芽孢杆菌工程菌抗病促生作用及芽孢杆菌新剂型研究

摘要

二十世纪以来，化学农药的广泛使用对农业生产起了重要作用，但是由于长期不合理的使用对人类身体健康和生态环境带来了诸多不利的影响。因此，开发应用天然的、安全的、对环境友好的生物农药迫在眉睫。芽孢杆菌是一种常见的植物根际促生细菌(PGPR)，在生物农药领域应用广泛，具有增强植物抗病性和促进生长的作用。Harpin蛋白是一类由苹兰氏阴性植物病原菌产生的可诱发植物产生过敏反应的物质，可以诱导植物产生抗病性和抗虫性，并促进植物生长。本实验室为了提高上述2类生物农药的作用效果，将Harpin蛋白编码基因转入芽孢杆菌中，构建了表达Harpin蛋白编码基因的枯草芽孢杆菌基因工程菌。该工程菌申报了农业部转基因安全田间释放实验，本研究将研究工程菌在田间的应用效果。
　　转Harpin蛋白编码基因枯草芽孢杆菌69HF在江苏省的环境释放试验，在江苏省南京市江宁区的试验基地进行。用菌体浓度为3×107cfu/ml的工程菌，对番茄进行了处理，包括种子处理、移栽浸根、花果期喷雾，并且在番茄生长的各个时期对其主要农艺性状进行调查和统计。结果表明，转Harpin蛋白编码基因枯草芽孢杆菌69HF显著增加了番茄的果实数量，与清水对照相比，经过工程菌处理的番茄产量提高了22.02％;
　　同时在江宁还进行了水稻田间试验。用菌体浓度为3×107cfu/ml的工程菌，对水稻进行了处理，包括种子处理、插秧浸根、分蘖期喷雾，并且在水稻生长的各个时期对其主要农艺性状进行调查和统计。转Harpin蛋白编码基因枯草芽孢杆菌69HF显著增加了水稻的分蘖数和抽穗数，与清水对照相比，经过工程菌处理的水稻产量提高了13.73％，并且稻曲病病发病率明显降低。
　　此外，我们还进行了解淀粉芽孢杆菌FZB42菌株新型农药剂型的研究。将解淀粉芽孢杆菌FZB42发酵液离心浓缩、冷冻抽干成粉末后制作成泡腾片，并进行了实验室生防效果试验和为期一年的菌体数量跟踪检测。结果表明，在室温避光干燥的保存条件下，一年之后泡腾片的活力菌体数量下降了80％，但是对水稻白叶枯病依然有较好的防治效果，防效为28.8％。
　　为了更好地了解芽孢杆菌在作物生长中产生的作用，我们用芽孢杆菌发酵液浸泡生菜种子，在温室条件下进行水培种植。试验结果表明，经过芽孢杆菌处理过的生菜，与清水对照相比，单株鲜重明显增加。其中经过简单芽孢杆菌RJGP41处理过的生菜，单株鲜重增加了13.12％。

目录

声明

摘要

上篇 文献综述 枯草芽孢杆菌在农业上的应用

1 前言

2 枯草芽孢杆菌在农业上的应用

3 枯草芽孢杆菌的作用机制

3．1 竞争作用

3．2 拮抗作用

3．3 溶菌作用

3．4 诱导植物抗病性

3．5 促进植物生长

4 Harpin蛋白的研究背景

5 新型生物农药剂型的研究进展

5．1 发展新型生物农药的必要性

5．2 常规生物农药剂型介绍

5．3 新型生物农药剂型介绍

6 总结及展望

下篇 研究内容

第一章 转Harpin蛋白编码基因枯草芽孢杆菌对番茄田间生长的影响

1 材料和方法

2 结果与分析

3 讨论

第二章 转Harpin蛋白编码基因枯草芽孢杆菌对水稻田间生长的影响

1 材料和方法

2 结果与分析

3 讨论

第三章 新型生物农药剂型研究

1 材料和方法

2 结果与分析

3 讨论

第四章 芽孢杆菌对生菜生长的影响

1 材料和方法

2 结果与讨论

全文总结

参考文献

致谢