【毕业学位论文】(Word原稿)生防菌哈茨木霉FJAT-9040固体发酵工艺的研究-生物化学与分子生物学

分 类 号 _ 密级 _ 收藏编号 _ 学号 _ 学校代码 10386 编号 _ 生防菌哈茨木霉 体发酵工艺 的研究 学科专 业： 生物化学与分子生物学 研究方 向： 应用微生物学 研究生姓 名： 指 导 教 师 、职 称： 所在学 院： 生物科学与工程学院 答辩委员会主席签名： 二一四年四月 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得福州大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者本人签名： 签字日期： 20 年 月 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解福州大学有关保留使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定） 本学位论文属于（必须在以下相应方框内打 “”，否则一律按 “非保密论文 ”处理）： 1、保密论文： 本学位论文属于保密，在 年解密后适用本授权书。 2、非保密论文： 本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 是否同意授权以下单位（必须在以下相应方框内打 “”，否则一律按 “同意授权 ”处理）： 1、 同意授权 不同意授权 清华大学 中国学术期刊 (光盘版 )电子杂志社 将本人学位论文进行电子和网络出版，并编入 列数据库（中国优秀博硕士学位论文全文数据库和中国知识资源总库）。 2、 同意授权 不同意授权 中国科学技术信息研究所（万方数据库）将本人学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并进行信息服务，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。 本人签名： 签字日期： 20 年 月 日 导师签名： 签字日期： 20 年 I 生防菌哈茨木霉 体发酵工艺的研究 中文摘要 本研究以生防菌哈茨木霉（ 出发菌株，以微生物发酵床养猪垫料为主要基质，优化了该菌株固体发酵 菌体生长 的最佳条件；比较了不同培养方式对该菌株固体发酵 菌体生长 的影响； 分析 了该菌株固体发酵代谢产物对不同寄主的枯萎病病原菌的抑菌效果，及其对 茄子和苦瓜 作物枯 萎病 盆栽 的防治效果，结果如下： （ 1）通过 培养条件的 单因素和响应面 优化 分析 ， 以菌体生长量（平均菌落数）为指标， 确定菌株 体发酵的最适条件：微生物发酵床养猪垫料与麸皮的 体积 比例为 9： 1； 麦粒 体积 含量 蔗糖 质量 含量 硫酸铵 质量 含量 初始含水量为 初始接种量为 培养基中初始含菌量为 105 个 孢子数 g ；培养温度 。此条件下发酵培养 5 d， 菌体生长量 可达 09 个菌落数 g （ 2） 比较了 浅盘培养法和食用菌棒培养法对 菌株 体发酵 菌体生长 的影响 。 结果表明： 当培养基中初始含菌量为 104 个 孢子数 g ，进行 浅盘 静置培养 ，装料量为 浅盘体积 ， 恒温发酵 10 d， 菌体生长量 达到 07 个菌落数 g 培养基中初始含菌量为 104 个 孢子数 g ， 进行 食用菌棒培养 ， 装料量为 ， 恒温发酵 20 d， 拌菌方式 和 直接接菌方式 的 菌体生长量 分别 为 08 个菌落数 g 07 个菌落数 g 菌株 在 食用菌棒培养 中 ，采用 直接接菌方式 ， 发酵至第 18 d 时， 菌体生 长量 最高，为 08 个菌落数 g 定发酵时间为 18 左右。 （ 3） 利用 甲醇、乙腈和纯水提取菌株 体发酵代谢产物 ，并对其抑菌活性进行测定，结果得到 发酵代谢产物 对 5 株枯萎病原菌 无抑制作用，而菌株 体发酵产物的孢子液对 5 株枯萎病原菌有明显抑制 作用 。 （ 4）菌株 体发酵产物可促进茄子和苦瓜植株的生长，且对这 2 种作物枯萎病具有良好的盆栽防效。 生防实 验 结果表明： 用含 哈茨木霉生物菌肥 的基质土种植作物 ， 7 d 后再 伤根浇灌 接种病原菌的处理方式优于 种植作物 的同时接种病原菌，对茄子和苦瓜盆栽苗的枯萎病防效 均能达到 80%以上。 