槐糖脂對作物病原真菌的抗菌作用及其新型生物殺菌劑的開發(fā).pdf

1、作物病原菌是引發(fā)作物生命周期產(chǎn)生病害的主要原因之一，會(huì)導(dǎo)致作物大量減產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)甚至絕產(chǎn)，給生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。目前，我國最主要的防治病害措施就是采用殺菌劑，尤其是化學(xué)殺菌劑。但長期使用化學(xué)殺菌劑會(huì)污染大氣、水體、土壤，威脅生物多樣性以及給人體健康造成危害，嚴(yán)重阻礙了我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，尋求一種綠色環(huán)保，對生態(tài)和生物安全的新型殺菌劑，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化學(xué)殺菌劑迫在眉睫，這也符合綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求。
　　槐糖脂是一種糖脂類

2、生物表面活性劑，是由一些非致病性酵母發(fā)酵合成的?；碧侵坏哂辛己玫娜榛?、發(fā)泡、增溶、降低表面活性等特性，還具有無毒、可生物降解、生態(tài)安全等優(yōu)點(diǎn)，在食品、醫(yī)藥、日化、環(huán)境保護(hù)、石油等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。近些年研究發(fā)現(xiàn)其具有抗炎、抗腫瘤以及抗菌作用。但是目前還沒有關(guān)于槐糖脂在防治作物病害方面的報(bào)道。本文首先研究了新型槐糖脂的發(fā)酵生產(chǎn)，接著研究了槐糖脂對作物病原菌的抑制作用及其抑菌機(jī)理，最后研究了槐糖脂對盆栽作物防治病害效果，為新型生物

3、殺菌劑的開發(fā)提供理論支持。
　　本文主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　1．新型槐糖脂的發(fā)酵生產(chǎn)和條件優(yōu)化。在陳靜等槐糖脂發(fā)酵培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，將疏水的菜籽油底物改為十四醇。1 L培養(yǎng)基：葡萄糖60 g，正十四醇60 g，酵母膏3g，KH2PO41g，Na2HPO4?12H2O1g，MgSO4?7H2O0.5g，pH6.0，發(fā)酵25天。從發(fā)酵液中分離純化得到槐糖脂粗提物，其產(chǎn)率為8.29 g/L。在此基礎(chǔ)上又對發(fā)酵時(shí)間、葡萄糖添加

4、量、十四醇添加量等三個(gè)因素進(jìn)行了發(fā)酵條件正交優(yōu)化，最終確定最適發(fā)酵條件為：1 L培養(yǎng)基含葡糖糖80 g，正十四醇60 g，酵母膏3g，KH2PO41g，Na2HPO4?12H2O1g，MgSO4?7H2O0.5g，發(fā)酵時(shí)間為27天，且其產(chǎn)量為10.26 g/L，產(chǎn)量比發(fā)酵前提高了23.76％。
　　2．槐糖脂對作物病原菌的抑制作用。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了兩種槐糖脂（分別以十四醇和油酸為底物發(fā)酵合成的，并分別記為MA-槐糖脂和OA-槐糖脂）對8

5、株作物病原菌的抑菌圈直徑大小、孢子萌發(fā)抑制率以及菌絲蔓延抑制率的測定，結(jié)果顯示兩種槐糖脂對作物病原菌均有良好的抑制效果。當(dāng)槐糖脂濃度達(dá)到10 g/L時(shí)，對水稻紋枯菌和和終極腐霉的抑菌圈最大，最大抑菌圈直徑MA-槐糖脂分別2.25 cm和2.67 cm，OA槐糖脂為2.15 cm和2.53 cm，且兩種槐糖脂的抑菌效果差異不顯著；當(dāng)槐糖脂達(dá)到10 g/L時(shí)，對稻瘟菌最大孢子萌發(fā)抑制率MA槐糖脂和OA槐糖脂分別為92.03%、90.68%。

6、且對部分菌的抑制率存在差異顯著性（p<0.05）。對菌絲蔓延也有較好的抑制作用，抑制率都超過50%。當(dāng)兩種槐糖脂濃度為10 g/L時(shí)，對終極腐霉的抑制率達(dá)到98%，幾乎完全抑制了菌絲的生長。
　　3．槐糖脂對作物病原菌的抑制機(jī)理的初步探索。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了槐糖脂對病原菌孢子，菌絲的形態(tài)和顯微結(jié)構(gòu)的影響以及槐糖脂對β-1,3-葡聚糖酶活性的影響。研究發(fā)現(xiàn)槐糖脂處理后孢子的細(xì)胞壁不完整或被破壞，形態(tài)不規(guī)則、抗機(jī)械性能差容易破碎，細(xì)胞質(zhì)濃縮

7、外泄，細(xì)胞發(fā)生聚團(tuán)而粘連在一起。同樣槐糖脂處理菌絲后，菌絲頂端菌絲粗細(xì)不均，多數(shù)菌絲膨大，菌絲頂端膨大圓鈍，細(xì)胞質(zhì)濃縮，胞內(nèi)大液泡被破壞，秩序紊亂，抗機(jī)械能力差容易破碎。槐糖脂在胞外菌絲蛋白酶粗提液中的β-1,3-葡聚糖酶和槐糖脂對培養(yǎng)液中生長的菌絲內(nèi)的β-1,3-葡聚糖酶的活性均有有抑制作用，其活性分別從0.0411下降到0.0192和0.0121下降到0.0015。
　　4．槐糖脂劑型的選擇及對室內(nèi)盆栽作物的殺菌防治效果進(jìn)行了