離子注入生防菌Bs-916高效突變菌株選育及其拮抗作用分子機(jī)理研究.pdf

1、枯草芽孢桿菌生防菌Bs-916能有效控制水稻紋枯病，具有拮抗譜廣，生長快，產(chǎn)生抗生素，對(duì)水稻有抗性誘導(dǎo)作用的特點(diǎn)，是一種在水稻病害防治中發(fā)揮作用的生防因子。離子注入作為一種誘變?cè)?，具有突變率高、突變譜廣等特點(diǎn)。離子注入作為一種復(fù)合誘變，比單一誘變更有效。 為進(jìn)一步提高、穩(wěn)定拮抗菌Bs-916的防病能力，本研究利用離子束作為誘變?cè)磳?duì)生防菌Bs-916進(jìn)行誘變處理。利用不同劑量的N<'+>對(duì)Bs-916進(jìn)行處理，確定最佳的離子注入?yún)?/p>

2、數(shù)。經(jīng)過三次誘變處理，第1次在30～250×2.6×10<'13> N<'+>>/cm<'2>之間選取6個(gè)劑量注入，分別為30、60、90、120、150和250×2.6×10<'13>N<'+>/cm<'2>；第2次在第1次離子注入基礎(chǔ)上，在90～800×2.6×10<'13>N<'+>/cm<'2>之間選取8個(gè)劑量注入，分別為90、120、150、200、250、400、500和800×2.6×10<'13> N<'+>/cm<'2

3、>；第3次選取150×2.6×10<'13>N+/Cm<'2>和250×2.6×10<'13>N<'+>/cm<'2> 2個(gè)劑量注入。在1300個(gè)誘變處理的菌株中，經(jīng)過初篩、復(fù)篩和定量篩選，獲得31個(gè)拮抗能力比出發(fā)菌株Bs．916提高8％以上的菌株，其中11個(gè)菌株的拮抗能力提高10％以上。離子注入生防菌。Bs-916的最適劑量為150×2.6×10<'13>N<'+>/cm<'2>～250×2.6×10<'13> N<'+>/cm<'2

4、>，篩選到的這些高效突變菌株均在這個(gè)劑量范圍內(nèi)，使用該范圍內(nèi)的劑量進(jìn)行篩選，可獲得較高的正變異率，并且變異的穩(wěn)定性也較好。 以紋枯病原菌為指示菌篩選到的高效突變茵株，在室內(nèi)測定對(duì)8種不同植物病原茵的拮抗能力，結(jié)果表明，高效突變菌株與出發(fā)菌株Bs-916比較，對(duì)不同病原菌拮抗能力均有不同程度提高，拮抗帶寬提高率為4.3％～7.9％。室內(nèi)對(duì)紋枯病原菌抑茵和田間防病測定。盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，5個(gè)突變菌株對(duì)水稻紋枯病防效為84％～87.4

5、％，均好于Bs-916的防效(72.4％)，防效提高率為11.6％～15％，其中K33、H74、J71和E73等4個(gè)菌株表現(xiàn)較強(qiáng)的抑制紋枯病能力，病斑大小均低于3.0 cm。田問小區(qū)試驗(yàn)結(jié)果表明，4個(gè)突變株校正防效為80.55％～82.87％，防病效果比Bs-916高3.2％～19.1％。 生防菌Bs-916及其突變菌株抗菌物質(zhì)的提取，TLC和HPLC定性、定量分析比較。TLC分析表明，出發(fā)菌Bs-916和高效突變菌株分泌的粗脂

6、肽類化合物和純品表面活性素(surfactjn)的Rf值均為0.52；HPLC分析表明，純品surfactin具有兩個(gè)異構(gòu)體的流出峰，出發(fā)菌Bs-916和突變菌株分泌的粗脂肽類化合物也有兩個(gè)流出峰，以純品的兩個(gè)峰為對(duì)照，Bs-916及其突變菌株和純品的surfactin具有相同的洗脫時(shí)間，HPLC定性分析結(jié)果說明：出發(fā)菌Bs-916和突變菌株分泌的粗脂肽類化合物為stirfactin。以純品SUYfactin 1mg/mL含量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行

7、峰面積比較，出發(fā)菌Bs-916和突變菌株H74，J71分泌的surfactin分別為1.231mg/mL，3.332 mg/mL，2.115 mg/mL。HPLC定量分析結(jié)果說明：高效突變茵分泌的表面活性素含量比出發(fā)菌有較大幅度的提高。Bs-916和突變體Bs-H74分泌surfactin的調(diào)控基因克隆、DNA序列分析比較結(jié)果表明，surfactin合成的啟動(dòng)子基因序列一些堿基發(fā)生了改變，這些改變的堿基可引起Surfactin分泌量的變

8、化。通過分析生防菌Bs-916及其突變菌株的拮抗性能和分泌surfactjn能力的關(guān)系發(fā)現(xiàn)：離子注入后拮抗性能提高的突變菌株，分泌surfactin的能力也提高；拮抗性能降低的突變菌株，分泌的surfactin能力也降低，說明Bs-916的拮抗性能與分泌surfactin能力具有相關(guān)性。室內(nèi)抑菌結(jié)果表明，表面活性素能抑制水稻紋枯菌絲生長，引起原生質(zhì)泄露。 以在植物抗病中起重要作用的過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和