作者:崔堂兵,劉煜平,郭勇,劉治猛
摘要:對枯草芽孢桿菌BS-06產(chǎn)生抗真菌素的條件進(jìn)行優(yōu)化,確定最佳發(fā)酵條件為:培養時(shí)間為48h,裝液量為50mL,初始pH值為8.0,培養基中添加2%麥芽糖、0.2%硝酸鉀和1%吐溫-80。指出枯草芽孢桿菌BS-06產(chǎn)生的抗真菌素具有較廣的抗菌譜,對水稻紋枯病菌、稻瘟病菌、節瓜和冬瓜枯萎病菌、苦瓜枯萎病菌均有較好的抗菌效果,有望開(kāi)發(fā)成生物農藥來(lái)防治農作物病原真菌。
關(guān)鍵詞:枯草芽孢桿菌;農用抗生素;抗真菌素;病原真菌
病原真菌會(huì )引發(fā)多種疾病,特別是植物病原真菌引起的植物病害已經(jīng)位居植物三大類(lèi)病害(真菌病害、細菌病害和病毒病害)之首,如在水稻上發(fā)生的240多種病害中,真菌病害占90%。真菌引起植物的多種病害,不僅影響農作物的產(chǎn)量及經(jīng)濟動(dòng)物的生長(cháng),而且還造成極大的經(jīng)濟損失。
長(cháng)期以來(lái),在防治植物真菌病害中,人們大量使用化學(xué)農藥,導致了三大難題:(1)環(huán)境污染,殘毒積累,最終危害人類(lèi)的健康;(2)病原真菌抗藥性直線(xiàn)上升;(3)殺死有益微生物,破壞了植物體內微生物種群的平衡,致使病原真菌成為優(yōu)勢種群,加劇病害的暴發(fā)流行。微生物來(lái)源的抗真菌抗生素作為生物農藥的一個(gè)重要分支,具有高效、易分解、無(wú)殘留、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),因而日益受到人們的重視。目前已經(jīng)被廣泛應用于防治植物真菌病害的有井岡霉素、春雷霉素、多抗霉素、農抗120、中生菌素、武夷菌素、新多氧霉素、慶豐霉素等。我們從土壤中分離得到1株產(chǎn)抗真
菌物質(zhì)(抗真菌素)的菌株,經(jīng)鑒定屬枯草芽孢桿菌,命名為BS-06。該菌產(chǎn)生的抗真菌素對農業(yè)上多種致病真菌具有良好的抗性,可望開(kāi)發(fā)成為環(huán)保型的生物農藥。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.1.1 供試菌株 枯草芽孢桿菌BS-06 菌株由華南理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院生化實(shí)驗室分離、鑒定和保存,水稻紋枯病菌、稻瘟病菌、水稻紋枯病菌為廣東省農科院水稻研究所保存,節瓜枯萎病菌、冬瓜枯萎病菌和苦瓜枯萎病菌為廣東省農科院蔬菜研究所保存。
1.1.2 培養基
PDA培養基平板:新鮮馬鈴薯去皮后,取200g切成小塊,加1000mL蒸餾水,煮沸30min后用紗布過(guò)濾,得馬鈴薯浸汁;然后加入葡萄糖和瓊脂粉各20g,充分溶解后,于121℃下滅菌后倒平板,每個(gè)直徑9cm的培養皿中倒20mL,冷卻后備用。
種子培養基:取牛肉膏0.8g、酵母粉0.5g、葡萄糖1g,溶于 100mL 蒸餾水中,于121℃ 下滅菌后備用。
發(fā)酵培養基:生長(cháng)曲線(xiàn)和抗真菌素積累曲線(xiàn)實(shí)驗 取1000mL蒸餾水中加入牛肉膏8g、酵母粉5g、葡萄糖5g、NaH2PO4 0.5g、K2HPO4 0.5g、MgSO4·7H2O 0.2g、CaCl2·2H20 0.2g,分裝于250mL三角瓶中,裝液量為50mL,自然 pH 值,于121℃下滅菌后備用。其他實(shí)驗的無(wú)機鹽成分相同,并根據不同實(shí)驗目的添加不同種類(lèi)和不同濃度的碳源、氮源、吐溫-80,除不同 pH 值實(shí)驗外均采用自然pH,除不同裝液量實(shí)驗外裝液量均為50mL。
1.2 試驗方法
1.2.1 生長(cháng)曲線(xiàn)和抗真菌素積累曲線(xiàn)的測定 取斜面菌種 1 環(huán),接種于種子培養基中,在搖床上于 150r/min、30℃.條件下培養12h,作為種子液。按5%的接種量分別接種到上述液體發(fā)酵培養基中,在搖床上于150r/min、30℃.下培養,每12h 取出3瓶,用分光光度計測定發(fā)酵液 600nm 的 OD 值。將各發(fā)酵液分別置于6000r/min 下離心 15min,取上清液,進(jìn)行抗真菌效果實(shí)驗。
1.2.2 發(fā)酵條件優(yōu)化試驗# 取斜面菌種1 環(huán),接種于種子培養基中,在搖床上于150r/min、30℃ 條件下培養12h,作為種子液。將種子分別接種到液體發(fā)酵培養基(無(wú)機鹽成分與生長(cháng)曲線(xiàn)實(shí)驗相同,其他實(shí)驗根據實(shí)驗目的不同添加其他成分)中,在搖床上于150r/min、30℃.下培養48h。取發(fā)酵液于6000r/min 下離心15min,取上清液,進(jìn)行抗真菌效果實(shí)驗。
1.2.3 抗真菌效果實(shí)驗 除了抗菌譜實(shí)驗外,其他實(shí)驗均采用水稻紋枯病病菌。取水稻紋枯病等致病菌1 環(huán),接入5mL 無(wú)菌水中,振蕩均勻,制成菌懸液。吸取0.1mL 致病菌菌懸液,均勻涂布于 PDA 培養基平板上,然后在平板上打直徑0.5cm 的孔,每個(gè)平板打6個(gè)孔,于孔內加入離心后的發(fā)酵液上清 30uL,置于25℃.培養箱中培養4天,測量抑菌圈直徑(mm),以抑菌圈直徑大小表示抗菌效果。
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