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莲子草假隔链格孢SF-193防除空心莲子草的作用机理及生产工艺优化研究

作　者: 李庆辉
导　师: 陈志谊
学　校: 南京农业大学
专　业: 植物病理学
关键词: 空心莲子草莲子草假隔链格孢SF-193 固体发酵响应曲面法细胞壁降解酶(CWDE)
分类号: S451
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

空心莲子草(Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb.)是一种世界性的恶性杂草,它的繁殖能力、适应性、及抗逆能力都很强,对物种多样性、农业生产、水产养殖、水道航运,等都造成了恶劣的影响,急需防除。莲子草假隔链格孢SF-193(Nimbya alternantherae)是本实验室早期从空心莲子草上分离得到的一种对空心莲子草具有很强致病的病原真菌,能快速的使空心莲子草发病,有效地控制其生长。本文研究了生防菌SF-193固体发酵的菌粉田间小区致病、固体发酵培养基的组分的响应曲面法优化、培养温度和时间的变化对SF-193活体内各种细胞壁降解酶活性的影响,为深入研究SF-193的致病机理和规模化生产提供了理论依据。(1)通过田间小区实验,比较了经SF-193菌粉、SF-193发酵液、以及生防菌分别与20%氯氟吡氧乙酸乳油混用处理后各小区内空心莲子草的发病情况。结果表明：单独施用菌粉,当施用量分别为10、20、30g/m2时,7d后空心莲子草的病情指数分别为；69.29、80.21、84.57,15d后病情指数分别为：61.36、73.7、77.73;10、20、30g/m2的固体菌粉分别与25μ g/L的氯氟吡氧乙酸同时施用时,7d后空心莲子草的病情指数分别为：73.17、78.83、86.78,15d后病情指数分别为：84.76、90.23、97.54。与不同浓度的菌体发酵液相比,菌粉抑制空心莲子草生长作用较好,与不同浓度的20%氯氟吡氧乙酸相比,见效更快。当二者同时施用时,持效期更长。(2)为获得空心莲子草生防菌SF-193固体培养基的最佳配方,本研究采用了响应曲面法(response surface methodology, RSM)优化空心莲子草生防菌SF-193固体培养基各组分的配比,探讨各组分(大米粉,大豆粉,胡萝卜粉)对菌丝生长的影响。试验结果表明,大豆粉和胡萝卜粉对生防菌SF-193菌丝生长的线性效应显著,大米粉分别与大豆粉、胡萝卜粉之间的交互作用显著。固体培养基的最佳配方为大米粉61.7g/L,大豆粉9.0g/L,胡萝卜粉1.1g/L(3)利用3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法测定了生防菌SF-193侵染空心莲子草后离体叶片内细胞壁降解酶活性的变化。接种SF-193后,空心莲子草内羧甲基纤维素酶(Cx)、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶、多聚半乳糖醛酸酶(PG)这4种细胞壁降解酶的活性与对照未接种SF-193的空心莲子草相比显著升高,PMG的活性与对照没有显著活性与对照未接种SF-193的空心莲子草相比显著升高,PMG的活性与对照没有显著性差异。培养时间的变化对Cx、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶有显著的影响,对PG的活性有一定影响。在接种后的第1d,PG活性最高为33.05U/mg,随后PG的活性逐渐降；木聚糖酶的活性在第2d活性达到最大值54.71U/mg,随后也逐渐降低；羧甲基纤维素酶、β-葡萄糖苷酶的活性在第3d达到最大分别为105.85、88.62U/mg,随后也逐渐降低。在接种后第5d,这4种酶的活性都降至最低,在第6d时,羧甲基纤维素酶及β-葡萄糖苷酶的活性活性又有所升高。PMG的活性在这6d内没有显著的变化。培养温度对纤维素酶、木聚糖酶、PG这几种细胞壁降解酶的活性都有显著的影响：在30℃时,Cx、β-葡萄糖苷酶、酶活性都达到最高,分别是96.10U/mg、78.05U/mg、48.00U/mg。多聚半乳糖醛酸酶(PG)在35℃时酶活才达到最高值36.87U/mg。但温度变化对PMG的活性几乎没有影响。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-10
上篇文献综述  10-31
  第一章空心莲子草及其防治  11-18
    1 空心莲子草的分类地位,形态及生物学特征  11-12
      1.1 空心莲子草的分类地位及形态学特征  11
      1.2 空心莲子草的生物学特征  11-12
    2 空心莲子草的起源,分布及危害  12-13
      2.1 空心莲子草的起源及分布  12
      2.2 空心莲子草的危害  12-13
    3 空心莲子草的防除  13-18
      3.1 空心莲子草的化学防除  13-15
      3.2 空心莲子草的生物防除  15-17
      3.3 空心莲子草的其它防除方法  17-18
  第二章微生物除草剂  18-31
    1 微生物除草剂概述  18-22
      1.1 微生物除草剂的分类  18-19
      1.2 微生物制剂除草剂的研究与应用  19-21
      1.3 微生物源除草剂的研究与应用  21-22
    2 微生物除草剂的作用机理  22-31
      2.1 微生物除草剂致病毒素的研究  22-27
      2.2 微生物除草剂致病相关酶的研究  27-31
下篇研究内容  31-62
  第一章莲子草假隔链格孢SF-193菌粉田间小区防效  32-39
    摘要  32
    Abstract  32-33
    1 材料和方法  33-35
      1.1 试验材料  33
      1.2 试验方法  33-35
    2 结果与分析  35-37
      2.1 生防菌制剂处理后小区空心莲子草发病情况  35-36
      2.2 生防菌制剂与化学除草剂混用处理后小区空心莲子草发病情况  36
      2.3 不同处理小区空心莲子草发病情况比较  36-37
    3 讨论  37-39
  第二章莲子草假隔链格孢SF-193固体培养基组分的响应曲面法优化  39-47
    摘要  39
    Abstract  39-40
    1 材料和方法  40-41
      1.1 试验材料  40-41
      1.2 试验方法  41
    2 结果与分析  41-46
      2.1 模型方程的建立及其显著性检验  41-43
      2.2 菌落直径的响应曲面分析及固体培养基组分优化  43-46
    3 讨论  46-47
  第三章莲子草假隔链格孢SF-193对空心莲子草致病机理的初步研究  47-62
    摘要  47
    ABSTRACT  47-48
    1 材料与方法  48-52
      1.1 试验材料  48-49
      1.2 试验方法  49-52
    2 结果与分析  52-60
      2.1 SF-193活体外细胞壁降解酶的活性及致病性  52-53
      2.2 接种时间对活体内细胞壁降解酶活性的影响  53-57
      2.3 不同培养温度对活体内细胞壁降解酶活性的影响  57-60
    3 讨论  60-62
参考文献  62-72
攻读学位期间发表的学术论文  72-74
致谢  74

莲子草假隔链格孢SF-193防除空心莲子草的作用机理及生产工艺优化研究

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