农业生物技术第3章电子教(学)案

1、第3章农业微生物技术第一节农业微生物概述一、授课章节第一节农业微生物概述。二、学时安排6学时。三、教学目标1 .掌握微生物定义、特征、分类、命名法则。2 .掌握微生物大小形态。3 .掌握微生物的结构。4 . 了解微生物的生活史。5 .熟悉微生物的营养。四、教学重点、难点分析重点：1 .微生物的定义、命名法则。2 .微生物的结构形态。难点：1 .微生物结构。2 .微生物命名法则。五、教具电化教学设备。六、教学方法讲授法，多媒体课件。七、教学过程I导入本次课主要讲述微生物的基础知识，包括微生物定义、命名法则、形态结构等方面的知识。II新课一、微生物定义、分类1 .定义微生物是指大量的、极其多样的、

2、不借助显微镜看不见的微小生物类群的总称，通常 包括病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、肮病毒）、具原核细胞结构的真细菌、古生菌以及具真核细胞结构的真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、原生动物和单细胞藻类。2 .微生物的分类 简单分类原核生物 一真细菌、古细菌细胞生物 J微 I真核生物 真菌、单细胞藻类、原生动物生物非细胞生物病毒、亚病毒 六界系统1969年，魏塔克，六界分别是病毒界、原生生物界、原核生物界、真菌界、植物界、 动物界。 三界学说1990年，伍斯，细菌域、古生菌域和真核生物域。 安斯沃思（Ainsworth,1971） 系统分为真菌门和黏菌门，而真菌门又分为鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担

3、子 菌亚门和半知菌亚门。3.微生物的命名法则采用林奈双名法，此为国际命名法规，即每一微生物的学名都依属与种而命名，即属名+种名+ （首次定名人）+现定名人+定名年份。属名：拉丁文的名词或作名词的形容词，字首大写，表示微生物的主要特点。种名：为拉丁文形容词，为微生物次要特征，字首小写。出现在分类学文献中的学名，在上述两部分之后还应加写 3项内容，即首次定名人（正 体字，用括号括住）、现名定名人（正体字）和现名的定名年份。如在一般书刊中出现学名 时，则不必写上后 3项内容。如 Escherichia coli（大肠杆菌），Escherichia 是属名，第一个字母大写；coli是种名，小写；均用斜

4、体字。三、微生物形态与大小1 .微生物的形态细菌个体的基本形态可分为：球状、杆状和螺旋状，分别称为球菌、杆菌和螺旋菌；放线菌的菌体为单细胞原核分支的放射状丝状体，菌丝体分为基内菌丝（营养菌丝）、气生菌丝和抱子丝；酵母菌的个体类似细菌，大多数为单细胞，一般呈球形、卵形或圆柱形，有些菌体能互相连接并延长成菌丝体，称假菌丝；霉菌营养体的基本单位是菌丝，菌丝通常呈管状。低等霉菌的菌丝没有横隔膜，称无隔菌丝，整个菌丝就是一个单细胞，菌丝内有许多核；高等霉菌的菌丝有横隔膜，称有隔菌丝，横隔膜将菌丝分隔成多个细胞，每个细胞含有1至多个细胞核。菌丝也像放线菌那样分为基内菌丝和气生菌丝，在气生菌丝顶端可产生各

5、种抱子；担子菌和霉菌一样，也形成绒毛状的菌丝体，并能进一步形成大型子实体。2 .微生物的大小细菌中单个球菌的直径多为0. 51科mi杆菌多为（0 .5l）wmX5wmi螺旋菌多为（0 .5 2） m X （1 50）mi放线菌的菌丝，宽度1科m左右，无横隔。酵母菌比细菌大得多，宽15d m,长530dmi霉菌的菌丝，粗细不一，一般宽510 m,少数小至0 . 5 m 大到100 dmi3 .微生物的菌落特征微生物在固体培养基上， 由一个菌体在一定温度下经过一定时间的培养，生长繁殖成为肉眼可见并具有一定形状的群体结构，称为菌落。菌落的形状、大小、颜色、透明度、光泽 及边缘形状等特点，因菌种不同而

