论文部分内容阅读
随着国际市场对香蕉质量安全要求的不断提高,香蕉采后炭疽病的防治已成为制约我省香蕉产业的一个重要因素。本研究从香蕉组织附生菌中筛选对香蕉炭疽病有显著防治效果的拮抗菌,阐明拮抗菌与病原菌间相互作用机理,并优化拮抗菌发酵产拮抗物质的工艺参数,为香蕉炭疽菌拮抗菌的后续研究及其在生产中的应用打下基础。主要研究结果如下:
利用平板分离法从香蕉组织中分离筛选得到18株对香蕉炭疽菌有明显抑菌活性的菌株,将这18株菌分别与香蕉炭疽菌共同接种到香蕉果指上进行活体复筛,发现AtC-02、AtC-07、AtC-09、AtC-11、AtC-13共5株细菌均表现出显著的防治效果,防效分别为49.77％、47.87%、63.82%、68.15%和73.85%,香蕉病情指数显著降低(P＜0.05)。将上述5株菌进行香蕉自然发病的防效实验,发现只有AtC-13菌株具有显著防治效果,其病情指数为18.67%,比对照降低了13%(P＜0.05)。拮抗菌AtC-13经形态学观察、分子学序列分析和生理生化的测定,鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)。
AtC-13的菌悬浮液、发酵滤液均能显著地抑制伤口处病斑直径扩展和降低香蕉炭疽病病情指数(P＜0.05)。从病情的控制效果上看,经无菌发酵滤液处理过的香蕉,其病情指数为14.81%,较菌悬液(109cell/ml和108cell/ml)处理组(病情指数分别为33.33%、39.51%)具有极显著的控制效果(P＜0.01);从抑制病斑扩展的效果上看,经发酵滤液、109cell/ml菌悬液处理过的香蕉,伤口上病斑直径分别为1.44cm、1.68cm,较108cell/ml菌悬液处理组有显著抑制病斑扩展的效果(P＜0.05);随着菌浓度的增加,香蕉炭疽病病情指数和病斑直径控制效果越好。可见在香蕉炭疽病防控过程中,AtC-13代谢产生的抑菌物质起主要作用,菌体起辅助作用。
AtC-13发酵滤液能够破坏香蕉炭疽菌的菌丝结构。经AtC-13发酵滤液处理过的菌丝,长度变短,分支增多;粗细不一,多处出现膨大现象,部分成念珠结构;菌丝末端肿胀,出现泡囊结构,泡囊内部存在透明区。AtC-13能够抑制香蕉炭疽菌孢子的萌发。经AtC-13发酵滤液处理过的炭疽菌孢子萌发率低,附着胞产生少;部分孢子出现畸形,孢子顶端呈圆球状膨胀,部分变成液泡状;孢子丝长度较短,多从两端萌发。随着时间的延长,炭疽菌孢子严重畸变、内容物外泄,侵染和繁殖能力丧失。
AtC-13产生的抑菌物质具有较强的温度、酸碱稳定性,对紫外线照射敏感。在60～100℃处理30min、pH4.0～11.0范围内抑菌活性稳定;经121℃,0.1MPa处理30min后,抑菌活性略有下降,抑菌圈直径减小25%;紫外照射2h后,抑菌活性显著下降,抑菌圈直径减小12%,8h后抑菌圈直径极显著下降30%(P＜0.05),此时抑菌活性不再降低。AtC-13产生的抑菌物质溶于乙酸乙酯溶液,可以被80%的饱和硫酸铵沉淀。
AtC-13的发酵培养基和培养条件通过单因子实验和响应面法优化后得到抑菌活性的最优发酵培养条件为:葡萄糖21g/L、牛肉膏4g/L、大豆蛋白胨4g/L、酵母膏1g/L、硫酸亚铁0.075g/L、磷酸氢二钾0.5g/L、磷酸二氢钾0.25g/L、温度:30℃、转速:180r/min、2%的接种量、菌龄32h、pH7.0。在此条件下,抑菌物质在平板上产生的抑菌圈直径为3.25cm,比优化前抑菌圈直径2.88cm提高了1.13倍。