高效拮抗禾谷镰刀菌的NF011筛选鉴定及其生防机理研究

来源 :湖北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Rachellanye
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum,Fg)引起的赤霉病(Fusarium head Bheat,FHB)具有严重危害,它不仅导致大面积减产,而且会产生脱氧雪腐镰刀烯醇毒素(Deoxynivalanol,DON)等,严重影响小麦的产量和品质。当DON摄入量超过1000μg/kg,就会使人体和动物中毒,并出现呕吐的症状。目前,由于田间管理手段单一,抗性品种的培育需要的周期很长,化学药剂也对人类的身体健康和环境造成了严重的危害。因此,筛选高效的禾谷镰刀菌拮抗菌,制备新型、高效且稳定的生物防治剂,对于有效减轻小麦赤霉病、减少毒素危害和保障人畜安全具有重要意义。我们在湖北荆门发现了稻麦轮作区小麦和玉麦轮作区小麦患赤霉病的情况不同,随后于小麦扬花期进行病情指数的统计。我们发现玉麦轮作区小麦的病情指数和DON含量明显低于稻麦轮作区小麦的病情指数和DON含量。根际土壤微生物属水平上的主要细菌群落均为假单胞菌,玉麦轮作区土壤中假单胞菌的数量明显多于稻麦轮作区土壤中假单胞菌的数量。在湖北省钟祥市某实验田中,采集稻麦轮作和玉麦轮作田间小麦及根部土壤样品,经过分离筛选后,发现共有33株细菌对Fg有拮抗作用,其中从玉麦轮作土壤中筛选出的NF011对禾谷镰刀菌的拮抗效果最好,抑菌率为64.52%。经过对NF011进行形态学鉴定、生理生化特征、分子鉴定和系统发育树多项分析,NF011被鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。为了研究NF011菌液拮抗病原真菌的效果,将NF011与12种不同的植物病原真菌进行平板对峙实验,结果发现NF011对12种植物病原真菌均有拮抗作用,说明NF011具有广谱拮抗植物病原真菌的能力。对NF011菌液拮抗病原真菌的条件进行优化,最适p H为6,最适温度为28℃。对NF011拮抗禾谷镰刀菌生长及其产生DON的影响进行研究,发现用108CFU/m L浓度的NF011菌液处理禾谷镰刀菌菌丝悬液1d后,禾谷镰刀菌的原生质体破裂,菌丝皱缩,从而抑制禾谷镰刀菌菌丝的生长。108CFU/m L的NF011也能极明显抑制禾谷镰刀菌分生孢子的萌发和生长。施加NF011菌液后,能明显的抑制麦穗和麦粒中禾谷镰刀菌菌丝的生长,从而抑制麦粒中DON的含量,与化学农药多菌灵效果相似。对20%NF001发酵上清液拮抗禾谷镰刀菌活性进行研究,发现20%的NF011上清液对禾谷镰刀菌有抑制作用,抑制率为33.97%。为了将NF011拮抗禾谷镰刀菌的小分子物质进行分离、纯化和鉴定,将NF011与禾谷镰刀菌共培养下的培养基切下,再用乙酸乙酯浸取,用蒸馏水萃取分离,然后用硅胶柱层析进行3次纯化,用薄层层析发和HPLC来鉴定纯度,得到了相对比较纯的抑菌小分子物质。最后,用LC-MS和核磁共振等仪器进行鉴定,分析得出抑菌小分子为吩嗪-1-甲酰胺(Phenazine-1-carboxamide,PCN)。对NF011产生的PCN拮抗禾谷镰刀菌的生长进行研究,发现PCN的最小抑制浓度为浓度为32μg/m L,抑菌率达66%。也发现32μg/m L PCN能明显抑制Fg菌丝的生长和孢子的萌发,与NF011效果是一样的。对不同假单胞菌株产生PCN的含量及对Fg拮抗能力进行研究,发现9株假单胞菌中只有铜绿假单胞菌NF011具有极明显拮抗禾谷镰刀菌的能力,只有NF011产生大量的PCN,PCN含量达80.24μg/m L。对NF011产生PCN条件进行优化,结果表明最适初始培养基为KMB培养基,最适时间为72h,最佳碳源为甘露醇,最佳氮源牛肉膏和花生饼粉,最适温度为20℃,最适p H为6,最佳金属离子为Mn2+,最佳氨基酸为Arg,最适添加菌株为粪产碱杆菌NF037。对NF011影响冬小麦生长及赤霉病防治效果的田间效果进行探究,结果表明田间实验表明NF011能高效抑制禾谷镰刀菌的生长,并降低DON含量。
其他文献
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位
S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-L-methionine,SAM)是甲硫氨酸的活性形式,广泛存在于植物、动物及微生物等体内,在生物体所有细胞的代谢过程中都起到重要的作用。SAM能预防肝脏损伤、心脏疾病、缺氧症等疾病的发生;SAM可用于治疗恶性营养不良、关节炎、帕金森病及抑郁症等疾病;此外,SAM还能用于美容产品。随着SAM新功能的不断发现,其需求量日益增加。SAM可由三磷酸腺苷(ATP)和
学位
随着全球气候变暖,温度与生态环境的关系越来越受到广大学者的关注。温度不仅是自然环境中的一个重要因素,还在宿主与共生菌相互作用的关系中扮演着重要角色。内生菌Wolbachia广泛分布于节肢动物体内。近年来关于Wolbachia对宿主生殖和适合度的影响已有大量研究报道。虽然也有研究报道了温度影响Wolbachia在宿主体内的分布,但高温和Wolbachia对宿主的互作影响却研究甚少。为了探索高温胁迫与