盐屋链霉菌发酵条件优化及抗病机理研究

为了明确盐屋链霉菌(Streptomyces sioyaensis)编号F57的发酵培养基的最佳配方及最适发酵条件,同时研究其对杨树抗性的影响,以期为揭示该菌株发酵液的诱导抗性机制奠定理论基础,本研究以杨树烂皮病病原菌(Valsasordida)为靶标菌,选用不同的营养源进行摇床发酵,并设计正交试验对发酵培养基成分及发酵条件进行优化。以1 a生黄快杨扦插苗(Populus pyramidalis cv.Huangkuai)为试材,采用针刺创伤法接种杨树烂皮病病原菌;采用比色法测定杨树叶片苯丙氨酸解氨酶活性以及类黄酮、总酚、脯氨酸和木质素含量的变化。结果表明,菌株F57的最佳碳源为可溶性淀粉,最佳有机氮源为花生饼粉,无机氮源为硫酸铵。最佳发酵培养基配方为可溶性淀粉70 g,花生饼粉25 g,酵母粉2 g,硫酸铵3 g,氯化钠2.7 g,碳酸钙2.7 g,水1000 mL,pH=7.2。摇床发酵的最佳条件为:温度28℃、初始pH=7、发酵时间5 d、种龄5 d、装液量40 mL/250 mL、接种量3%。喷施发酵液可诱导杨树产生系统获得抗性,使其体内游离脯氨酸、木质素、类黄酮和总酚的含量增加,PAL活性增强。F57发酵液可抑制杨树烂皮病病原菌的侵入,阻止杨树烂皮病的扩展,该发酵液同时具有预防和保护作用,具有很好的应用开发前景。

杨树烂皮病生防链霉菌的筛选及鉴定

为明确能有效抑制杨树烂皮病菌的拮抗放线菌F58的生防效果及分类地位,采用平板对峙法、杯碟法和人工接种法分别测定了其活菌及发酵液的抑菌活性;并通过形态学、生理生化特征、16S rRNA及全细胞脂肪酸分析等方法研究了其分类地位。结果表明,拮抗放线菌F58对杨树烂皮病菌、杨树溃疡病菌、苹果斑点落叶病菌等13种供试植物病原菌均有抑制作用,抑菌谱广,其中对杨树烂皮病菌和杨树溃疡病菌抑制作用最强,抑菌带达30.2 mm以上,菌株F58发酵液对这2种病菌也有很强的抑制作用,抑菌圈直径分别为56.4 mm和42.7 mm;发酵液的无菌滤液对杨树烂皮病的保护效果和治疗效果分别达88.7%和73.4%。根据菌株形态、生理生化特性、16S rRNA序列比对及全细胞脂肪酸分析,鉴定拮抗放线菌F58为盐屋链霉菌Streptomyces sioyaensis。