波卓链霉菌合成纳米硒的物理化学表征及其抑菌促生活性

摘要

【目的】研究放线菌菌株合成纳米硒(Selenium nanoparticles,SeNPs)的物理化学特性和抑菌促生活性,为菌株在富硒花魔芋生产中的应用提供参考。【方法】利用扫描电镜(SEM)和X射线能谱分析仪(EDS),对从健康花魔芋根际土壤中筛选的放线菌菌株A1的细胞形态及其合成的纳米硒进行观察和元素组成分析;利用X射线衍射仪(XRD)对亚硒酸钠Na_(2)SeO_(3)和菌株A1合成的纳米硒进行晶型结构表征;利用傅里叶红外变换光谱仪(FTIR)对菌株A1合成的纳米硒表面官能团结构进行表征分析。以小麦和玉米种子为材料,将菌株A1的富硒发酵滤液和非富硒发酵滤液分别稀释0,5,50倍,用皿内发芽试验测定纳米硒对种子的促生作用;以花魔芋软腐病原菌菊果胶杆菌(Pectobacterium chrysanthemi)CZS-B6为靶标菌,用滤纸片扩散法和牛津杯法分别测定菌株A1的富硒发酵滤液和非富硒发酵滤液原液的抑菌效果;通过菌落形态、生理生化特性和分子鉴定确定菌株A1的分类地位。【结果】菌株A1介导200 mg/L Na_(2)SeO_(3)合成的红色单质硒为球形纳米颗粒,非晶态,颗粒表面存在Se、C、O、N等有机元素和C-O、N-H、C-H等官能团。经菌株A1富硒发酵滤液原液处理后,小麦和玉米幼苗的主根长及总鲜质量均显著高于无菌水对照(P<0.05);富硒发酵滤液原液对花魔芋软腐病原菌菊果胶杆菌有较强的拮抗作用,其拮抗圈直径分别为14.6 mm(滤纸片扩散法)和13.1 mm(牛津杯法)。菌株A1的培养特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析结果表明,其为波卓链霉菌(Streptomyces bottropensis)。【结论】波卓链霉菌菌株A1介导合成的生物纳米硒具有抑菌和促生活性,在绿色富硒花魔芋种植及软腐病防治等领域具有潜在的应用价值。