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由于化学农药和农用抗生素滥用,农业病虫害不仅对化学农药产生了抗药性,甚至对原本效果很好的农用抗生素也产生了抗药性,农业生产面临着严重威胁。几丁质是农业害虫和植物病原真菌的组成成分,几丁质酶是它们的生命活动中不可缺少的酶类,而对于人类和高等动植物来说,几丁质酶不是生命活动所必须的,因此,以几丁质酶为靶标,寻找几丁质酶抑制物来防治有害昆虫和真菌病害,是安全可行的,开展相关研究具有重要的理论和实践意义。 本研究从土壤环境中筛选到一株可产生几丁质酶抑制物的菌株,围绕菌株的分类鉴定、发酵条件优的化、活性成分的纯化鉴定和相关性质的分析,展开了系统的研究。 1.几丁质酶抑制物产生菌的筛选 从土壤中分离到了800多株微生物,其中细菌600株左右,放线菌200多株,以家蚕几丁质酶为靶标,采用胶体几丁质平板透明圈法,对它们的发酵液离心后取上清液进行筛选,发现编号为CQBB218的菌株的发酵液对家蚕几丁质酶有很强的抑制活性,其发酵液的抑制活力达到2.65 Ui/mL。 2.几丁质酶抑制物产生菌CQBB218的分类鉴定 通过菌体个体形态特征、菌落特征和生理生化试验结果,再结合16S rRNA序列分析,对该菌株的作了鉴定。其菌体杆状,有芽孢,有鞭毛,革兰氏染色呈阳性:菌株CQBB218在牛肉膏蛋白胨平板上的菌落特征:一般呈现湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀、以及菌落正反面或边缘与中央部位的颜色一致等,菌落圆形、边缘不规则,没有色素分泌:对其20项生理生化试验指标作了鉴定,各项生理生化指标基本与芽孢杆菌相符;该菌株的16S rRNA序列与GenBank数据库中登录号为AB247137.1的Bacillus cereus的16S rRNA序列有99%同源性,仅相差3个碱基。综合以上各指标鉴定后认为该菌属于芽孢杆菌属,因此将该菌株命名为Bacillus sp.CQBB218。 3.Bacillus sp.CQBB218发酵条件的优化 对该菌株的发酵条件作了研究,得到了培养基的最佳碳源为淀粉、最佳氮源为酵母膏、最佳金属离子为Mn2+以及最适的初始pH值为pH8.0,发酵时间以72h效果最好,装瓶量为40%为最佳,最适的发酵温度为30℃等。在取得最佳碳源、最佳氮源和最佳金属离子的基础上,通过正交试验得到最佳发酵培养基,即:淀粉0.2%,酵母膏0.6%,MnCl2 0.1%,以此为培养基发酵后得到的上清液的抑制活力为2.77 Ui/mL。 4.几丁质酶抑制活性成分的分离纯化及类别鉴定 在实验中发现该几丁质酶抑制物是一种蛋白质,因此,采取了蛋白质的纯化步骤对其纯化,首先将Bacillus sp.CQBB218的发酵液离心后取上清,用硫酸铵分级盐析并脱盐后再用DEAE Sepharose FF离子交换柱进行纯化,将有抑制活性的样品冷冻干燥浓缩,将浓缩样品