武夷菌素对番茄灰霉菌的抑制作用及对番茄抗病性相关酶活性的影响

采用凹陷载玻片法测定了武夷菌素对番茄灰霉菌分生孢子萌发的抑制作用,在离体番茄叶片上测定了被武夷菌素处理后的番茄灰霉菌菌丝和分生孢子致病性的变化以及武夷菌素对番茄幼苗体内抗病性相关酶活性的影响。结果表明:武夷菌素对番茄灰霉菌的分生孢子有较强的抑制作用,其EC₅₀为14.1μg／mL。浓度为100μg／mL的武夷菌素可完全抑制孢子的萌发。武夷菌素能使灰霉菌菌丝和分生孢子的致病性明显下降,同时还能诱导番茄体内抗病性相关酶(SOD、POD、PPO、PAL)活性的增强,提高番茄幼苗的抗病性。     

武夷菌素高产基因工程菌发酵培养基的优化

为进一步提高武夷菌素的产量,以基因工程菌Streptomyces ahygroscopicus var. wuyiensis W273为试验菌株,采用单因子试验确定发酵培养基的最适6种营养成分为玉米粉、葡萄糖、黄豆面、氯化铵、碳酸钙和氯化镁;应用SAS软件中的Plackett-Burman设计法,对影响菌株发酵生产武夷菌素的6个因素进行了筛选,确定葡萄糖和碳酸钙为影响摇瓶发酵生产武夷菌素的主要因素。利用响应面分析法对2个主要因素的最佳水平及其交互作用进行研究,建立了二次回归方程,Y=218.18+270.28X₁+1274.74X₂-3.28X₁²-5.4X₁X₂-200.98X₂²,并最终确定最佳培养基配方为玉米粉20 g/L、葡萄糖39 g/L、黄豆面20 g/L、氯化铵4 g/L、碳酸钙2.65 g/L、氯化镁0.4 g/L。以新配方在28℃、220 r/min进行摇瓶发酵60 h后,武夷菌素效价平均值为7215 μg/mL,较原始培养基发酵后武夷菌素效价提高了26.5%。     

武夷菌素对活体微生物农药的影响

本文以武夷菌素为主要对象,以牛津杯抑菌测试法和菌丝生长抑制法观察武夷菌素对几种常见的真菌类活体微生物农药之间的影响。武夷菌素对于真菌孢子的抑制试验结果显示,武夷菌素在高浓度处理下对球孢白僵菌的抑制作用显著大于金龟子绿僵菌,其中对球孢白僵菌的最小抑菌浓度为400 mg/L,对金龟子绿僵菌的最小抑菌浓度为200 mg/L。武夷菌素对绿色木霉、哈茨木霉、淡紫拟青霉菌丝生长率的抑制试验结果显示：武夷菌素100 mg/L浓度对于三种真菌菌丝生长的抑制率分别为64.6%、48.6%、39.2%,进行毒力回归方程计算,数据表明武夷菌素对绿色木霉的EC₅₀为57.13 mg/L,对哈茨木霉的EC₅₀为109.81 mg/L,对淡紫拟青霉的EC₅₀为170.03 mg/L。武夷菌素在防治病害过程中实际用药量约100 mg/L,会对金龟子绿僵菌、球孢白僵菌、绿色木霉、哈茨木霉和淡紫拟青霉产生不同程度的抑制,建议应错开使用。本研究所获得的结果对指导武夷菌素及活体微生物农药的生物防治应用具有重要的意义,为生物防治技术集成提供理论基础。     

武夷菌素生物合成调控基因wysPIII的功能

为了深入研究武夷菌素生物合成调控机理，通过筛选对武夷菌素产量有影响的基因，明确基因的功能，利用分子育种技术来获得武夷菌素高产菌株。本研究通过基因敲除和过表达技术，获得了wysPⅢ基因的缺失突变株、互补菌株和过表达菌株，验证了该基因在武夷菌素生物合成过程中的功能和武夷菌素产量的关系。结果表明：wysPⅢ基因的过表达菌株生长速率加快，产孢时间提前，而缺失突变株较野生菌株生长变慢，产孢量下降，孢子颜色由正常的深灰色变为灰白色，菌丝变稀疏，但是构建好的菌株与野生型菌株相比，武夷菌素产量没有显著变化。由此可知：wysPⅢ基因调节菌株的生长和产孢特征，而不影响武夷菌素的产量，过表达菌株生长速率加快可缩短武夷菌素发酵时间，降低生产成本。     