6、异，因而可作为菌种鉴定的依据。细菌的菌落多数表面光滑、湿润、半透明或不透明，大多数呈圆形，也有呈分枝状或不规则扩展状。有的有颜色，有的表面干燥有褶纹。直径一般14mm菌体与培养基结合不紧，用挑针容易挑起。放线菌在固体培养基上一般为圆形、平坦或有皱褶，边缘有辐射状菌丝，质地紧密、坚实、不能无限扩张，形成抱子后，表面呈粉末状。由于菌丝和抱子都具有色素，所以菌落表 面和背面的颜色往往不同。 正面是抱子丝和抱子层的颜色， 不同种类具有不同而稳定的色泽； 背面是营养菌丝以及它们所分泌色素的颜色。酵母菌的菌落形状与细菌的菌落相似，但比细菌菌落大而厚，多数不透明，一般为圆形，表面光滑、粘稠、湿润呈油脂状，多

7、数为乳白色，少数为粉红色或红色，用接种针很容易从 菌落中将菌挑起。培养时间较长的菌落，表面呈皱纹状，较干燥，颜色往往变暗。霉菌的菌落由无数分支状菌丝体组成， 呈绒毛状，棉絮状或蜘蛛网状， 一般比细菌菌落 大几倍至几十倍。在固体培养基上， 霉菌菌落一般比较疏松，有些生长快的种类，能迅速蔓 延扩展；有些种类生长则有局限性。 菌落最初呈白色或浅色， 这是菌丝的颜色。随后从菌落的中央逐渐向外扩展，在菌丝上长出各种颜色的抱子，有时菌丝也能分泌一些色素，扩散到 培养基内。所以不同霉菌在培养基的正面和反面显示出不同颜色，这些特征是鉴别霉菌的重要依据。四、微生物结构1 .原核微生物的结构细菌的细胞一般具有细胞

8、壁、细胞膜、细胞质及原核等基本结构。有些还具有鞭毛、荚膜、芽抱等特殊结构2 .真核微生物的结构酵母菌细胞由细胞壁、细胞膜、原生质、细胞核和其他内含物组成。霉菌菌丝细胞的构造同酵母菌细胞相似，菌丝隔膜的中央有极小的孔，细胞质或养料可互相沟通，细胞核也可以通过。五、微生物生活史3 .原核微生物生活史4 .真核微生物生活史六、微生物营养代谢1 .微生物营养物质微生物的生长需要碳源（凡能供给微生物碳素营养的物质）、氮源（凡能供给微生物氮素营养的物质）、无机盐（包括主要元素和微量元素）、生长因子（凡是微生物生长不可缺少 的微量有机物质）、能量（光能或化学能）和水六大营养要素。2 .微生物的营养类型根据微

9、生物所需的碳源和能源的不同，将微生物分为光能自养型、光能异养型、化能 自养型、化能异养型四种营养类型。3 .微生物培养基培养基是以人工方法按照微生物的需要，用多种物质调制而成的适合不同微生物生长繁殖或积累代谢产物需要的一种营养基质。III 作业1 .微生物命名法则是什么？2 .简述微生物的概念和特征？3 .如何对菌落进行形态描述？第二节农业微生物分离技术、授课章节第二节农业微生物分离技术。二、学时安排6学时。三、教学目标1 . 了解微生物分离基本思路。2 .掌握土壤中细菌分离的方法步骤。3 .掌握植物真菌分离的方法步骤。四、教学重点、难点分析重点：1 .细菌分离方法、步骤。2 .真菌分离方法、

10、步骤。难点：1 .细菌分离步骤。2 .真菌分离步骤。五、教具电化教学设备。六、教学方法讲授法，多媒体课件。七、教学过程I导入上节回顾：上节主要讲述了微生物基础知识，主要为微生物定义、分类、命名、结构、 生活史、营养等方面的内容。本节主要讲述农业微生物的分离技术，重点讲述细菌和真菌的分离技术。II新课一、微生物分离概述1 .菌种分离的方法和种类将特定的微生物个体从群体中或从混杂的微生物群体中分离出来的技术叫做分离；在 特定环境中只让一种来自同一祖先的微生物群体生存的技术叫做纯化。稀释法中的稀释涂布平板法、平板划线法、稀释摇管法较为常用，而鉴别分离法以鉴别 培养基分离技术较为常见；丝状真菌和放线菌

