杨树内生菌根菌筛选、鉴定及嗜铁素发酵工艺研究

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杨树(Populus L.)是杨属植物,其被广泛种植并应用于日常生产经营中。在其生长繁殖过程中经常会受到多种土传真菌病害的侵入,多年来对杨树病害防控常采用化学防治的方法,但此方法容易引起病原菌产生耐药性,从而使防治效果大打折扣。生物防治因具有不易产生耐药性、安全环保等优势具有广泛应用前景。本文围绕杨树内生生防菌株的筛选和发酵工艺优化等关键技术展开研究,探讨利用生物防治方式预防杨树病害新途径。主要研究结果如下:(1)从4个杨树种植区域采集样品40份,共分离155株内生细菌菌株。通过平板抑菌筛选,菌株2-15对拮抗菌生长抑制率最高达到65.64%。其次为菌株2-8,其生长抑制率为62.38%。这两株菌相比于其它菌株具有显著抑菌效果(p<0.05)。综合拮抗菌产真菌细胞壁降解酶测定和产促生物质能力比较,菌株2-15、2-8和菌株2-6整体效果较好。(2)温室盆栽试验中内生拮抗菌株2-15有效地降低杨树溃疡病的病情指数,第10d时相对防效最高为51.11%。发病10d时,用内生菌菌株2-15处理后病情指数低于内生菌菌株2-6和2-8处理组,相比对照组下降17.03%。发病20d时,拮抗菌2-6、2-8处理的杨树植株与对照组病情指数相差不大,拮抗菌2-15相比病情指数相比对照组呈现明显下降(与对照相差10.37)。通过内生菌菌株对杨树幼苗促生效果对比发现,内生菌菌株2-15处理组生长指标与菌株2-8处理组差异不大,但与对照组和菌株2-6有显著性差异(p<0.05),菌株2-15与对照相比株高、根长、植株鲜重和植株干重分别提高28.95%、28.01%、25%和23.60%。综合对比内生拮抗菌菌株2-15相对防效和促生效果最好。(3)通过表观形态观察、生理生化特征对比及16Sr DNA聚类分析等手段,确定内生拮抗菌株2-15为解淀粉芽胞杆菌。将其命名为B.amyloliquefaciens 2-15。(4)单因素实验优化得到最佳发酵条件如下:种龄10h,接种比例6%,初始p H为7.0,装液量为30m L/250m L。通过单因素和正交实验相结合的方法获得活菌数较高的培养基配方:葡萄糖20g/L,玉米浆30g/L,Fe3+3.0mg/L。并确定影响2-15活菌数的主次顺序为:A(葡萄糖)>B(玉米浆)>C(Fe3+离子)。在优化的发酵培养基和发酵条件下,解淀粉芽胞杆菌2-15嗜铁素相对含量可以达到70%,相比于未优化前提高2.31倍。
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