烟草根际土壤拮抗放线菌SA74菌株活性代谢产物的研究

来源 :河南科技大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:liulaolv
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土传病原真菌侵染烟草引起的病害在我国植烟区分布广泛,且呈现日益加重的趋势,严重影响了烟草的产量和品质。连年使用化学杀菌剂防治病害易导致病原菌产生抗药性并带来环境安全等问题,因此,利用生物防治等措施对烟草病害进行绿色防控具有重要意义。本研究从烟草根际土壤中分离筛选对烟草疫霉(Phytophthora parasitica),瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)具有较强拮抗作用的放线菌,对筛选出的放线菌菌株进行发酵条件优化、活性物质分析及其对病原真菌的抑菌作用测定,主要研究结果如下:(1)采用稀释平板法从洛阳地区烟草根际土壤中分离纯化出108株放线菌。其中SA74菌株对烟草疫霉、瓜果腐霉、和尖孢镰刀菌均有较强抑制作用,鉴定为金黄垂直链霉菌(Streptomyces aureoverticillatus)。(2)采用单因素法和正交设计优化SA74菌株的发酵培养基及发酵条件,结果最佳发酵培养基为可溶性淀粉20 g、酵母粉3 g、NH4NO3 4 g、NaCl 1 g、蒸馏水1000 mL。最佳发酵条件为装液量100 mL/250 mL,初始pH 8、接种量2%、28℃、180 r/min摇培7 d。(3)硫酸铵分级沉淀法得到SA74菌株的抗菌粗蛋白,经LC-MS/MS分析得到9种蛋白,包括单链DNA结合蛋白、镍-超氧化物歧化酶、ABC转运体ATP结合蛋白、2-甲基异莰醇合成酶、酰基转移酶家族蛋白和4种假定蛋白。(4)12μg/mL抗菌蛋白对烟草疫霉、尖孢镰刀菌菌丝生长的的抑制率分别为80.40%、70.00%,7μg/mL抗菌蛋白对瓜果腐霉菌丝生长的抑制率为82.14%。显微观察表明抗菌蛋白能够造成病原菌菌丝扭曲膨大、分枝增多,菌丝消解导致原生质外渗;90μg/mL抗菌蛋白对尖孢镰刀菌分生孢子萌发的抑制率为85.57%,且抑制芽管伸长,呈现芽管分枝增多、膨大畸形等现象。本研究采用形态特征、生理生化特性结合16S rDNA序列分析,鉴定了一株对烟草疫霉、瓜果腐霉和尖孢镰刀菌均有较强拮抗作用的SA74菌株,丰富了拮抗烟草土传病原真菌的放线菌资源;经LC-MS/MS分析该菌株发酵产物为9种蛋白质,为进一步开展SA74菌株次级代谢产物研究提供参考;在国内首次证实该粗蛋白对供试病原真菌菌丝生长与孢子萌发具有较强的抑制作用,为进一步探索其生防机理与应用价值提供理论依据。
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