11、分离常常采用组织分离法、胞子分离法、饵诱法等等。2 .优势菌的分离思路一般采用以下思路：细菌和单细胞微生物可以进行稀释，从而使得每一个细胞繁殖形成单菌落，进行分离；而丝状真菌可以进行抱子稀释，进而繁殖形成单菌落，在菌落还没产生抱子前，将平板上的单菌落挑出，进而得到纯化。3 .不占优势菌的分离思路一般采用以下思路：先进行富集培养，即从微生物混合群开始，不断增加特定种的数量比 例而引向纯培养，将要分离的目的菌数量提高上去以后， 进而采用优势菌分离的思路进行分 离。二、土壤中细菌的分离1. 土壤中细菌分离所需要的工具2. 土壤中细菌分离技术路线3. 土壤中细菌分离步骤(1)查资料、定方案通过查阅资料

12、，确定目的菌的采样地点、季节，分离的培养基配方、分离手段、鉴别手段、纯化方法等等，最终确定整个分离方案。(2) 土壤样品采样采集土壤样品时，按统计学观点取样(图 3-18),确定取样点。选好取样地点后，用小 铲子除去表土，用采集器(图 3-19, 3-20, 3-21 , 3-22 )取离地面515cm处的士约10g, 盛入事先灭菌的牛皮纸袋或塑料袋中，扎好，标记，记录采样时间、地点、环境条件等，以备查考。为了使土样中微生物的数量和类型尽量少变化，宜将样品分批带回实验室，以便及时分离。(3) 土壤样品预处理样品预处理是制备菌悬液的过程，也是土壤浸提液的制备过程。首先将样品放到事先灭菌的研钵中研

13、碎混匀，取 5g置于事先放入玻璃珠的无菌三角瓶中，加入无菌水100mL振荡摇匀5min, 3层纱布过滤，取滤液备用。(4)稀释分离首先，将制备好的菌悬液，置于60c水浴15min,进行梯度稀释(10-1, 10-2, 10-310-10), 涂布于事先制备好的 NA平板(牛肉高蛋白月东培养基)上，然后 30c下培养，24h后观察。(5)纯化挑取培养平板上长出的乳白色菌落，接种到试管斜面上，30c下培养，24h后观察，如发现菌落生长不均一，重复稀释法，直至纯化至满意为止。(6)鉴定及性能测试根据细菌鉴定方法(以伯杰氏细菌鉴定手册(第八版) 为准)对细菌进行鉴定，并对 有意义的生产性状进行进一步地

14、研究。4 . 土壤中细菌分离操作要点(1)梯度稀释操作时，应注意每个稀释度的样品一定要摇匀。(2)移液管口部灭菌前，要放置棉花，用报纸包扎好，灭菌备用。棉花可以起到过滤 保护的作用。(3)从每个梯度取样时，应注意每个梯度更换一支无菌移液管，防止交叉感染。(4)涂布平板时，涂布器在培养皿中要正转三圈，反转三圈，涂布均匀。5 . 土壤中细菌分离的注意事项(1)采集来的样品应及时进行分离，不能立刻分离的应放于4c冰箱中保存，保存时间不得超过24h。原因是微生物区系时刻发生着变化，越早分离越能分出原生态系中的菌种，减少由于环境变化引起的杂菌滋生。(2) 土样浸提液水浴温度不可高于75 C (非芽抱菌不

15、要水浴)，时间不得少于10 min,原因是温度过高会使一些耐热性较差的芽抱死亡，水浴时间过少，非芽抱菌存活下来的较多，造成分离的困难。三、植物上的真菌分离1 .植物上的真菌分离所需要的工具2 .植物上的真菌分离技术路线3 .植物上的真菌分离步骤(1)查资料、定方案通过查阅资料，了解植物病原真菌的分离方法、真菌特性、培养基配方及培养条件等，确定方案。(2)植物采样采样样品时的天气最好选择阴天多云的日子，选择采集典型的病部叶片，叶斑病害应取 病健交界处进行分离。样品应尽快送往实验室分离。(3)植物样品预处理采集的叶片，先用洁净的清水洗去叶片上的灰尘和杂物，晾干备用。(4)分离取真菌性叶斑病的新鲜病

16、叶，用剪刀剪取病健交界处的组织(边长45mm数块；将病组织放入70%酉精中浸35s后，将病组织在 0.1%升汞(氯化汞)液中消毒1min,然后在无 菌水中连续漂洗3次，除去表面残留的消毒剂； 按无菌操作规程将病组织移入平板培养基表 面上，一般每皿放 45块，并用玻璃铅笔注明培养材料的编号和种类；将平板培养基倒置 后放入恒温箱内，在 25c下培养34d后，将分离的目的菌在无菌条件下移入斜面培养基 上，淘汰杂菌。(5)纯化待平板上长出菌丝时， 用解剖刀将菌落边缘切下，移入试管斜面，25 c培养，待长好后，4 c保藏备用。(6)菌种鉴定及性能测定根据真菌鉴定方法(以魏景超真菌鉴定手册为准)对真菌进行

