后利用这种电化学DNA生物传感器可以特异性的检测少孢节丛孢。通过微分脉冲伏安曲线表征,壳聚糖修饰的DNA生物传感器检出线性范围是10-8～10-6molL-1,最低检出限为10-9 molL-1;通过微分脉冲伏安法表征结果分析,制备壳聚糖修饰的生物传感器性能稳定,方法可重复。(2)本文通过对比固相合成法和水热合成法获得的MnO2纳米材料,发现水热合成法形貌和尺寸可控、且方法较为简单,故本实验是以水热合成法来合成纳米MnO2材料。利用透射电镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射谱对水热合成法合成的MnO2纳米颗粒进行了表征和分析,结果表明该纳米颗粒呈现花枝状,粒径约为100nm,为α型MnO2纳米颗粒。将壳聚糖-MnO2纳米颗粒共同修饰到玻碳电极上,并将制备的复合材料与少孢节丛孢的探针DNA结合,制备了以Mn02纳米颗粒为基质的少孢节丛孢的生物传感器。利用电化学交流阻抗谱表征,得到了该传感器的最佳杂交条件,最佳杂交温度仍为80℃,杂交时间为50分钟;该传感器可以特异性检测少孢节丛孢;通过微分脉冲伏安曲线表征,得到了该生物传感器的检出线性范围是10-9～10-6rnol L-1,最低检出限是10-11 mol L-1。(3)通过对比壳聚糖、MnO2纳米颗粒纳米复合物的修饰电极与单独的壳聚糖修饰电极可知,Mn02纳米颗粒的掺杂明显提高了少孢节丛孢线性检测范围及最低检出限,是一种能够用于少孢节丛孢电化学检测的优质材料。(4)本论文基于试验结果,解释了MnO2纳米颗粒、壳聚糖复合物修饰的传感器吸附DNA的机制:酸性的壳聚糖溶液使得MnO2纳米颗粒表面的活性基团呈现质子化,与DNA侧链的磷酸基团相互作用,静电吸引增强,使得DNA能够牢牢吸附在电极表面。论文的创新点:(1)设计并制备了基于MnO2纳米颗粒修饰电极构建少孢节丛孢的生物传感器;(2)提出了少孢节丛孢DNA与MnO2纳米颗粒修饰电极之间固定吸附的机制。