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产几丁质酶木霉的诱变选育及对玉米纹枯病的生物防治

作　者: 赵丹萍
导　师: 张敏
学　校: 四川农业大学
专　业: 植物病理学
关键词: 玉米纹枯病立枯丝核菌木霉几丁质酶诱变定殖力生物防治
分类号: S435.131
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

玉米纹枯病属世界性土传病害,在我国各玉米产区普遍发生。近年来,其危害逐年加重,纹枯病已成为我国西南地区玉米生产最严重的病害之一。目前,常规育种难以选择到多抗性的植株,土传病害防治困难,化学防治具有很大的局限性,本试验通过对木霉菌的筛选和改良,以期能从生物防治途径控制病害的发生,降低危害程度。试验结果表明：1.从雅安四川农业大学农场采集发生纹枯病的玉米叶鞘分离得到病原菌,经鉴定为立枯丝核菌(Rhizoctonia solani),属于AG-1-IA菌丝融合群。用组织分离法从有绿色孢子附着的玉米叶鞘上分离获得生长速度较快的木霉菌株40个,其中哈茨木霉24株、康氏木霉7株、绿色木霉5株、拟康氏木霉4株。木霉生长速度测定结果表明,大多数木霉生长速度快、生命力强,能够迅速占领生长的空间和营养。所有木霉发酵滤液对立枯丝核菌的生长都有抑制作用,效果最好的是T19,抑制率为61.67%。因此,选择在木霉菌株T19进行改良。2.采用UV、UV+LiCl和DES三种不同的诱变方法来获得具有稳定遗传性的高产几丁质酶木霉菌株。确定了对T19的紫外诱变最佳时间为120s、氯化锂诱变最佳计量为0.4%、硫酸二乙酯诱变最佳时间为40分钟。其中使用紫外光合氯化锂复合诱变获得的突变菌株UV+LiCl-1的酶活力最高,为1.21 U/ml,是出发菌株的2.52倍,且遗传稳定性良好。3.采用正交试验设计,研究了培养基碳源、氮源等营养物质以及发酵培养温度、时间等条件对突变菌株UV+LiCl-1产几丁质酶的影响。结果表明,产酶培养基的最佳配比为：胶体几丁质10.0g/L、蛋白胨2.0g/L、KH2PO4 2.0g/L、MgSO4.7H2O 0.6g/L。优化发酵的条件为：起始pH6.0、温度28℃、接种量7%、诱导5d。在此条件下,变异菌株获得的最高几丁质酶活性进一步提高到1.78U/ml,是出发菌株的3.71倍。4.采用硫酸铵(NH4)2SO4分级沉淀法提取几丁质酶液,得到提取木霉几丁质酶的最佳(NH4)2SO4浓度为75%。将粗酶液加入PD培养基中,当几丁质酶含量为10%时,对立枯丝核菌菌丝干重的抑制率达到了68.14%,抑制效果明显。5.木霉菌株T19和UV+LiCl-1都能够在玉米根际土壤、根表及叶鞘上定殖。T19在根际土壤、根表土壤和玉米叶鞘菌落形成单位分别为16.67×104个/g、5.56x104个/g、8.33×104个/g；而突变菌株UV+LiCl-1的菌落形成单位分别为34.44×104个/g、13.33×104个/g、10.67×104个/g,较野生菌株的定殖能力有所提高。6.试验中用于生物防治的2个木霉菌株对玉米纹枯病都有一定的防治效果。突变菌株UV+LiCl-1的防效达到了75.7%,显著高于野生菌株T19(65.06%),较好地控制了玉米纹枯病的发生。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
前言  11-12
1 文献综述  12-21
  1.1 玉米纹枯病概述  12-15
    1.1.1 玉米纹枯病的发生  12
    1.1.2 米纹枯病的症状  12
    1.1.3 玉米纹枯病的病原菌  12-13
    1.1.4 玉米纹枯病的侵染循环  13
    1.1.5 玉米纹枯病的传统防治措施  13-14
    1.1.6 玉米纹枯病的生物防治  14-15
  1.2 木霉的研究进展  15-19
    1.2.1 木霉的概述  15
    1.2.2 木霉的生防机制  15-19
  1.3 木霉几丁质酶的研究进展  19-21
    1.3.1 木霉几丁质酶的种类  19
    1.3.2 木霉几丁质酶的理化特性  19
    1.3.3 木霉几丁质酶在植物真菌病害防治中的作用  19-21
2 材料与方法  21-29
  2.1 试验材料  21
    2.1.1 供试菌  21
    2.1.2 培养基  21
    2.1.3 试验溶液  21
  2.2 试验方法  21-29
    2.2.1 产几丁质酶木霉菌株的筛选  21-22
    2.2.2 木霉菌株的诱变选育及发酵条件的优化  22-25
    2.2.3 木霉几丁质酶对病原真菌的拮抗作用  25-26
    2.2.4 木霉菌株土壤定殖力的测定  26-27
    2.2.5 木霉对玉米纹枯病的生物防治  27-29
3 结果与分析  29-38
  3.1 产几丁质酶木霉菌株的筛选  29-31
    3.1.1 玉米纹枯病病原茵的分离与鉴定  29
    3.1.2 木霉菌的分离、纯化与鉴定  29-30
    3.1.3 几丁质降解试验  30-31
  3.2 诱变木霉提高几丁质酶活力  31-35
    3.2.1 紫外线诱变致死曲线  31
    3.2.2 紫外线和氯化锂复合诱变致死曲线  31-32
    3.2.3 硫酸二乙酯诱变致死曲线  32
    3.2.4 诱变菌株透明圈HC值  32-33
    3.2.5 诱变菌株几丁质酶活力测定  33
    3.2.6 突变菌株的产酶遗传稳定性  33-34
    3.2.7 突变菌株产几丁质酶的条件优化  34-35
  3.3 突变菌株几丁质酶对病原真菌的拮抗作用  35-36
    3.3.1 粗提液的几丁质酶活力  35
    3.3.2 几丁质酶液对病原菌生长的影响  35-36
    3.3.3 几丁质酶液对病原菌的拮抗作用  36
  3.4 木霉菌株土壤定殖力的测定  36
  3.5 木霉对玉米纹枯病的生物防治  36-38
4 讨论与结论  38-42
  4.1 产几丁质酶木霉菌株的筛选  38-39
    4.1.1 玉米纹枯病病原菌的分离与鉴定  38
    4.1.2 木霉菌的分离、纯化与鉴定  38
    4.1.3 拮抗木霉菌株的筛选  38
    4.1.4 几丁质降解试验  38-39
  4.2 高产几丁质酶木霉的诱变育种  39-40
  4.3 突变菌株产几丁质酶的发酵条件优化  40
  4.4 突变菌株几丁质酶对病原真菌的拮抗作用  40
  4.5 木霉菌株定殖力的测定  40-41
  4.6 木霉对玉米纹枯病的生物防治  41-42
参考文献  42-48
致谢  48-49
附:攻读硕士期间发表的论文  49

产几丁质酶木霉的诱变选育及对玉米纹枯病的生物防治

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