17、鉴定，并对有意义的 生产性状进行进一步地研究。4 .植物上的真菌分离操作要点(1)无菌水水洗时，每次不得少于3 min ,洗涤时必须不断振荡，尽量洗下残留的升汞溶液。(2) 70%酉精处理时间不得多于 30S,否则，叶片组织容易变黑，分离难度增大。(3)培养基可以选用 PDAt§养基(马铃薯200 g,葡萄糖20 g,琼脂1720 g,水1 000 mD,可以在此培养基中加入 15%勺植物组织浸提液，可提高分离效果。(4)为了防止杂菌污染，可以加入抗生素，抑制杂菌，提高分离效果。例如，青霉素、 硫酸庆大霉素、氯霉素等。5 .植物上的真菌分离注意事项(1)升汞可先配成母液。方法是：升汞

18、 20 g,加浓盐酸100 mL使用时取5mL原液加 995 mL水即成；也可用升汞 1 g ,盐酸2.5 mL ,水1 000 mL ,先将升汞溶于盐酸中，再加 水稀释即成。因升汞剧毒，通常在配制好的溶液中加入红色或蓝色的颜料。(2)分离前还要用70%酉精擦拭双手，工作过程中，应尽量少说话，呼吸要轻。III作业1 .优势菌的分离思路是什么？2 .简述土壤中细菌分离技术路线?3 .简述土壤样品采样方法？4 . 土壤中细菌分离的注意事项？.下载可编辑.第三节农业微生物保藏技术、授课章节第三节农业微生物保藏技术。二、学时安排6学时。三、教学目标1 . 了解菌种保藏的依据、方法。2 .掌握常见的菌种

19、保藏方法、步骤。3 .掌握菌种复壮的步骤。四、教学重点、难点分析重点：1 .微生物菌种保藏方法步骤。2 .微生物菌种复壮步骤。难点：1 .菌种保藏方法。2 .菌种复壮步骤。五、教具电化教学设备。六、教学方法讲授法，多媒体课件。七、教学过程I导入上节回顾：上节主要学习了微生物的分离技术，主要是细菌和真菌分离技术。本节主要讲述微生物保藏的基本依据、4 c斜面菌种保藏技术、明胶颗粒保藏技术、菌种复壮技术。II新课一、微生物保藏依据和方式1 .微生物保藏的基本依据菌种保藏的基本依据是根据微生物的生理生化特点，人工制造环境条件，使微生物处于代谢不活泼，生长繁殖受抑制的休眠状态，即采取低温、干燥、缺氧等条

20、件，使菌种暂时处于休眠状态。斜面冰箱（4C）保藏各类微生物（除病毒外）细菌、酵母菌3个月，霉菌、 放线菌6个月2 .微生物常见的保藏方式保藏方法适用范围保存有效时间斜面室温保藏各类微生物（除病毒外）细菌、酵母菌1个月，霉菌.、 放线菌28个月砂土管保藏芽抱杆菌、产抱子的霉菌、放线菌低温1数年冷冻干燥保藏各类微生物低温120年固体曲产大量抱子的霉菌低温1数年载体保藏法（明胶颗粒、陶 瓷珠、玻璃珠、硅胶颗粒等）各类微生物（除病毒外）低温1数年液氮保藏法各类微生物120年、菌种保藏技术（一）4 C斜面菌种保藏技术2 .技术路线待保藏的菌种 活化接种培养选优 保藏定期检查3 .操作步骤将要保藏的菌种接

21、种于培养基上，培养（细菌30C,真菌28C）,随时观察，待试管斜面长成，这样的操作称为活化。然后选择生长良好的菌体或菌丝，重新转接，再培养后，选 择生长优良的菌种，4c低温保藏，定期检查菌种是否污染和损坏，剔除坏的，保存好的。4 .注意事项（1）小心操作，防止写错编号及杂菌污染。（2）转接时避开斜面上生长的白色斑点或与正常菌落外观有异的菌落，另外由于斜面 上生长的培养物不同部位菌体有差异，保藏过程中菌株的遗传性因此也有差异，为了尽可能保持其遗传特性的均一性，应沿琼脂斜面培养物全面地采用菌体或抱子，从平板培养物移种时，所采取的菌体或抱子应从不少于50个菌落中取得。同时，要有相当的斜面试管数目。（

