生防菌JK-2粗毒素活性物质分析及对香蕉枯萎病诱导抗性的研究

摘要

生防菌短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)JK-2是本实验室从土壤中分离得到一株芽孢杆菌菌株，经中科院及实验室的脂肪酸鉴定仪鉴定其为短短芽孢杆菌，研究发现其对枯萎病原菌，青枯菌均具有一定的拮杭作用，而且能够分泌抗菌物质到发酵液中。测定了短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)JK-2的生长曲线；对其粗毒素性质进行考察，结果表明：在30℃，170 r/min的条件下，恒温振荡培养36 h，在以香蕉枯萎病菌病原菌作为指示菌的条件下，该菌株粗毒素具有一定的热稳定性；其粗毒素抑菌作用的最适pH值为7.0，在pH3.0时和pH11.0时，仍能维持较高的抑菌活性：此粗毒素对光照、蛋白酶K、紫外照射均不敏感。 经硫酸铵沉淀后的粗毒素上清和沉淀均失去活性。采用80％的无水乙醇对粗毒素进行处理，实验结果表明：上清和沉淀溶解液均对香蕉枯萎病菌具有抑菌活性，但是在100℃水浴0.5 h后，沉淀失去活性。而上清的活性基本没有变。这说明粗毒素中至少存在两种活性物质。采用SDS-PAGE、HPLC等手段对处理液进行了研究。对JK-2胞外多糖采用Sephacryl S-200和Superdex-75柱进行分离，皆出现明显单峰；用红外光谱确定其组成成分。含有羧酸、吡喃单体，但无乙酰酯。 研究了转荧光蛋白后的生防菌JK-2的侵染特性以及处理后对香蕉组培苗的相关抗病酶活性的影响，结果表明：在30℃，12 h黑暗12 h光照培养条件下，GFP-JK-2不能侵染香蕉组培苗。PPO，POD活性的明显高于对照，并且延迟了PPO活性到达最大值的时间。根部SOD活性变化不明显。茎部和叶片SOD的活性有低于对照的趋势。MDA的含量升高，并且MDA在香蕉组培苗植株体内含量大小为：叶片>根部>茎部。 设置了不同处理对其诱导抗性进行了研究。在香蕉组培苗上接种香蕉枯萎病病菌和GFP-JK-2后，测定SOD、POD和PPO的活性及MDA含量变化。结果表明：接种GFP-JK-2菌株发酵液处理的PPO、POD活性明显高于其他处理，对其活性诱导分别在6d、4d以后但是病原菌首先对POD产生影响，所有处理对植株根茎的SOD活性与对照相比无明显变化，但是单独接种香蕉枯萎病菌的处理使叶片的SOD活性明显提高；接种病原菌和生防菌均使植株MDA含量有不同程度的升高，但是同时接种两种菌的处理使植株的MDA的变化较小。因此，经处理后对于植株的利弊有待于进一步研究。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩写词对照表

声明

第一章 文献综述

前言

1生防细菌种类及其在病害防治中的应用概况

2.生防细菌抗菌机制

2.1竞争和定殖作用

2.2重寄生作用

2.3促进植物生长

2.4拮抗作用

2.5诱导植物抗病性

3.芽孢杆菌代谢产物的研究进展

4.香蕉枯萎病生物防治研究概述

4.1香蕉枯萎病菌生理小种的发生及分化

4.2香蕉枯萎病的抗病机理

4.3香蕉枯萎病生物防治现状

5.植物诱导抗病性的研究现状

5.1化学物质对植物抗病性诱导的研究

5.2生物因子对植物抗病性诱导的研究

6本研究的意义

第二章 生防菌JK-2的脂肪酸生物标记指纹图谱及粗毒素抑菌活性的初步研究

前言

1材料和方法

1.1实验材料

1.2生防菌JK-2的脂肪酸生物标记指纹图谱测定

1.3生防菌JK-2生长曲线的测定

1.4生防菌JK-2粗毒素的制备及抑菌谱的测定

1.5病原菌孢子悬浮液的制备

1.6生防菌JK-2粗毒素对指示菌的生物活性测定

2结果与分析

2.1生防菌JK-2的脂肪酸生物标记指纹图谱

2.2生防菌JK-2的生长曲线与生防菌粗毒素采样时间

2.3生防菌JK-2粗毒素拮抗病原菌的生测结果

2.4生防菌JK-2粗毒素对指示菌的活性测定

3讨论

第三章 生防菌JK-2抑菌活性物质的研究

前言

1材料与方法

1.1实验材料

1.2胞外蛋白的分析

1.3胞外多糖的分析

2结果分析

2.1胞外蛋白的分析结果

2.2胞外多糖的分析结果

3讨论

第四章 生防菌GFP-JK-2菌株对香蕉组培苗相关酶活性的影响

前言

1材料与方法

1.1实验材料

1.2 GFP-JK-2菌株对香蕉组培苗侵染条件的研究

1.3酶液的提取及酶活测定方法

2结果分析

2.1生防菌GFP-JK-2菌株对香蕉组培苗侵染的结果

2.2生防菌GFP-JK-2对多酚氧化酶(PPO)活性的影响

2.3生防菌GFP-JK-2对过氧化物酶(POD)活性的影响

2.4生防菌GFP-JK-2对超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

2.5生防菌GFP-JK-2对丙二醛(MDA)含量的影响

3讨论

第五章 生防菌GFP-JK-2菌株对香蕉枯萎病诱导抗性的研究

前言

1材料与方法

1.1实验材料

1.2酶液提取和酶活测定方法(同第四章试验方法)

2.结果分析

2.1 GFP-JK-2及香蕉枯萎病菌对香蕉组培苗多酚氧化酶(PPO)活性的影响

2.2 GFP-JK-2及香蕉枯萎病菌对香蕉组培苗过氧化物酶(POD)活性的影响

2.3 GFP-JK-2及香蕉枯萎病菌对香蕉组培苗超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

2.4 GFP-JK-2及香蕉枯萎病菌对香蕉组培苗丙二醛(MDA)含量的影响

3.讨论

参考文献

附录

个人简历

致谢