关键词：哈茨木霉 ， 微生物发酵床养猪垫料 ， 固体发酵 ， 响应面分析法 ， 防治效果 on n of as of on of in as (1) of a of as in of :1, of of of of 05 . of 09 (2) of by of by 070 of of 0% of 04of by of 08070 of of 0% of 04 of 088 it in by (3) by in no of on (4) of to of in of in of 0% to of I 目 录 中文摘要 . I . 一章 绪论 . 1 1 作物枯萎病的危害与防治 . 1 萎病的发生及危害 . 1 萎病的防治 . 1 业防治 . 1 理防治 . 2 学防治 . 2 物防治 . 2 2 木霉菌在生物防治中的应用 . 3 霉菌的生防作用机理 . 3 争作用 . 3 寄生作用 . 3 导植物抗性 . 4 霉菌在生产中应用情况 . 4 3 固体发酵技术在木霉菌生物菌肥制备中的应用 . 5 物菌肥制备的固体发酵原料 . 5 体发酵条件对木霉生物菌肥制备的影响 . 6 养基含水量对木霉菌固体发酵的影响 . 6 度对木霉菌固体发酵的影响 . 7 气对木霉菌固体发酵的影响 . 7 木霉菌固体发酵的影响 . 7 4 本研究的目的和意义 . 8 第二章 哈茨木霉 体发酵培养基优化 . 9 1 材料与方法 . 9 料 . 9 法 . 9 因素优化设计 . 9 养基主要成份微生物发酵床养猪垫料与麸皮配比的筛选 . 10 养基中麦粒含量对菌株 体生长的影响 . 10 养基中无机碳源对菌株 体生长的影响 . 10 养基中无机氮源对菌株 体生长的影响 . 10 2 响应面优化设计 . 10 3 数据处理及验证实验 . 11 2 结果与分析 . 11 养基的单因子优化 . 11 养基主要成份微生物发酵床养猪垫料与麸皮配比的筛选 . 11 养基中麦粒含量对菌株 体生长的影响 . 12 养基中无机碳 源对菌株 体生长的影响 . 13 养基中无机氮源对菌株 体生长的影响 . 14 体培养基重要营养成分含量响应面优化 . 15 应面法优化实验 . 15 次响应面回归模型的建立及方差分析 . 16 应面及其等高线分析 . 17 优组合的确定及验证试验 . 19 3 讨论与结论 . 19 第三章 哈茨木霉 体发酵条件优化 . 21 1 材料与方法 . 21 料 . 21 法 . 21 因素优 化设计 . 21 始含水量对菌株 体生长的影响 . 21 始接种量对菌株 体生长的影响 . 22 养温度对菌株 体生长的影响 . 22 应面优化设计 . 22 据处理及验证实验 . 22 2 结果与分析 . 22 养条件的单因子优化 . 22 始含水量对菌株 体生长的影响 . 22 始接种量对菌株 体生长的影响 . 23 养温度对菌株 体生长的影响 . 24 养条件响应面优化设计 . 25 养条件响应面法优化试验 . 25 次响应面回归模型的建立及方差分析 . 25 应面及其等高线分析 . 26 最优组合的确定及验证试验 . 28 3 讨论与结论 . 28 第四章 不同培养方式对哈茨木霉 体发酵菌体生长的影响 . 30 1 材料与方法 . 30 料 . 30 法 . 30 盘培养法对菌株 体生长的影响 . 30 盘培养法装料量对菌株 体生长的影响 . 30 盘培养法通气方式对菌株 体生长的影响 . 31 用菌棒培养法对菌株 体生长的影响 . 31 化条件下食用菌棒培养法菌株 体生长量与时间的关系 31 2 结果与分析 . 32 盘培养法对菌株 体生长的影响 . 32 盘培养法装料量对菌株 体生长的影响 . 32 盘培养法通气方式对菌株 体生长的影响 . 32 用菌棒培养法对菌株 体生长的影响 . 34 化条件下食用菌棒培 养法菌株 体生长量与时间的关系 . 35 3 讨论与结论 . 36 第五章 哈茨木霉 体发酵代谢产物对枯萎病病原菌的抑菌分析 . 38 1 材料与方法 . 38 料 . 38 法 . 38 酵代谢产物的提取 . 38 酵代谢提取物对枯萎病病原菌的抑制效果 . 39 2 结果与分析 . 39 甲醇法代谢提取物对枯萎病病原菌的抑 制效果 . 