武夷菌素对番茄灰霉菌(Botrytis cinerea)的作用方式

 借助光镜和透射电镜观察了武夷菌素对番茄灰霉菌菌丝生长和分生孢子萌发的形态影响,结果表明,武夷菌素处理的菌丝异常生长,分生孢子萌发的芽管膨大缢缩,菌丝体内液泡增多;武夷菌素能引起菌丝细胞膜透性的变化,造成液体培养基电导率增加;同位素标记的¹⁴C-谷氨酸、³H-葡糖胺和³H-腺嘌呤掺入实验表明,武夷菌素能抑制菌丝蛋白质的合成,对细胞壁几丁质和核酸的合成没有影响。     

应用~(60)Coγ射线诱变选育武夷菌素高产菌的研究

武夷菌素是一种广谱、高效、低毒的生物农药,对蔬菜病害及果树、粮食作物病害有着明显的防治效果。但目前生产上所用的武夷菌素产生菌的效价都相对较低,为进一步提高武夷菌素产生菌药效,降低生产成本,研究以L7为出发菌株,采用3种不同剂量(500Gy,1000Gy,1500Gy)的60Coγ射线对其进行诱变处理。通过琼脂块法初筛,从3582株突变株中选育出78株相对高产菌株进行摇瓶复筛,最终选出5株效价最高的菌株(C-28,C-42,C-64,C-75,C-76)进行遗传稳定性测定。5次传代后,结果显示,菌株C-75遗传稳定性较好,能够稳定保持高效价不变(达到5 528μl/L),较出发菌株L7(效价4112μL/L)提高了34.4%。     

武夷菌素产品的创制与应用

武夷菌素是具有我国自主知识产权的生物农药，先后创制了1%、2%、3%武夷菌素系列产品。作为一种低毒、高效、广谱的核苷类微生物次级代谢产物，对多种作物的真菌性病害具有很好的防治效果。本文总结了四十年来，武夷菌素在产品创制、高产菌株选育、发酵工艺、提取工艺以及田间应用等方面的研究进展，展望了武夷菌素产业化发展过程中存在的问题并分析了接下来的研究重点。     

武夷菌素产生菌CK-15遗传操作系统的优化

旨在优化武夷菌素产生菌不吸水链霉菌武夷变种CK-15的遗传操作系统,实现武夷菌素生物合成基因的高效敲除。以自杀性质粒pKC1132为载体,优化了外源DNA通过接合转移进入菌株CK-15的方法,确立了构建基因敲除突变株的最佳方案,最终成功得到了武夷菌素生物合成基因的双交换突变株。获得了菌株CK-15稳定高效的遗传操作系统,为进一步研究武夷菌素生物合成机理和对武夷菌素利用组合生物合成改造奠定基础。     

2%武夷菌素水剂防治黄瓜白粉病药效试验

[目的]明确2%的武夷菌素水剂在黄瓜白粉病上的防治效果。[方法]以2%武夷菌素180倍液2、60倍液3、40倍液喷雾为处理,以50%福美双可湿性粉剂500倍液喷雾为常规对照,以清水喷雾为空白对照,施药2次,每次间隔7 d,分别于药前、第1次药后7 d、第2次药后7 d、第2次药后14 d调查黄瓜白粉病的发病情况,并计算防效。[结果]2%武夷菌素水剂对黄瓜白粉病有较好的田间防治效果,可有效控制黄瓜白粉病的蔓延;2%武夷菌素水剂各处理均未对黄瓜产生药害,对黄瓜的生长发育无明显影响,且对其他病虫害或有益生物无直接影响;2%武夷菌素水剂260~340倍液喷雾对黄瓜白粉病的防治效果较好,且成本较低。[结论]2%武夷菌素水剂是防治黄瓜白粉病的一种有效无公害生物农药,可以在生产上推广使用。