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昆虫病原线虫共生菌代谢产物在医药卫生和农业领域具有抗细菌、抗真菌、杀虫、杀线虫、抗病毒、抗癌等多种生物活性,是一类新型的具有较大开发潜力和广泛应用前景的生物资源。前期研究发现,从陕西杨凌、太白山筛选的3株昆虫病原线虫中分离的共生菌YL001、YL002和TB菌株代谢物具有较强的抑菌活性,为进一步确定其分类及系统进化地位,并为该生物资源的后续研究及开发应用奠定基础,本论文对其分类地位、培养及抑菌活性进行了研究,得出以下主要研究结果与结论:1. PCR扩增、克隆并测定了YL001、YL002和TB菌株16S rRNA全序列,将此序列与GenBank中该类菌部分已知种的16S rRNA序列进行同源性比较及聚类分析。在构建的系统发育树中,3株菌与嗜线虫致病杆菌(Xenorhabdus nematophila)种内菌株形成一个类群,序列同源性均大于99%,且位于不同分支。结合前期生理生化等特征的鉴定结果,认为YL001、YL002和TB菌株属于嗜线虫致病杆菌种内的不同菌株。2. 3株菌对供试的26种病原真菌均有不同程度拮抗作用,不同菌株对不同病菌的拮抗作用不同,但均对辣椒疫霉病菌有很强的拮抗作用;3株菌胞外代谢物对病原菌菌丝生长的抑制作用有较大差异,但其10倍稀释液对辣椒疫霉、番茄灰霉、油菜菌核和小麦根腐病菌的抑制率都在90%以上;对金黄色葡萄球菌抑制作用最强,抑菌圈直径达30 mm;活体组织试验表明3菌株对番茄灰霉病防效均在65%以上,不同菌株治疗和保护效果存在差异,其中YL002菌株治疗效果最好(77.31%),TB菌株保护效果最好(75.30%);对番茄灰霉病、辣椒疫霉病和黄瓜霜霉病的防效均在60%以上,其中YL001菌株对黄瓜霜霉病治疗效果最好(78.21%),YL002菌株对番茄灰霉病保护效果最好(77.73%),TB菌株对辣椒疫霉病保护效果最好(76.13%),TB菌株对小麦白粉病防效在60%以上,优于其他菌株,仅TB菌株对玉米大斑病有一定的保护效果。3株菌胞外代谢物甲醇提取物对供试菌菌丝生长均有较强抑制作用,其中YL001菌株对辣椒疫霉病菌、YL002菌株对番茄灰霉病菌、TB菌株对油菜菌核病菌菌丝生长的抑制作用最强,EC50分别为:35.11、42.16和18.95 mg/L;对供试菌孢子萌发亦有较强抑制作用,其中对玉米大斑病菌抑制作用最强,EC50分别为28.03、36.77和26.40 mg/L;1000 mg/L时,对番茄灰霉病的防效均在70%以上(活体组织法),对番茄灰霉病和辣椒疫霉病的防效均在65%以上,不同菌株治疗和保护效果存在差异(盆栽试验)。3株菌胞内代谢物乙醇提取物抑菌活性测定结果表明:1000 mg/L时,对辣椒疫霉病菌菌丝生长的抑制率在80%以上;不同菌株乙醇提取物对番茄灰霉病的防效不同,其中YL002菌株的治疗和保护效果最好,分别为79.16和61.66%(活体组织法);盆栽试验表明YL002菌株对番茄灰霉病、辣椒疫霉病和黄瓜霜霉病的治疗效果最好,分别为82.19%、70.75%和81.12%,TB菌株对其保护效果最好,分别为74.40%、65.87%和78.92%。3.培养特性研究结果表明YL001、YL002和TB菌株的生长符合细菌生长的一般规律,发酵液中主要营养成分还原糖和氨基氮含量的变化趋势相似:在培养前期还原糖和氨基氮含量均迅速下降,后期保持相对稳定;其适宜发酵周期分别为54、66和60h。4.综合运用Plackett–Burman设计和响应面等方法对TB菌株发酵工艺进行了整体优化。TB菌株最佳发酵培养基组成为(g/L):蛋白胨25.60、葡萄糖5.00、NaCl 5.00、K2HPO4 2.50;最佳发酵条件为:发酵时间54.07 h、初始pH 7.59、接种量9.95%、种龄(OD600: 2.00),装液量(100/250 mL)、转速150 rpm、温度25°C。最佳工业发酵培养基组成为(g/L):麸皮10.00、棉饼粉24.20、豆饼粉6.41、NaCl 5.00、K2HPO4 5.00;最佳发酵条件为:发酵时间72 h、种龄(OD600: 2.00)、装液量(50/250 mL)、初始pH 7.96、接种量10.02%、转速150 rpm。优化后TB菌株的抑菌活性较优化前分别提高了73.52%和82.58%。5.不同培养方式对TB菌株生长和抗菌活性的研究结果表明70L发酵罐培养最有利于TB菌株的生长,DCW达16.70 g/L,较摇瓶和5L发酵罐分别增加25.85%和41.41%;摇瓶培养最有利于抑菌物质的产生,抑菌活性达358.3 U/mL,较5L和70L发酵罐分别增加10.83%和14.36%。6.以番茄灰霉病菌和枯草芽孢杆菌为靶标菌,采用活性跟踪法,对TB菌株代谢物抑菌活性成分进行了分离。从胞内代谢物中分离出1种具有抑菌活性的化合物,结构已初步确定,为双(1-羟基-2-甲氧基乙酯)邻苯二甲酸酯;从胞外代谢物中分离出5种具有抑菌活性的化合物,其结构正在鉴定之中。活性测定结果表明:0.5 mg/mL时,4#和5#对番茄灰霉病菌菌丝生长的抑制作用较强,分别为69.1%和72.8%;4#、5#和6#对枯草芽孢杆菌的抑制作用较强,抑菌圈直径分别为10.9、11.6和10.2 mm。