39 腈法代谢提取物对枯萎病病原菌的抑制效果 . 41 水法代谢提取物对枯萎病病原菌的抑制效果 . 42 3 讨论与结论 . 43 第六章 哈茨木霉 物菌肥对几种作物枯萎病的防治效果 . 44 1 材料与方法 . 44 料 . 44 法 . 44 茨木霉生物菌肥对茄子盆栽苗枯萎病防效的测定 . 44 茨木霉生物菌肥 对茄子盆栽苗的肥效实验 . 44 茨木霉生物菌肥对茄子盆栽苗枯萎病的防治效果 . 45 茨木霉生物菌肥对苦瓜盆栽苗枯萎病防效的测定 . 45 茨木霉生物菌肥对苦瓜盆栽苗的肥效实验 . 45 茨木霉生物菌肥对苦瓜盆栽苗枯萎病的防治效果 . 45 2 结果与分析 . 46 茨木霉生物菌肥对茄子盆栽苗枯萎病防效的测定 . 46 茨木霉生物菌肥对茄子盆栽苗的肥效实验 . 46 茨木霉生物菌肥对茄子盆栽苗枯萎病的防治效果 . 47 茨木霉生物菌肥对苦瓜盆栽苗枯萎病防效的测定 . 48 茨木霉生物菌肥对苦瓜盆栽苗的肥效实验 . 48 茨木霉生物菌 肥对苦瓜盆栽苗枯萎病的防治效果 . 50 3 讨论与结论 . 51 结论与展望 . 53 结论 . 53 展望 . 54 参考文献 . 55 致 谢 . 61 个人简历 . 62 生防菌哈茨木霉 体发酵工艺的研究 1 第一章 绪论 1 作物枯萎病的危害与防治 萎病的发生及危害 作物枯萎病是由致病性尖孢镰刀菌（ 起的一种真菌性土传病害，该病害严重影响了作物的生长及产量 1。病原菌从根部侵染作物后，进入木质部，菌丝体在木质部生长，穿透木质部进入导管，进而蔓延到植株的茎和顶部。病原菌 生长在植株维管组织中， 通过 堵塞 植株 水分和营养运输， 进而导致植株 维管束病害，最终引起植株死亡 2。 枯萎病尖孢镰 刀菌寄主范围很广，如棉花、亚麻等经济作物；大豆、豇豆、鹰嘴豆等豆科作物；柑桔、梨树等林果作物；番茄、茄子等茄科作物；苦瓜、黄瓜、西瓜等瓜类作物；仙人掌、百合等花卉作物及其他作物 3。该菌在土壤中存留时间较长，且该菌在植株的整个生长发育期均可以侵染植株使植株发病，给作物的生产带来严重影响 4。作物枯萎病 的发病迅速， 有作物 癌症 之称 ，其几年时间内就可 由零星点 发展面 大面积 ，严重制约了 作物 的 生产 5。以西瓜枯萎病为例，在我国该病害的发病面积占总种植面积的 42%6，病田产量一般下降 15%85%，严重地甚 至绝收，同时西瓜品质大大下降，经济损失重大 7。 萎病的防治 业防治 农业防治主要涉及耕作方式的变化，通过改变耕作方式来改变作物病原菌的生长环境，达到防治作物虫害和疾病的目的，促进作物生长 的同时 还可以 提高产量 8。据 9报道，土豆的农业防治包括以下几个方面： 1、 不同农作物间的轮作，这是防治枯萎病简单易行的方法； 2、季节性的休耕制，在高温或少雨的季节进行土地休耕闲置，高温暴晒后的土壤中病原菌的数量将大大减少； 3、适当增加植株间距； 4、选择作物最佳种植时间和最佳收 成时间； 5、相克作物之间的间作； 6、嫁接和抗性品种的选育等。 不论是轮作、休耕，还是嫁接或抗性品种对枯萎病的防治都能起得一定的效果，但由于轮作所需时间较长，一般需要 4时间；休耕可能会错过一些作物的最佳种植时间，导致土地利用率降低，不利于实际运用；而嫁接工作量较大，并且有些嫁接苗还会出现生育期推迟，果实质量下降等等一系列的问题都将限制了农业防治措施在田间的实际运用 10。 福州大学硕士学位论文 2 理防治 物理防治主要是 采取 物理方法 进行土壤消毒或灭菌 ，如利用太阳能的暴晒或蒸汽等提高土壤的温度，进而达到土壤灭菌的效 果。太阳能暴晒包括塑料薄膜覆盖法，太阳能高温闷棚法等，这两种方法在我国蔬菜种植上都取得较好的防治效果， 特别是 在夏季高温且紫外线强时采用此方法防治效果更佳 11。据 12研究报道，太阳能暴晒可以大大减少土壤 10 层内的枯萎病菌数量，进而达到延缓或防治枯萎病的目的。蒸汽灭菌法是采用热水蒸汽进行土壤消毒，此方法在我国蔬菜生产中同样实用。另外，在大田翻耕前，通过部分有机物，如含几丁质的壳质、有机堆肥、石灰等来改变土壤肥力及酸碱性，使土壤中有机质及有益微生物含量增加， 同样能 达到防治枯萎病的效果 13。 学防治 化学防治是一种运用化学药剂进行作物病虫害的防治。唐琳等 14报道了恶霉灵对甜瓜枯萎病菌的抑制效果最好。焦鹏等 15对 兰花枯萎病菌