淡紫拟青霉FJAT9041 菌剂研发及其对香蕉枯萎病防治效果的研究.docx

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淡紫拟青霉FJAT9041菌剂研发及其对香蕉枯萎病防治效果的研究

分类号：

　　　　　　　　单位代码：

密级：

学　　号：

1093708

福建农林大学硕士学位论文

淡紫拟青霉FJAT-9041菌剂研发及其对香蕉枯萎病防治效果的研究

学科门类：

农学

一级学科名称：

植物保护

二级学科名称：

植物检疫

研究方向：

有害生物检验检疫

研究生：

肖马云

指导教师：

林乃铨教授刘波研究员

完成时间：

二O一二年四月

M.S.ThesisofFujianAgricultureandForestryUniversity

ThestudyoncontroleffectofPaecilomyceslilacinusFJAT-9041againstFusariumwiltinbananaandagentreseachanddevelopment

Discipline:

Agriculture

FirstRankDiscipline:

PlantProtection

SecondRankDiscipline:

PlantQuarantine

ResearchField:

PestInspectionaandquarantine

Candidate:

XiaoMaYun

Supervisor:

Prof.Dr.LinNaiquan

Prof.Dr.LiuBo

SubmittedTime:

April,2012

独创性声明

本人声明，所呈交的学位（毕业）论文，是本人在指导教师的指导下独立完成的研究成果，并且是自己撰写的。

尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已作了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。

与我一同对本研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意，如被查有侵犯他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。

学位（毕业）论文作者亲笔签名：

　　　　　　　日期：

论文使用授权的说明

本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位（毕业）论文的规定，即学校有权送交论文的复印件，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，在　　年后解密可适用本授权书。

