核桃根腐病拮抗解淀粉芽孢杆菌发酵优化及其菌剂的研制

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核桃(Juglans regia)是胡桃科核桃属多年生落叶果树,核桃的果实、种壳、枝叶及木材都有多种用途,因其果仁营养丰富,口味较佳及其用途多样,使核桃被评为世界四大坚果之一。核桃在全世界很多地方都有种植,在中国核桃是经济树种中分布最广泛的树种之一,而且在最近的研究中发现中国是核桃起源地之一。随着核桃病害的逐渐严重,人们对于核桃病害的研究也越来越重视。通过查阅大量文献发现解淀粉芽孢杆菌对许多植物病害有较强拮抗性,因此本实验利用一株在预实验中对核桃根腐病病原菌有较强抑制作用的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens作为生防菌,通过发酵工艺优化提高其发酵液的抑菌率。最后,将发酵液制成一种有效的可湿性粉剂。主要内容结果如下:(1)解淀粉芽孢杆菌培养基和发酵条件的优化。在单因素法和正交试验相结合的研究中发现,培养基中最佳的碳源为1%的可溶性淀粉,最佳氮源为1%的蛋白胨,最佳无机盐为0.01%的KH2PO4和0.05%的MgSO4;在小型发酵罐中用单因素法通过不同接种量和不同时间段的抑菌率变化筛选出的最佳发酵条件为:1%的接种量和42 h的发酵时间,然后通过正交试验筛选出的最佳发酵条件温度为25℃,初始pH值为7.0,搅拌速度为200 r/min,通气量为100 L/h,在这样的条件下可以使生防菌获得较高的抑菌活性。其中在正交试验中的数据显示营养元素中影响抑菌性大小的顺序为:可溶性淀粉>蛋白胨>MgSO4>KH2PO4;发酵条件中影响抑菌性大小的顺序为:通气量>搅拌速度>pH>温度。(2)可湿性粉剂的载体和助剂的筛选和最佳配比的确定。首先利用各种载体和助剂对生防菌活性的影响,采用单因素法进行筛选,得到的结果为:载体为高岭土,分散剂为三聚磷酸钠,润湿剂为十二烷基苯磺酸钠,保护剂为腐殖酸。然后再通过悬浮率和生防菌活性两个因素,进行正交试验后得到的数据通过比较显示最佳的配比为:高岭土35%、三聚磷酸钠5%、十二烷基苯磺酸钠10%、腐殖酸2.5%,其中对于生防菌活性的影响大小的顺序为:高岭土>三聚磷酸钠>腐殖酸>十二烷基苯磺酸钠,对菌剂悬浮率影响大小的顺序为:高岭土>三聚磷酸钠>十二烷基苯磺酸钠>腐殖酸。(3)可湿性粉剂的指标性检测。利用优化发酵后得到的发酵液与确定最佳配比的载体和助剂混合,再进行烘干、粉碎制得可湿性粉剂。在对制备的可湿性粉剂各项指标检测结果为:悬浮率为74%,润湿时间为97 s,pH值为6.75,细度98%能通过200目筛,含水量为2.61%,盆栽实验中500倍稀释度药剂防效最高为71.43%。
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