蠟樣芽孢桿菌的培養(yǎng)及其在農業(yè)領域中的應用研究.pdf

1、有益蠟樣芽孢桿菌是我國農業(yè)部正式批準生產生物制品的菌種，具有調節(jié)宿主微生態(tài)平衡的功能，廣泛應用于飼料、農業(yè)、醫(yī)藥保健和食品等各領域。BacilluscereusCMCC63305是本課題組自行篩選的一株可用于人體保健的菌株，已工業(yè)化生產成微生態(tài)制劑，銷量良好。由于芽孢桿菌活菌制劑普遍存在生產過程中壓力過大使活菌數和芽孢數減少、有效期內活菌及活芽孢不穩(wěn)定從而導致產品有效期不長、貨架期短的問題，研究活菌制劑的活性保護對于產品質量的優(yōu)化具有重

2、大意義，同時為其他微生態(tài)制劑的生產提供方法學的借鑒。
　　 此外，對活菌制劑的應用范圍進行擴大，研發(fā)具有生物防治功能的農用微生態(tài)制劑對農業(yè)生產具有不可估量的應用價值。
　　 本論文首次在蠟樣芽孢桿菌的培養(yǎng)中運用Plackett-Burman設計法優(yōu)化培養(yǎng)基，篩選出基礎培養(yǎng)基中的重要因子為葡萄糖，通過濃度優(yōu)化實驗確定適合Bacillus cereusCMCC63305生長的最佳培養(yǎng)基配方(g/L)：牛肉膏5，蛋白胨10，氯

3、化鈉5，葡萄糖15，硫酸錳(MnSO4·H2O)1，磷酸二氫鉀2，硫酸鎂(MgSO4·7H2O)0.5。
　　 在上述實驗基礎上創(chuàng)新性地通過發(fā)酵的不同階段添加糖類、離子表面活性劑等物質并研究它們對菌體細胞的保護作用。在Bacillus cereusCMCC63305發(fā)酵的3個階段加入谷氨酸鈉、海藻糖、聚乙二醇400、甘油和吐溫80，通過發(fā)酵終止時和4℃保存一段時間后活菌數的測定考察不同物質對細胞生長及活性的影響，發(fā)現海藻糖對菌體

4、的保護效果遠遠優(yōu)于其它幾種保護劑，在發(fā)酵初期添加能在180天后使細胞存活率達到66.6％，最佳添加濃度為0.5 g/L。
　　 論文首次對Bacillus cereusCMCC63305在農業(yè)上的多種應用進行了探索。首先通過平皿促發(fā)芽實驗研究了Bacillus cereusCMCC63305對小麥種子發(fā)芽能力的影響。濃度為104-106cfu/mL的蠟樣芽孢桿菌發(fā)酵液可顯著促進小麥種子發(fā)芽，與對照相比，萌芽率提高了6.0％-11

5、.0％，根長增加了6.57％-10.75％，種子根/芽比值均顯著高于對照。同時，田間實驗證明了Bacillus cereusCMCC63305能刺激小麥根的生長，增加小麥鮮干重物質的積累。與對照相比，經過菌液處理過的小麥鮮重增加了9.08％-13.00％，干重增加了9.22％-12.90％，株高增加了1.24％-5.57％，且都明顯健壯。對Bacillus cereusCMCC63305的促生機理進行了探索，通過溶磷實驗和生長素IAA的

6、測定實驗發(fā)現Bacillus cereusCMCC63305不能分解難溶無機磷和分泌生長素IAA，推測可能具有其他促生功能。
　　 此后，對Bacillus cereusCMCC63305的抑菌作用進行了研究。實驗表明106cfu/mL的發(fā)酵液對小麥紋枯病有很好的抑制效果，菌絲生長抑制率達86.07％，略低于多菌靈藥劑的殺菌效果；對蔬菜灰霉病的抑制率達63.73％，超過腐霉利對蔬菜灰霉病的抑制率51.53％。由平板對峙與杯碟法實

7、驗推測BacilluscereusCMCC63305的可能抑菌機制為：通過營養(yǎng)競爭和位點競爭抑制小麥紋枯病菌的生長。
　　 最后采用浸葉碟飼喂法發(fā)現Bacillus cereusCMCC63305具有殺蟲活性，且隨著活菌數的增加，殺蟲能力遞增。濃度為1.83×1016cfu/mL的菌液對3齡小菜蛾48h的致死率為84.3％，略低于蘇云金芽孢桿菌Bt0601在濃度為1.14×1010cfu/mL的情況下對3齡小菜蛾48h的致死率9