22、3）培养基配方很重要，一般以碳水化合物浓度偏低的贫乏培养基为好。般不用接种环接种，并注意不让（4）培养物繁殖速度不宜太快，培养中不要采取快速生长发育的培养条件。（5）移种厌氧菌时，以用毛细吸管进行移植为好，气泡混入培养基中。(6)移植间隔时间因菌种特性，培养条件及保藏温度而异，以保藏温度影响最大，4c保藏一般为36个月。(二)明胶颗粒保藏技术1.技术路线待保藏的菌种活化 菌悬液制备 明胶颗粒制备硅胶管准备保藏定期检查2.操作步骤(1)活化待保藏菌种的活化与斜面菌种保藏法一致。(2)菌悬液制备将活化后的菌种接种于斜面， 培养，选择优良的试管菌种制备菌悬液。 在试管斜面上加 入无菌水，使之覆盖整个

23、斜面， 再用无菌接种环轻轻刮下菌苔，将菌苔 (培养基接种线上有 母细胞繁殖长成的一片密集的、具有一定形态结构特征的菌体群落。)悬浮液倒入事先灭菌的三角瓶中(内装灭菌玻璃珠)，振荡打散，制备成菌悬液备用。(3)明胶颗粒制备将2湖胶溶液灭菌，待冷却至45 C,即不烫手背为宜。将菌悬液倒入明胶溶液，摇匀， 用无菌滴管吸取溶液，滴至事先备好的无菌石蜡平板上，待凝固后形成明胶颗粒。(4)硅胶管准备将硅胶颗粒和玻璃棉放入培养皿在160 c下干热灭菌23h,取出放入无菌操作台上，打开皿盖冷却，冷却后，将硅胶颗粒用无菌镣子转入无菌试管中，大约占试管的三分之一体积，再在硅胶颗粒上面铺上无菌玻璃棉，制成硅胶管。(

24、5)保藏及定期检查将明胶颗粒放入硅胶管的玻璃棉上，再将硅胶管管口用石蜡封好。4c低温保藏。定期检查保存菌种管的情况。3.注意事项(1)整个过程要时刻注意无菌操作，稍有不慎，就会前功尽弃。(2)制备明胶颗粒，要特别注意不要使明胶温度太低，否则，明胶很容易凝固，造成 颗粒无法制备，最好少量配兑，一旦菌液全部加入，明胶凝固后再溶化将对菌体造成损害。(3)硅胶管保存过程中，要注意硅胶颜色变化，一旦失效，应及时更换硅胶管或重新保种。三、菌种复壮技术1.菌种复壮技术路线待复壮的菌种 活化 菌悬液制备涂布平板菌落形态鉴别选种保藏生产性状测定选优保藏。2.菌种复壮操作步骤(1 )菌种的活化：前文已有叙述，在此

25、不再叙述了。(2)菌悬液的制备：与明胶颗粒保藏法中的菌悬液制备相同。(3)涂布平板：详见第二节菌种分离中的相关内容。(4)菌落形态鉴别和选种保藏。根据菌落的形态进行初步筛选，选出平板中未退化的菌落，将其挑出，不得少于25个菌落，接种于试管斜面上。性状优良的菌种菌落具有以下特征：抱子生长有减弱趋势； 菌种中度大小，有偏小趋势，但不是极小；菌落偏小，而抱子生长丰富；抱子颜色有减弱的趋势；沟纹多、密、直而 规整；营养菌丝分泌色素或逐渐加深或逐渐变浅。性状退化的菌种菌落具有以下特征：光秃；生长严重衰退，如长的过小，抱子量过少到影响正常生长繁殖；表面结构不均匀，抱子生长不均匀，抱子颜色不均匀，菌落表面产

26、生白色斑点、或秃斑等。需要说明的是，在这一类菌落中，亦可能杂有高产型，但因其表型表 现严重不纯，不宜选用， 此类菌落在传代后往往遗传分化强，不稳定，不宜选择此类不纯的菌落；生长过于旺盛，如菌落生长特别快，直径特别大，池子量特别丰富的野生型菌落类型。(5)生产性状测定及选优保藏：对于保存下来的菌种，进行生产性状测定，比如产量、 生产周期、原料利用率等等，综合考虑，选出优秀的菌种加以保存。3.菌种复壮操作注意事项(1)菌种复壮工作应该是定期进行，随时观察，一旦菌种退化，尽快处理。(2)菌种复壮工作一次操作失败，可以重复以上操作，直至复壮成功。(3)复壮后的菌种应妥善保管，定期检查，保存的菌种应该存