　　　　　　　　　　　　不保密，本论文属于不保密。

学位（毕业）论文作者亲笔签名：

　　　　　　　日期：

指导教师亲笔签名：

目录

第一章绪论1

1香蕉枯萎病的发生与危害1

2.香蕉枯萎病的生物防治研究进展1

2.1国外研究进展1

2.2国内研究进展2

3.淡紫拟青霉研究进展2

3.1淡紫拟青霉的分类地位及生物学特征2

3.2淡紫拟青霉的生物防治研究3

3.3淡紫拟青霉的定殖研究3

4淡紫拟青霉生物肥药概况4

5淡紫拟青霉菌剂研制-固定化细胞技术4

6本研究的目的和拟解决的问题5

第二章淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉枯萎病尖孢镰刀菌的抑制作用6

引言6

1材料与方法6

1.1试验材料6

1.2试验方法6

1.2.1不同孢子浓度淡紫拟青霉FJAT-9041发酵液对香蕉枯萎病病原菌的抑菌效果6

1.2.2不同接菌浓度淡紫拟青霉FJAT-9041发酵液对香蕉枯萎病病原菌的抑菌效果7

1.2.3淡紫拟青霉FJAT-9041发酵液不同pH抑菌稳定性7

1.2.4淡紫拟青霉FJAT-9041发酵液不同温度抑菌稳定性7

1.2.5淡紫拟青霉FJAT-9041发酵液不同紫外线照射时间抑菌稳定性7

1.2.6淡紫拟青霉FJAT-9041发酵液不同NaCL浓度抑菌稳定性7

1.2.7数据分析7

2结果与分析7

2.1不同孢子浓度淡紫拟青霉FJAT-9041发酵液对香蕉枯萎病病原菌的抑制效果7

2.2不同接菌浓度淡紫拟青霉FJAT-9041发酵液对香蕉枯萎病病原菌的抑制效果9

2.3淡紫拟青霉FJAT-9041发酵液不同pH抑菌稳定性11

2.4淡紫拟青霉FJAT-9041发酵液不同温度抑菌稳定性13

2.5淡紫拟青霉FJAT-9041发酵液不同紫外线照射时间抑菌稳定性15

2.6淡紫拟青霉FJAT-9041发酵液不同NaCL浓度抑菌稳定性17

3.讨论19

第三章淡紫拟青霉FJAT-9041的发酵工艺20

引言20

1材料和方法20

1.1试验材料20

1.2试验方法20

1.2.1菌株的活化和种子液的制备20

1.2.250L发酵罐发酵20

1.2.3样品采集及处理21

1.2.4淡紫拟青霉FJAT-9041菌液孢子数计数21

1.2.5菌丝干重和菌丝湿重的测量21

1.2.6pH的测量21

1.2.7粘度值的测量21

1.2.8淡紫拟青霉FJAT-9041各个时间段发酵液挥发性物质的GC-MS分析21

1.2.8.1淡紫拟青霉FJAT-9041各个时间段发酵液挥发性物质的主要成分分析21

1.2.8.2淡紫拟青霉FJAT-9041各时间段发酵液挥发性物质在样品中分布的聚类分析21

1.2.9数据分析21

2结果与分析21

2.1淡紫拟青霉FJAT-9041发酵过程菌体数的变化21

2.3淡紫拟青霉FJAT-9041发酵过程菌丝湿重和干重的变化22

2.4淡紫拟青霉FJAT-9041发酵过程粘度值的变化23

2.5淡紫拟青霉FJAT-9041发酵过程pH值的变化23

2.6淡紫拟青霉FJAT-9041各时间段发酵液挥发性物质GC-MS分析24

2.6.1淡紫拟青霉FJAT-9041各时间段发酵液挥发性物质成分分析24

dodecamethylpentasiloxane26

十二甲基五硅氧烷26

2.6.2淡紫拟青霉FJAT-9041各时间段发酵液挥发性物质在样品中分布的聚类分析27

Fig2-6Clusteranalysisofdifferentsecondarymetabolites28

3讨论28

第四章淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉枯萎病的防治效果30

引言30

1材料与方法30

1.1试验材料30

1.2试验方法30

1.2.1淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉盆栽苗香蕉枯萎病防效的测定30

1.2.2淡紫拟青霉FJAT-9041在香蕉土壤的定殖31

1.2.2.1淡紫拟青霉FJAT-9041在香蕉根际土壤的定殖31

1.2.2.2淡紫拟青霉FJAT-9041在香蕉根围土壤的定殖31

1.2.2.3淡紫拟青霉FJAT-9041在香蕉根、茎、叶内的定殖32

1.2.3不同浓度淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药对香蕉生长特性的影响32

1.2.4淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉植株酶活性的影响32

1.2.4.1香蕉植株超氧化物歧化酶（SOD）的测定32

1.2.4.2香蕉植株多酚氧化酶（PPO）的测定32

1.2.4.3香蕉植株过氧化物酶（POD）的测定33

2结果与分析33

2.1淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉盆栽苗香蕉枯萎病防效的测定33

2.1.1淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉苗期生长特性的影响33

2.1.1.1淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药施用50天后对香蕉盆栽苗株高的影响35

2.1.1.2淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药施用50天后对香蕉盆栽苗茎粗的影响35

2.1.1.3淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药接种50天后对香蕉盆栽苗叶片数的影响36

2.1.2.4接种淡紫拟青霉FJAT-9041菌液50天后对香蕉盆栽苗株高的影响36

2.1.1.5接种淡紫拟青霉FJAT-9041菌液50天后对香蕉盆栽苗茎粗的影响36

2.1.1.6接种淡紫拟青霉FJAT-9041菌液50天后对香蕉盆栽苗叶片数的影响37

2.1.2淡紫拟青霉FJAT-9041对盆栽苗香蕉枯萎病的防治效果研究38

2.2不同浓度的淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药对香蕉生长特性的影响40

2.2.1淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药对香蕉盆栽苗株高的影响40

2.2.2淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药对香蕉盆栽苗茎粗的影响41

2.2.3各个处理淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药施用60天后对香蕉盆栽苗叶片数的影响41

2.3淡紫拟青霉FJAT-9041在香蕉土壤的定殖42

2.3.1淡紫拟青霉FJAT-9041在香蕉土壤根际土壤的定殖42

2.3.2淡紫拟青霉FJAT-9041在香蕉根围土壤的定殖42

2.3.3淡紫拟青霉FJAT-9041在香蕉根、茎、叶的定殖43

2.4淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉植株酶活性的影响44

2.4.1淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉植株超氧化物歧化酶（SOD）的影响44

2.4.2淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉植株多酚氧化酶（PPO）的影响45

2.4.3淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉植株过氧化物酶（POD）的影响46

3讨论48

第五章淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉根际土壤微生物群落结构的影响49

引言49

1材料与方法49

1.1试验材料49

1.2试验方法49

1.2.1淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉土壤酶活性的影响49

1.2.1.1淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉土壤几丁质酶活性的影响50

1.2.1.2淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉土壤脲活性的影响50

1.2.1.2淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉土壤过氧化氢酶活性的影响50

1.2.1.4数据统计分析51

2.结果与分析51

2.1淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉土壤几丁质酶活性的影响51

2.1.1土壤几丁质酶标准曲线的制作51

2.1.2不同处理香蕉土壤几丁质酶活性的变化51

2.2淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉土壤脲酶活性的影响52

2.2.1土壤脲酶标准曲线的制作52

2.2.2不同处理香蕉土壤脲酶活性的变化52

2.3淡紫拟青霉FJAT-9041对香蕉土壤过氧化氢酶活性的影响53

3讨论53

第六章淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药生产工艺的研究55

引言55

2.材料和方法55

2.1试验材料55

2.2试验方法55

2.2.1不同保存条件下淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药中活菌数的存活动态55

2.2.1.1不同温度下淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药中活菌数的存活动态55

2.2.1.2不同含水量的淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药中活菌数的存活动态55

2.2.1.3结果计算56

2.2.2淡紫拟青霉FJAT-9041的固体发酵56

2.2..2.1组培瓶和玻璃瓶淡紫拟青霉FJAT-9041固体发酵56

2.2.2.2淡紫拟青霉FJAT-9041不同固体发酵载体的筛选56

2结果与分析57

2.1不同保存条件下淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药中活菌数的存活动态57

2.1.1不同温度下淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药中活菌数的存活动态57

2.2.1不同含水量的淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药中活菌数的存活动态57

图6-2不同含水量的淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药中活菌数的存活动态58

2.4淡紫拟青霉FJAT-9041的固体发酵58

2.4.1组培瓶和玻璃瓶淡紫拟青霉FJAT-9041固体发酵58

2.4.2淡紫拟青霉FJAT-9041不同载体的固体发酵筛选58

3讨论59

第七章淡紫拟青霉FJAT-9041制剂技术研究60

引言60

1材料与方法60

1.1试验材料60

1.2试验方法60

1.2.1不同包埋方法的筛选60

1.2.1.1淡紫拟青霉FJAT-9041的培养60

1.2.1.2试验药品的配置60

1.2.1.3包埋方法60

1.2.1.4机械性能测试61

1.2.1.5活菌数测定61

1.2.2海藻酸钠包埋法不同包埋载体的筛选61

1.2.2.1淡紫拟青霉FJAT-9041的发酵61

1.2.2.2不同处理61

1.2.2.3增殖61

1.2.2.4机械性能测试61

1.2.2.5活菌数测定62

1.2.3不同固化温度对包埋效果的影响62

1.2.4不同保存条件对海藻酸钠包埋淡紫拟青霉FJAT-9041的活菌数的影响62

1.2.5不同包埋条件的优化62

1.2.5.1不同包埋时间的优化62

1.2.5.2不同接种量的优化62

1.2.5.3不同海藻酸钠浓度的优化62

1.2.5.4不同CaCl2浓度的优化62

1.2.6海藻酸纳包埋淡紫拟青霉FJAT-9041活菌数稳定性的测定63

2.结果与分析63

2.1不同包埋方法的筛选63

2.2海藻酸钠包埋法不同包埋载体的筛选64

2.3不同固化温度对包埋效果的影响65

2.4不同保存条件对海藻酸钠包埋淡紫拟青霉FJAT-9041的活菌数的影响65

2.5不同包埋条件的优化66

2.5.1不同包埋时间的优化66

2.5.2不同接种量的优化67

2.5.3不同海藻酸钠浓度的优化68

2.5.4不同Cacl2浓度的优化70

2.6海藻酸纳包埋淡紫拟青霉FJAT-9041活菌数稳定性的测定71

3讨论71

第八章结论和展望73

1结论73

2.展望74

参考文献75

个人简历80

致谢82

摘要

香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型（Fusariumoxysporumf.sp.cubense）引起的毁灭性土传病害，造成香蕉产业的巨大损失。

本文以淡紫拟青霉FJAT-9041为基础，研究该菌和生物肥药对香蕉枯萎病的防治效果，并且对该菌的菌剂进行相关的研究。

结果表明：

淡紫拟青霉FJAT-9041在不同浓度、不同pH、不同紫外线照射时间和不同Nacl浓度等不同条件下对香蕉枯萎病病原菌都有较强的的抑菌效果稳定性。

但其中40℃处理30min对FJAT-3076和FJAT-370的抑菌率分别84.38%%、85.68%，60℃处理可保持部分活性，对85℃和105℃基本失去活性。

淡紫拟青霉FJAT-9041菌液和生物肥药对香蕉枯萎病的盆栽防效分别是78.67%和72.84%，能显著促进香蕉植株根、茎、叶的生长；用量占土壤质量比为15%、30%、45%的淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药都能显著促进香蕉植株根、茎、叶的生长，其中质量比为15%的淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药对香蕉的根、茎、叶的促长作用最大。

淡紫拟青霉FJAT-9041可以在香蕉根际土壤和根围土壤定殖，不能在香蕉植株根、茎、叶内定殖。

淡紫拟青霉FJAT-9041菌液和生物肥药能提高香蕉体内PPO和POD的活性，但对过氧化物酶（POD）活性变化没有影响。

淡紫拟青霉FJAT-9041菌液和生物肥药可以提高香蕉土壤的几丁质酶、脲酶和过氧化氢酶活性。

淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药在4℃和常温下保存较好；生物肥药在含水量为30%和50%的条件下保存最好。

淡紫拟青霉FJAT-9041生物肥药在硫酸铵为氮源和蔗糖为碳源的垫料中发酵能力最强。

淡紫拟青霉FJAT-9041在分别添加米糠，花生饼粉，大米粉，地瓜干粉，面粉，淀粉，菜籽粉的垫料中可以发酵，其中在垫料200g+地瓜干粉60g中发酵能力最强，初始活菌数为1.0×106cfu/g，发酵8天后活菌数为7.5×108cfu/g。

海藻酸钠包埋法是包埋淡紫拟青霉FJAT-9041最好的方法。

淡紫拟青霉FJAT-9041菌液先与多孔淀粉混合的方法形成的载体是包埋淡紫拟青霉FJAT-9041最好的载体。

淡紫拟青霉FJAT-9041在查式培养基中增殖7天可以增加淡紫拟青霉FJAT-9041的活菌数。

淡紫拟青霉FJAT-9041固定化小球在4℃无菌水和常温无菌水中保存较好。

海藻酸钠包埋淡紫拟青霉FJAT-9041最佳固化温度为4℃；单因数试验表明海藻酸钠包埋淡紫拟青霉FJAT-9041的最佳固化时间为2h，淡紫拟青霉FJAT-9041最佳接菌量为25%，最佳海藻酸钠浓度为5%，最佳Cacl2浓度为12%。

淡紫拟青霉FJAT-9041固定化细胞颗粒初始活菌数2.63×107cfu/g,在4℃冰箱中保存60天，活菌数为5.5×107cfu/g。

海藻酸钠和多孔淀粉包埋对淡紫拟青霉FJAT-9041有良好的保护作用和增殖作用。

关键词：

香蕉枯萎病；抑菌稳定性；防治效果；定殖；生物肥药；海藻

Abstract

Bananawiltisadestructivelysoil-bornediseasecausedbyFusariumoxysporumf.sp.cubense,resultinginagreatlossofthebananayield.BasedonPaecilomyceslilacinusFJAT-9041,thecontroleffectofthisfungiandmicrobialfertilizeragainstFusariumwiltandagentofFJAT-9041werestudiedinthispaper.Theresultsshowthat：

ItisquitestablethatPaecilomyceslilacinusFJAT-9041hasstronginhibitoryeffectstabilityagainstFusariumoxysporumf.sp.cubenseindifferentconditionincludingpH,ultraviolettime,Naclconcentration,etc.ItsinhibitioneffectagainstFJAT-3076andFJAT-370reached84.38%and85.68%，respectivelyat40℃for30min.ItpartiallyinhibitoryeffectagainstFusariumoxysporumf.sp.cubensehaskeptat60℃,italmostfailedtorestrainat85℃or105℃.

ThecontrolefficiencyofPaecilomyceslilacinusFJAT-9041fungiandmicrobialfertilizeragainsttheFusariumwiltofpottedbananaplantswas78.67%and72.84%.Andbothsignificantlypromotethegrowthofroots,stems,leaves.Itwaseffectivetopromotethegrowthofbananaroots,stemsandleaveswhenthemicrobialfertilizertakesupof15%,30%,45%ofsoil,and15%wasbest.PaecilomyceslilacinusFJAT-9041couldcolonizationinrootfoundationsoilandrhizospheresoilofbanana,failedinroots,stems,leaves.TheactivitylevelofPPOandPODwasenhancedinbananaplant,butPODstayedthesame.

PaecilomyceslilacinusFJAT-9041fungiandmicrobialfertilizercanimprovetheactivityofchitinase,ureaseandcatalaseinbananasoil.

PaecilomyceslilacinusFJAT-9041microbialfertilizercanbepreservedwellat4℃androomtemperature;Themicrobialfertilizercanbepreservedbestwhenitcontains30%and50%ofwater.PaecilomyceslilacinusFJAT-9041microbialfertilizerfermentedbetterwhennitrogensourcewasammoniumsulfateandcarbonsourcewassugar.PaecilomyceslilacinusFJAT-9041canzymolysisinstromacusionmaterialcomplementedwithricebran,peanutpowder,ricepowder,pachyrhizupowder,ricepowder,flour,starch,rapesepowder.200gstromacusionmaterial+60gpachyrhizupowder60gwaszymolysisedbestofthem，thenumberofaliveamountofFJAT-9041