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几丁质(chitin)是由N—乙酰氨基葡萄糖以β—1,4—糖苷键聚合而成的直链大分子,是大多数真菌细胞壁的组成成分,也广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外壳以及昆虫的中肠围食膜中。几丁质酶作为几丁质这一主要生物多聚物的降解酶类,以其兼具抑制病原真菌生长和杀灭害虫的双重作用,且对动植物、人体无害,不污染环境的优势,而在植物病虫害无公害防治方面极有研究和利用价值,本文针对几丁质酶产生菌的筛选、抗病测试、分类鉴定、基因克隆表达等方面进行了研究,结果如下。 1.几丁质酶产生菌的分离筛选。利用平板稀释分离法从土壤中分离到132株细菌和放线菌,用平板透明圈法筛选到32株产几丁质酶菌株,其中细菌20株,放线菌12株。几丁质酶活性较强的有编号为P6、C-10、9、F2、J4、J7、4—2、X菌株。活性最强的为F2菌株,其透明圈与菌落直径比为3.14。对水稻纹枯病菌拮抗作用最强的细菌是C-10菌株,放线菌是P6菌株,抑菌带分别为7mm和12mm。通过几丁质酶活性和抑菌活性强弱确定优势拮抗菌株为P6、C-10和F2菌株。经形态特征、培养特征、细胞壁化学组分分析和生理生化分析,P6、C-10和F2菌株分别鉴定为球孢链霉菌(Streptomyces globisporus),短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus),浅黄金杆菌(Aureobacterium flavesnes)。这3个菌株均为新的几丁质裂解菌。 2.菌株对病原菌的拮抗试验。以稻瘟病菌Magnaporthe grisea,水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani头孢霉Cephalosporium sp.,小麦赤霉病菌Gibberella zeae,黄瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum,禾谷类镰刀菌Fusarium graminearum,西瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.niveum,茄子枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.Melongenae,辣椒炭疽病菌Colletotrichum gloeosporioides,马尾菇枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.Coprinus comatus,长蠕孢霉Helminthosporinm.sp11种病原真菌为指示菌,应用平皿拮抗法测定P6、F2、C-10菌株抑菌作用,显示这3个菌株对大多数病原真菌具不同程度的抑制作用,其中P6菌株对水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani和辣椒炭疽病菌Colletotrichum gloeosporioides的抑制作用最强,抑菌带均为12mm;C-10菌株对长蠕孢霉Helminthosporinm.sp的抑菌带为10mm。 3.几丁质酶蛋白对病原菌的拮抗试验。以辣椒炭疽病菌、水稻纹枯病菌、稻瘟病菌和黄瓜枯萎病菌4种病原真菌为病原指示菌,提取菌株P6、F2、C-10的粗蛋白做平皿抑菌测试,显示P6、F2、C-10菌株粗蛋白对4种病原真菌均具拮抗活性,其中P6菌株对水稻纹枯病菌、辣椒炭疽病菌2种病原菌的拮抗活性较强,抑菌带分别为7mm和6mm。 4.几丁质酶基因克隆研究。通过建立DNA文库的方法对C-10菌株进行了几丁质酶基因克隆研究。提取C-10菌株DNA,经Sau3AI部分酶切后分离2-10kb的片段,插入PUC19的BamHI位点,转化大肠杆菌(E.coli DH5a),在几丁质平板上筛选阳