27、有足够的数量。III作业1 .简述明胶颗粒保藏技术操作步骤？2 .简述菌种复壮技术路线？3 .简述4 c斜面菌种保藏的注意事项。第四节农业微生物培养技术一、授课章节第四节农业微生物培养技术。二、学时安排6学时。三、教学目标1 .掌握固体培养技术。2 .掌握液体培养技术。四、教学重点、难点分析重点：1 .固体培养技术。2 .液体培养技术。难点：1 .摇瓶培养技术。2 .发酵罐液体深层培养技术。五、教具电化教学设备。六、教学方法讲授法，多媒体课件。七、教学过程I导入上节回顾：上节主要讲述了微生物保藏技术和菌种复壮技术。本节主要讲述微生物培养技术，主要包括固体培养技术、液体培养技术。II新课一、微生

28、物固体培养技术（一）平板培养技术1 .技术路线斜面菌种活化平板接种培养 收获2 .操作步骤(1)菌种活化。(2)平板接种。固体培养基灭菌后倒入无菌培养皿中凝固之后制成平板。细菌和单细胞微生物的平板接种常使用划线和涂布的方法，而丝状真菌和产抱微生物常用点种接种方法。(3)培养。细菌培养温度一般在 30 c下培养，真菌一般在 28 c下培养，人体微生物培养温度一般 在37 Co细菌一般培养24h,真菌需要23d。培养仪器一般为培养箱、霉菌培养箱、光照 培养箱以及厌氧的二氧化碳培养箱等等。(4)收获。待培养的微生物培养一定时间，菌落或菌苔丰厚，应该及时收集起来，4c保藏，以免出现老化现象。3.注意事

29、项(1)接种工具一定要灭菌彻底，防止污染，培养过程中也要注意无菌操作。(2)细菌收获一般在生长旺盛时期，真菌一般在产生大量成熟的抱子之后再收集。(3)接种后的接种工具应及时消毒后存放，接种的工作台和无菌室也应进行消毒，保 持洁净。放置培养箱的培养室也应定期消毒，防止污染。(二)固体基料培养技术1 .技术路线斜面菌种活化基料接种培养 收获2 .操作步骤(1)菌种活化。(2)基料接种。基料指为培养微生物而配制的特定固体基质。例如，妹皮、锯末、马铃薯块、玉米粒等。基料接种时先将基料加热(100C, 30min)灭菌消毒，再接入 10料量的菌种。(3)培养及收获。固体基料发酵的温度控制以基料表层温度为

30、准，细菌一般为30 C,真菌为28 Co工业生产中往往为了避免杂菌污染，常选育耐高温菌种，培养温度常在40c左右。培养一定时间后，及时收获。3.注意事项(1)固体培养多是粗放性培养方式，但也应注意环境卫生，定期对培养室进行消毒处理。(2)基料接种培养得到的培养物，可作为生产用种子，进一步扩接生产。二、微生物液体培养技术(一)摇瓶培养技术1 .技术路线斜面菌种活化摇瓶接种振荡培养收获2 .操作步骤(1)菌种活化：菌种的活化与斜面菌种保藏法一致。(2)摇瓶接种：一般500 mL三角瓶，装液体培养基 100 mL,接种量一般为10%(3)振荡培养及收获细菌一般在 30 C, 380480 r/min

31、 振荡，培养2448 h;真菌为28 C, 200300 r/min 振荡，培养 4872 h ,就可以收获了。3 .注意事项(1)细菌和单细胞微生物的菌悬液浓度要求必须大于106以上，最好108。(2)产抱微生物的抱子液浓度要求必须大于106以上，最好10%(3)对于以菌丝为主的种子，取生长旺盛的种子，按 1: 10体积分数进行接种。(4)培养时一定注意防止杂菌污染，保证培养环境洁净。(二)发酵罐液体深层培养技术1 .技术路线斜面菌种 活化摇瓶种子培养发酵罐接种发酵与控制放罐 收获2 .操作步骤(1)菌种活化：菌种的活化与斜面菌种保藏法一致。(2)摇瓶接种培养：同摇瓶培养技术。(3)发酵罐接

