生防細菌的農(nóng)藥降解特性及其降解機制的研究.pdf

1、長期以來，植物病蟲害防治中大量化學農(nóng)藥的使用造成的病原菌和害蟲的抗藥性以及土壤和作物中的農(nóng)藥殘留，給人類健康和生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的危害。近年來，生物防治以其無毒無害，不污染環(huán)境，不易引起抗藥性等特點備受社會各界的廣泛關(guān)注，許多生防菌劑已得到成功地應用，與此同時，利用微生物進行土壤修復的研究也取得了很大的進展。據(jù)報道，有些生防細菌也具有農(nóng)藥降解作用，若能分離到兼具生防和農(nóng)藥降解作用的微生物，將對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。而目前國內(nèi)外在

2、此領(lǐng)域的研究卻少有開展。
　　為此，我們以多種土傳植物病原真菌為靶標，以3種常用的殺蟲劑為篩選底物，從花生根際土壤中篩選到對多種植物病原真菌具有拮抗作用且對多種農(nóng)藥具有降解作用的細菌，并對其降解特性和降解機制進行了初步研究，具體結(jié)果如下:
　　1.從山東泰安的花生根際土壤中分離到54株細菌，從中篩選到對棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum f。sp。vasinfectum)等多種植物病原真菌具有明顯拮抗作用的生

3、防細菌 B3、H10，通過形態(tài)特征、生理生化及16S rDNA同源性序列分析，將其分別鑒定為多粘類芽孢桿菌(Paenibacillus polymyxa)、蒼白桿菌(Ochrobactrum spp。)。
　　2.抑菌實驗發(fā)現(xiàn)，H10發(fā)酵液及其80％硫酸銨飽和度的粗蛋白質(zhì)沉淀對西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f。sp。niveum)和黃瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f。sp。cucumeri

4、num)的生長均具有明顯的抑制作用。鏡檢發(fā)現(xiàn)，病原菌菌絲嚴重扭曲、變形膨大成珠狀、原生質(zhì)濃縮，并在粗蛋白質(zhì)沉淀中檢測到了蛋白酶、幾丁質(zhì)酶和β-1，3-葡聚糖酶活力，表明 H10產(chǎn)生的胞外水解酶破壞了病原真菌的細胞壁。
　　3.為了研究生防菌的農(nóng)藥降解特性，本研究采用紫外分光光度法分別測定生防細菌B3、H10對3種常用殺蟲劑(合成擬除蟲菊酯類的高效氯氰菊酯、有機磷類的毒死蜱、煙堿類的吡蟲啉)的降解率。在原藥含量為100 mg/L時，

5、菌株B3對3種農(nóng)藥7 d的降解率分別為54.42％、57.44％和49.24％，菌株H10對3種農(nóng)藥60 h的降解率分別為83.51％、79.82％、59.12％，當高效氯氰菊酯濃度在400mg/L時降解率達到最大，為75。55％，但底物濃度高至700mg/L，大多數(shù)微生物不能忍受，而該菌仍可生長，降解率達60.05％；接種量為5％時降解率最高，達89.61％；在農(nóng)藥培養(yǎng)基中添加少量碳源或氮源，均有利于菌株H10對高效氯氰菊酯的降解。<

6、br>　　4.為了深入研究生防菌的農(nóng)藥降解機制，本實驗對H10擬除蟲菊酯降解酶進行了分離純化。采用超聲波細胞破碎、DEAE-Sepharose Fast Flow離子交換層析、Sephadex G-75凝膠過濾層析，純化出一種擬除蟲菊酯降解酶。經(jīng) SDS-PAGE電泳染色后呈單帶，分子量約為65.0 kD。降解實驗發(fā)現(xiàn)，150μL該酶液在30 min內(nèi)可將10 mL50 mg/L的高效氯氰菊酯完全降解。
　　5.為進一步研究該酶的