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稻瘟病是由水稻稻瘟病菌引起的一种真菌病害,严重影响水稻产量。由于具有稻瘟病抗性的水稻品种抗性易于丢失,化学农药防治稻瘟病造成环境污染,因此稻瘟病的生物防治研究具有重要意义。枯草芽孢杆菌BS501a是从稻田土壤中分离出来的一株对稻瘟病菌有良好拮抗活性的细菌,具有很好的应用前景。本实验对枯草芽孢杆菌BS501a发酵工艺进行优化,提高其拮抗活性,降低生产成本,为规模化生产奠定基础。本研究从发酵培养基和发酵条件两方面对枯草芽孢杆菌BS501a的发酵工艺进行优化。首先利用单次单因素试验筛选最适碳源为大豆粕,最适氮源为花生饼粉,然后采用Plackett-Burman(PB)试验筛选出影响拮抗活性的显著因素为大豆粕、花生饼粉、KH2PO4。利用中心组合试验对PB试验筛选出的三个显著影响因素进一步优化,获得最佳发酵培养基和发酵条件:大豆粕3.2%,花生饼粉1.21%,酵母膏0.5%,KH2PO40.07%,K2HPO40.2%,MgSO4·7H2O0.05%,MnSO4·H2O0.01%,FeSO4·7H2O0.01%,CaCl20.15%,初始pH为7.2,接种量5%,培养温度37℃,装瓶量为100mL/500mL。该条件下BS501a的拮抗活性可达91.6%,比优化前提高了26.7%,与基础培养基相比提高了6%;优化后培养基生产成本每吨降低900元。本实验研究了枯草芽孢杆菌BS501a发酵液拮抗稳定性,结果显示在低于45℃条件下保存10d,菌丝生长抑制率仅下降2.3%,而当外界环境温度高于60℃时,10d后菌丝生长抑制率下降27.3%;发酵液在pH79条件下活性较强,发酵液中拮抗活性物质在碱性条件下可溶于水,在酸性条件下呈不溶性沉淀;在光照强度4500±500lx下光照10d,菌丝生长抑制率仅下降0.7%;发酵液中的拮抗活性物质不能被蛋白酶K降解。综上所述,枯草芽孢杆菌BS501a发酵液中拮抗活性物质理化性质稳定。将枯草芽孢杆菌BS501a转接10代,其发酵液菌丝生长抑制率仅下降0.3%,说明枯草芽孢杆菌BS501a遗传稳定性良好。温室条件下研究枯草芽孢杆菌BS501a对稻瘟病菌的防治效果。结果表明,枯草芽孢杆菌BS501a对稻瘟病菌有良好的防治效果,防治效率为63.8%,是一株具有应用价值的生防细菌。