32、种：发酵罐接种一般在火环保护下接种，接种量一般为10%种子要求处于对数期或快速生长期。(4)发酵与控制：在发酵过程中，要进行控温、控 pH控通气量、控转速、中间补料 及消泡等操作，及时检测生物量、残糖量、粗蛋白含量等指标。(5)放罐与收获：通过各种指标测定，综合判断发酵终点，收获发酵产物或进一步提取分离。3.注意事项(1)接种时，应注意保持罐压在 0.05MPa,停止搅拌，接种要快、准、稳。(2)整个培养过程，都要维持发酵罐的罐内正压，一般为 0.05 MPa。(3)培养过程要注意防止染菌，及时取样检查和测定各项指标，保证发酵正常进行。(4)发酵与控制。在发酵过程中，要进行控温、控 pH控通气

33、量、控转速、中间补料 及消泡等操作，及时检测生物量、残糖量、粗蛋白含量等指标。III作业1 .简述摇瓶培养技术路线。2 .简述发酵罐液体深层培养技术路线。3 .简述固体基料培养技术路线。第五节微生物应用实例、授课章节第五节 微生物应用实例。二、学时安排6学时。三、教学目标1 . 了解微生物在农业上的应用情况。2 .熟悉微生物农药的生产工艺。3 .熟悉微生物肥料的生产工艺。四、教学重点、难点分析重点：1 .微生物农药的生产工艺。2 .微生物肥料的生产工艺。难点：1 .微生物农药生产工艺。2 .微生物肥料生产工艺。五、教具电化教学设备。六、教学方法讲授法，多媒体课件。七、教学过程I导入上节回顾：主

34、要讲述微生物培养技术，包括固体和液体培养技术。本节主要讲述微生物农药和微生物肥料生产工艺和参数。II新课一、微生物应用概况1 .微生物在植物保护方面的应用植物上的病虫害，长久以来依靠化学药剂控制， 长时间大剂量的使用农药， 不仅污染了环境，还使得一些病虫产生了抗药性，造成病害越来越难防治，只有不断加大药量，造成恶性循环。生物农药是公认的“无公害农药”般害虫不易产生抗药性，且选择性强，不伤害天敌；微生物繁殖快，能利用农副产品甚至工业废水作生产原料，广泛生产。2 .微生物在植物营养方面的应用有益微生物在土壤中大量生长繁殖，增加土壤含氮量，如根瘤菌能在根瘤中固定氮素并被植物吸收，加快有机质在土壤中的

35、腐烂分解，提高磷、钾养分的利用率；供给植物生长刺激类物质，或抑制植物病原菌的活动，从而提高了土壤肥力，改善了植物的营养条件，获得增产效果，如 AM真菌是一种土壤真菌，它与多种植物根系共生，其菌丝可以吸收更多的营 养供给植物吸收利用，尤其磷的吸收最明显，还可增加植物的抗病虫害和抗旱能力。因此可将微生物制成肥料加以应用。二、微生物农药生产实例1 .微生物农药概述微生物农药是利用微生物本身及其代谢产物来防治病、虫、杂草的制剂。一般分为微生物杀虫剂、微生物除草剂和农用抗生素三大类。目前国内外研究最多、应用最广的是苏云金芽抱杆菌和乳状芽抱杆菌。正在试验和研究的尚有蜡质芽抱杆菌、梭状芽抱杆菌、黏质雷氏菌以

36、及气杆菌等。苏云金芽抱杆菌制剂的生产可采用液体深层培养、固体发酵和液体浅层培养三种方法。 其中，液体培养为大规模工业生产法，后两种则便于在农村、镇推广应用。2 .菌体农药生产的工艺流程保藏的菌种 活化摇瓶种子培养种子罐培养主发酵罐培养压滤粉碎 成品 检测入仓或出售3 .菌体农药生产的工艺参数(1)菌种特性 苏云金芽抱杆菌属于真细菌目， 芽抱杆菌科，芽抱杆菌属。大小为(0.8 1.2) mX (2.05.0) m周生鞭毛，革兰氏染色阳性，生活过程中形成芽抱和伴抱晶 体，伴抱晶体是一种毒性蛋白。菌体生长对温度的要求不严，1240 c均能生长，最适温度为2732 C。对营养物质的要求也不高，能利用各

