一株抗烟草花叶病毒(TMV)拮抗菌的筛选及其活性成分初步研究

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烟草普通花叶病毒(Tobacco mosaic virus, TMV)是我国常见的植物病害之一,严重影响着我国烟叶的产量和品质。目前,以化学农药为主的防治方法不仅防效不显著,而且危害着环境和人类的健康,为保证农业生产的可持续性,生物防治TMV己然成为当今的研究热点。生物源农药因其来源广泛、与环境的兼容性高、对人畜无害等优点,备受农业生产者的青睐,因此,发展安全高效的生物源农药是实现生物防治的关键因素。本研究以TMV为靶标,以筛选抗TMV有效拮抗成分为目的,从土壤细菌分离纯化、抗TMV活性菌株筛选、拮抗菌株分类鉴定、菌株抗TMV最佳发酵条件优化、活性物质初分和稳定性分析等方面进行研究。结果如下:(1)采用稀释分离法,共分离纯化得到烟草根际土壤细菌64株。(2)通过局部枯斑法,筛选得到一株对TMV具有显著拮抗活性的细菌,编号Z5。温室拮抗试验表明:菌株Z5无菌发酵液对TMV抑制率达96%以上,与TMV作用时表现出明显的钝化作用;田间防效试验表明:Z5发酵液对TMV防效达到52.01%,东旺杀毒防效达到56.79%,与清水对照相比,Z5发酵液与东旺杀毒的防治效果相当,具有较好的预防保护作用。(3)利用形态学特征观察、生理生化特性试验、16S rDNA片段扩增测序及系统发育分析、Bio log全自动微生物分析等方法,对筛选所得菌株Z5进行分类鉴定。结果表明,菌株Z5为芽孢杆菌属,其与NCBI登录号为KC255378的解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens亲缘关系最近,同源性达99%以上,Bio log检测Z5与Bacillus amyloliquefaciens B目似性为0.543。结合试验结果,最终将菌株Z5鉴定为解淀粉芽孢杆菌B. amyloliquefaciens。(4)从不同培养基、培养温度、pH、发酵时间、装瓶量五个因素对菌株Z5进行发酵条件优化。结果发现,最适合该菌株抗TMV活性物质产生的培养基为NB;最适培养温度为32℃;pH7.0左右时有最佳抗病毒效果;培养时间为64h;培养基装瓶量为60mL/100mL。(5)初步分离了菌株Z5发酵液抗TMV有效物质,并研究了该物质在不同温度、pH、蛋白酶K和胰蛋白酶处理下的稳定性。结果表明,发酵液中拮抗物质为蛋白质类,对TMV的抑制率为87.21%,远比去蛋白液高。该物质对温度敏感,100℃处理30min后,抑制率仅为16.67%,抑制效果较低;在pH为5.0-11.0之间时,抑制率波动不明显,当pH7.0左右是抑制效果最佳;对蛋白酶K和胰蛋白酶不敏感,蛋白酶处理后,其抑制效果变化不大。
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