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杂草危害位于农田三大危害之首,每年可造成全世界农作物产量减少9.7%。农田杂草具有繁殖速度快、适应能力强的特点,杂草防除已然成为农田管理系统中十分棘手的问题。化学除草剂的诞生给农田管理者带来了新的希望,化学除草剂因其快速、高效和可解放人力等多种优点被广泛应用,但是随着化学除草剂的使用其对于环境的污染、使杂草产生抗性和化学成分残留超标等弊端也渐渐显露出来。因此,对环境友好、不易使杂草产生抗性并且来源广泛的微生物除草剂越来越受到大家的广泛关注,成为近些年来杂草防除的研究热点之一。本研究以小麦根际土壤作为分离源,利用5种培养基对放线菌进行分离。对这些放线菌进行除草活性菌的筛选,首先通过孢子初筛和发酵液复筛获得一株除草活性较强的菌株D15,然后通过平皿试验和盆栽试验(封闭期、苗期)研究了菌株D15发酵液对于稗草、反枝苋和狗牙草3种杂草的除草活性,同时分析了其发酵液对于多种作物生长的影响。还分析了除草活性菌株D15的生理特性,在确定最佳发酵条件后对菌株D15进行了除草活性次级代谢产物的分离,并测定了该次级代谢产物的活性(除草活性、抗真菌活性)。最后,对分离得到的稀有放线菌Glycomyces luteolus进行了多相分类研究。本实验主要结果如下:(1)对134株放线菌进行了除草活性的筛选。通过孢子初筛发现有7株菌对反枝苋根和芽具有抑制效果。发酵液复筛后,菌株D15对反枝苋根和芽表现出最高的抑制效果,因此选定菌株D15进行后续的除草活性研究。(2)平皿试验表明,菌株D15发酵上清液稀释10倍时能够抑制稗草和反枝苋种子的萌发,发酵上清液稀释100倍时对稗草和反枝苋根的抑制率均高于78%,对这两种杂草芽的抑制率高于61%,对狗牙草抑制作用较弱。(3)盆栽试验表明,封闭期施加D15发酵上清液能有效的抑制杂草种子的萌发,苗期喷施D15发酵上清液,稀释100倍时对狗牙草和反枝苋地上部分株高的抑制率分别为45.2%和62.1%,鲜重抑制率均高于57%。稀释10倍时,狗牙草和反枝苋地上部分株高的抑制率分别为56.1%和69.8%,鲜重抑制率均高于73%。盆栽试验进一步确定了菌株D15发酵上清液对杂草生长具有抑制作用。(4)对作物生长影响试验表明,菌株D15发酵上清液对番茄和大豆影响较重,鲜重抑制率在40%左右。会使香菜新叶的产生明显减少,还会使油菜叶片变黄。而对于玉米和小麦伤害很小,鲜重抑制率不及10%。说明菌株D15的除草活性物质对于部分作物不安全,会影响作物的生长,应选择性使用。(5)在最优发酵条件下对菌株D15进行大量发酵后分离出除草活性化合物Borrelidin,当浓度为0.08 mg/m L时,能够100%抑制稗草和反枝苋种子的萌发。当浓度为0.04 mg/m L时,稗草、反枝苋和狗牙草种子萌发率分别为42.6、73.3和80.8%,对稗草、反枝苋和狗牙草根长抑制率分别为73.6、94.4和84.7%,对芽长抑制率分别为66.9、89.1和67.3%。对三种杂草都表现出高效的除草活性。(6)对小麦根际土中分离得到的3株稀有放线菌NEAU-A15~T、NEAU-A13和NEAU-C4进行多相分类研究,鉴定为糖霉菌属的一个新种,命名为Glycomyces luteolus。