37、种氮源、碳源和无机盐。苏云金芽抱杆 菌是一种好氧性细菌，培养时要求通气，适宜的 pH为7.07.2。苏云金芽抱杆菌的治虫 作用，主要是靠它在代谢过程中产生的毒素(8-内毒素、a -外毒素、3 -外毒素和丫 -外毒素)。(2)菌种活化 将保藏的砂土管菌种，接种于试管斜面上，3032 c下，培养24 h。(3)摇瓶种子培养 将活化后的试管斜面， 制成菌悬液，按10%勺接种量接入摇瓶(三 角瓶)中，300 r/min ,培养68 h。(4)种子罐培养 将摇瓶种子接入种子罐，接种量为 10%控制通风比1 ： 1.1 (即1 体积液体培养基通 1.1体积无菌空气)、搅拌转速400 r/min、温度303

38、2C、初始pH7.0 7.5,培养68h。在培养过程中及时消泡。种子培养基配方：花生饼粉2 %、蚕蛹粉 0.5 %、磷酸二氢钾0.04 %、硫酸镁0.04%、 植物油0.15 %。(5)主发酵罐培养 将种子罐中的种子接入主发酵罐中， 接种量为10%控制通风比1 ： 1.5 ,搅拌转速 400 r/min ,温度3032C,初始 pH 7.07.5 ,培养1820 h。在培养过 程中及时消泡。(6)压滤、粉碎 发酵液及时镜检，80%勺菌体产生芽抱，即到了发酵终点，将发酵液加碳酸钙10% ,明矶1 %吸附菌体，搅拌均匀后，用压滤机进行压滤，吹风，将过滤物放 在60c烘房内干燥后，粉碎，包装。(7)

39、成品检测苏云金芽抱杆菌制剂的质量检验，常用的检验方法为血细胞板计数法、平皿培养计数法和生物测定法。先将10倍悬浮液移入水浴锅内 80 C处理15min,计数，活抱子数应在109/g以上视为 合格。(8)入仓或销售成品存放应注意防潮、防火，及时销售。4.菌体农药生产的注意事项(1)发酵培养基配方和种子培养基配方一致，可以缩短发酵周期。(2)不同的菌株，发酵条件不同，相同菌株，培养基原料来源不同也常使得培养条件 发生偏差，需要重新优化确定。(3)发酵过程注意防止杂菌污染，特别是生产环境和车间要定期消毒，操作人员应严 格按照规程操作。三、微生物肥料生产实例1 .微生物肥料概述微生物肥料是指一类含有活

40、微生物的特定制品，应用于农业生产中，作物能够获得特定的肥料效应，在这种效应的产生中，制品中活的微生物起关键作用。目前已推广应用的微生物肥料主要有根瘤菌肥料、“5406”菌肥、磷细菌肥料、沼气发酵肥料等。根瘤菌属于真细菌目，根瘤菌科，根瘤菌属，是一类能固定空气中游离氮素的细菌，根瘤菌肥料是用人工选育出来的优良根瘤菌菌种，通过大量繁殖制成的根瘤菌菌剂。将它接种于相应的豆科作物上，可以形成大量的有效根瘤，充分发挥固氮作用，促进豆科作物增产， 提高土壤氮素含量。根瘤菌肥料是我国推广最早、效果最稳定的一种高效微生物肥料。根据研究，每亩豆科植物的根瘤菌，每年固定的氮素约 616kg ,相当于2575kg硫

41、酸俊。所以根瘤菌肥料对于提高作物产量，提高土壤肥力的作用是很大的。现以紫云英根瘤菌肥料的生产为例进行介绍。2 .菌体肥料生产的工艺流程保藏的菌种活化摇瓶种子培养 种子罐培养主发酵罐培养 检测泥炭 干燥、粉碎、灭菌制成吸附剂吸附菌液 拌种 成品 检测3 .菌体肥料生产的工艺参数(1)菌种活化将保藏的砂土管菌种，接种于试管斜面上，2530 C,培养35d,乳白半透明黏质状的菌苔长丰满后即可。斜面培养基配方I :蔗糖1 % 、磷酸氢二钾0.05 %、硫酸镁0.02 %、氯化钠0.02 %、 碳酸钙0.5%、酵母膏0.1 %、微量元素(0.01 %铝酸钠加0.5%硼酸)混合液0.4%、 水、琼脂2% 。斜面培养基配方H: