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莲子草假隔链格孢菌（Nimbya alternantherae）生防潜力的研究

作　者: 王晓阳
导　师: 董立尧
学　校: 南京农业大学
专　业: 农药学
关键词: 莲子草假隔链格孢菌 含毒滤液 粗毒素 除草活性 2-乙酰基-3,5-二羟基苯乙酸
分类号: S451
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


从自然发病的空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)茎叶组织上分离到20个菌株,分别命名为NCH1、NCH2......NCH20。该菌在PSA培养基上初分离时菌落灰褐色,产生赤褐色色素,气生菌丝无色至浅褐色,菌落反面黄褐色,不产生分生孢子。经南京农业大学植物保护学院杀菌剂实验室鉴定,该菌为莲子草假隔链格孢菌(Nimby a alternantherae)。从中选取一个菌株NCH1,对其生物学性状进行研究,NCH1在OA、PCA、V8、ZZJZ等培养基上菌落的生长速度较快,培养13d时菌落直径为7.90±0.00cm,而在Czapek培养基上菌落的生长速度最慢,培养13d时菌落直径仅为2.66±0.62cm。在培养7d、14d、21d时,用显微镜观察NCH1菌株在十种培养基上的产孢情况,发现NCH1菌株在十种培养基上均不能产孢。对莲子草假隔链格孢菌最佳产毒菌株及其最佳产毒条件进行了研究。结果表明：NCH4为最佳产毒菌株,光头稗(Echinochloa colonum)在NCH4菌株培养滤液中的萌发率最低,为23.33%；根长和芽长的抑制率最高,分别为96.51%和100.00%。根据最佳产毒菌株NCH4对其产毒条件进行研究。结果表明：不同的培养时间、温度、光照和pH值所得到的含毒滤液的毒力差异显著,最佳的产毒条件为：25℃、pH7.0、全黑暗(24D)、振荡(150rmp)培养7d。将莲子草假隔链格孢菌按最佳产毒条件进行培养得到含毒滤液,将含毒滤液用等体积的乙酸乙酯充分萃取5次,合并乙酸乙酯相,利用旋转蒸发仪在35℃条件下减压浓缩至干,即得粗毒素。利用种子生测法,研究莲子草假隔链格菌粗毒素对农田12种杂草的生物活性及6种作物的安全性。结果表明,该粗毒素对12种田间常见杂草种子萌发及根长、芽长均有抑制作用,且随粗毒素溶液浓度的提高抑制作用相应增强。在浓度为50μg·mL-1时,粗毒素对光头稗、荠菜(Capsella bursa-pastoris)、升马唐(Digitaria ciliaris)的萌发表现出一定的抑制作用,在粗毒素浓度为400μg·mL-1时,对荠菜、千金子(Leptochloa chinensis)的萌发具有强烈的抑制作用,萌发率均为0。在浓度为50μg·mL-1时,粗毒素对鳢肠(Eclipta prostrata)、光头稗、升马唐、蔺草(Beckmannia syzigachne)、看麦娘(Alopecurus aequalis)等杂草的根长、芽长也表现出一定的抑制作用。在粗毒素浓度为400μg·mL-1时,对荠菜、千金子、早熟禾、反枝苋等杂草的根长和芽长有很强的抑制作用,其根长和芽长抑制率分别为：100%,100%；100%,100%；92.11%,74.49%；90.31%,59.60%。粗毒素对不同作物萌发的影响也有差异,对花生(Arachis hypogaea)的萌发无抑制作用,对花生的根长还有一定的促进作用。粗毒素浓度≦400μg·mL-1时,对油菜(Brassia campestris)的萌发及根长、芽长的生长无抑制作用。粗毒素对小麦(Triticum aestivum)不安全。通过硅胶柱层析(200-300目)和Sephadex LH-20对莲子草假隔链格孢菌粗毒素进行分离纯化。结果表明,100：2(三氯甲烷：甲醇)(v／v)洗脱部分活性最强。在浓度为400μg·mL-1时,对荠菜(C. bursa-pastoris)根长、芽长的抑制作用最强,抑制率分别达到71.99%和62.83%；100：8(三氯甲烷：甲醇)(v／v)洗脱部分活性也较强,在浓度为400μg·mL-1时,对荠菜根长、芽长的抑制作用分别达到64.86%和47.20%。这表明粗毒素中具有除草活性的物质主要集中在100：2和100：8两个极性组分中。从100：2中分离得到单一化合物,白色针状晶体。通过13C-NMR、1H-CMR和MS等鉴定该化合物为2-乙酰基-3,5-二羟基苯乙酸。在浓度为600μg·mL"1时,2-乙酰基-3,5-二羟基苯乙酸对荠菜根长、芽长的抑制作用最强,抑制率分别达到73.54%和66.67%；对荠菜的萌发也有一定的作用,在600gg·mL"1时萌发率仅为73.33%,显著低于对照。根长的EC50=204.67μg·mL-1,芽长的EC50=281.08μg·mL-1。

全文目录


摘要  7-9
ABSTRACT  9-11
符号及缩略语  11-12
前言  12-14
第一章 文献综述  14-32
  第一节 空心莲子草研究概况  14-18
    1 空心莲子草的生物学特性  14-15
    2 空心莲子草的分布特性  15
    3 空心莲子草的危害  15
    4 空心莲子草的防除  15-18
      4.1 空心莲子草的物理和化学防除  15-16
      4.2 空心莲子草的生物防除  16-18
  第二节 真菌除草剂代表品种及其发展方向  18-22
    1 真菌除草剂代表品种  18-20
      1.1 国外真菌除草剂代表品种  18-20
      1.2 我国生物除草剂的代表品种  20
    2 真菌除草剂发展方向  20-22
      2.1 加强基础研究  20-21
      2.2 加强除草剂除草机理的研究  21
      2.3 应用分子生物学技术鉴定或改造生防菌株  21-22
  第三节 植物病原真菌毒素的研究  22-28
    1 植物病原真菌毒素的种类  22-23
      1.1 寄主选择性毒素(HST)  22-23
      1.2 非寄主选择性毒素(NHST)  23
    2 毒素的致病机理  23-27
      2.1 寄主专化性毒素的作用机理  23-25
      2.2 寄主非专化性毒素的作用机理  25-27
    3 植物病原菌毒素的应用前景  27-28
      3.1 植物抗病品种的筛选  27
      3.2 研究植物代谢的探针  27-28
      3.3 为生物源农药的开发开辟新途径  28
  第四节 微生物源除草剂及其研制过程中存在的问题  28-32
    1 微生物源除草剂的除草机理  28-29
    2 微生物和微生物源除草剂特点  29
    3 利用微生物研制除草剂所存在的问题  29-32
第二章 空心莲子草致病菌的分离鉴定及其生物学性状研究  32-38
  摘要  32-33
  1 材料与方法  33-34
    1.1 供试培养基及供试菌株  33
    1.2 空心莲子草致病菌的分离  33-34
    1.3 空心莲子草致病菌的鉴定  34
    1.4 空心莲子草致病菌在不同培养基上的生长速度及产孢情况  34
  2 结果与分析  34-35
    2.1 空心莲子草致病菌的分离及鉴定  34
    2.2 空心莲子草致病菌(NCH1)在不同培养基上的生长速度及产孢情况  34-35
  3 讨论  35-38
第三章 莲子草假隔链格孢菌最佳产毒菌株及其最佳产毒条件研究  38-46
  摘要  38-39
  1 材料与方法  39-41
    1.1 供试菌株与培养基  39
    1.2 供试杂草种子  39
    1.3 无菌丝含毒滤液的制备  39
    1.4 含毒滤液的生物活性测定  39-40
    1.5 最佳产毒菌株的筛选  40
    1.6 最佳产毒条件筛选  40-41
      1.6.1 时间设置  40
      1.6.2 温度设置  40
      1.6.3 光照设置  40
      1.6.4 pH值设置  40-41
  2 结果与分析  41-45
    2.1 最佳产毒菌株的筛选研究  41-42
    2.2 最佳产毒条件  42-45
      2.2.1 产毒最佳培养时间  42-43
      2.2.2 产毒最佳温度  43
      2.2.3 产毒最佳光照条件  43-44
      2.2.4 产毒最佳pH值  44-45
  3 讨论  45-46
第四章 莲子草假隔链格孢菌粗毒素对杂草的生物活性及其对作物的安全性研究  46-54
  摘要  46-47
  1 材料与方法  47-48
    1.1 供试杂草及作物种子  47
    1.2 粗毒素的制备方法  47
    1.3 粗毒素对杂草的生物活性测定方法  47-48
    1.4 粗毒素对作物的安全性试验方法  48
    1.5 数据处理  48
  2 结果与分析  48-53
    2.1 粗毒素对杂草种子萌发的影响  48-51
    2.2 粗毒素对作物安全性  51-53
  3 讨论  53-54
第五章 莲子草假隔链格孢菌粗毒素分离纯化与结构鉴定  54-70
  摘要  54
  1 材料与方法  54-57
    1.1 材料  54-55
      1.1.1 试验材料  54-55
      1.1.2 主要仪器设备  55
      1.1.3 主要化学试剂  55
    1.2 方法  55-57
      1.2.1 生物活性测定  55-56
      1.2.2 粗毒素的分离纯化与结构鉴定  56-57
  2 结果与分析  57-61
    2.1 经典柱色谱  57
    2.2 不同洗脱液的生物活性测定  57-58
    2.3 100:2洗脱部分活性物质的分离纯化与结构鉴定  58-60
    2.4 化合物2-乙酰基-3,5-二羟基苯乙酸的活性测定  60-61
  3 讨论  61-70
全文讨论  70-74
  1. 营养条件对莲子草假隔链格孢菌生长及产孢的研究  70
  2. 莲子草假隔链格孢菌产毒条件研究  70-71
  3. 莲子草假隔链格孢菌粗毒素生物活性检测方法研究  71
  4. 莲子草假隔链格孢菌毒素开发为微生物源除草剂的潜力  71-72
  5. 毒素化合物结构鉴定的意义  72-74
全文结论  74-76
参考文献  76-82
致谢  82

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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 有害植物及其清除 > 杂草
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