绿色木霉菌H06固体浅盘发酵工艺优化

对前期筛选获得防治香蕉枯萎病效果较好的绿色木霉菌菌株Trichoderma viride H06,通过Plackett-Burman试验设计及Box-Behnken设计的响应曲面法（response surface methodology,RSM）对影响生防菌株H06固体发酵培养基和培养条件进行了优化。确定固体培养基3个主要因子的最佳用量分别为锯末1.05kg、玉米粉0.72kg、KH2PO4 28.24g。培养条件优化试验得出：培养含水量、培养基厚度和温度是影响固体发酵产物孢子含量的主要因子,由所得响应曲面方程预测出这3个主要因子分别为51.26%、3.27cm和28.38℃时,在培养时间6d、接种量10%、菌龄60h、初始pH为6的条件下,固体发酵产物最大预测值为3.24×1010个/g。经验证,该理论预测值与实际值相近。     

木霉对植物的促生作用及其机制

简要回顾了木霉促进植物生长作用及其机制的研究进展,探讨了木霉促生作用的存在问题及对策,并对木霉促生作用的应用前景进行了展望。     

新型木霉氨基酸有机肥研制及其对番茄的促生效果

为提高贵州木霉NJAU4742固体发酵产孢能力,本研究拟用稻草秸秆和氨基酸水解液为原料进行固体发酵获得高分生孢子含量的固体菌种,将该固体菌种添加到含有不同比例氨基酸水解液的有机肥中进行二次发酵研制新型生物有机肥,并利用盆栽试验研究该生物有机肥对番茄的促生作用.结果表明: 在利用稀释30倍的氨基酸水解液浸泡秸秆过夜后调节秸秆为初始pH 3.5、75%含水量、30%玉米粉添加量的条件下,贵州木霉NJAU4742所产分生孢子数量高达2.40×10¹⁰ CFU·g^-1.接种2%固体木霉菌种于含有20%氨基酸水解液的腐熟有机肥后,该处理中木霉活菌数和吲哚乙酸(IAA)含量均达到最高,分别为6.40×10⁹ CFU·g^-1和38.66 mg·kg^-1,与对照相比分别增加了1142.30和1.42倍.盆栽试验表明,木霉氨基酸生物有机肥(AT)与氨基酸有机肥(AA)处理跟对照(CK)相比株高分别增加了98.8%和23.8%,茎粗分别增加了58.9%和10.3%,叶绿素、叶长、叶宽等指标也显著增加.利用稻草秸秆和氨基酸水解液进行浅盘固体发酵生产木霉分生孢子,克服了工厂化生产固体木霉菌种的瓶颈,以此制备的新型木霉氨基酸有机肥(AT)与等养分的氨基酸有机肥(AA)和对照(CK)处理相比,对番茄的促生效果显著,在集约化农业生产中具有良好的应用前景.     

里氏木霉FS10-C固体发酵基质筛选及发酵条件初探

筛选适宜里氏木霉FS10-C菌株固体发酵的基质,并优化其发酵基本条件,以期为将该菌株应用于土壤重金属污染修复中奠定基础。采用单因素试验对固体发酵基质进行筛选,在筛选结果的基础上,再运用正交试验设计初步确定适宜的发酵条件,并在50 L固体发酵罐中进行放大试验。结果表明,桔皮麦麸混合物为木霉FS10-C的最佳发酵基质,优化后的平皿固体发酵条件为:桔皮、麦麸按1∶1比例配伍,固水比为1∶1.2,接种量为5%,发酵温度为28℃,发酵14 d后产孢量可高达2.43×1010 CFU/g,且应用于固体发酵罐中发酵效果良好,产孢量达到1.44×1010 CFU/g。通过对固体发酵基质的筛选和发酵条件的优化,可实现木霉FS10-C的高密度培养,降低制剂成本,具有规模化生产的潜力。     

响应面设计优化绿僵菌固体发酵条件

【目的】为了提高绿僵菌分生孢子产量及孢子质量,应用响应面设计对金龟子绿僵菌菌株CY-1(Metarhizium anisopliae)进行固体发酵培养基的优化。【方法】单因素试验基础上,采用响应面试验设计方法优化培养基组分。【结果】添加了碳、氮营养的最佳固体发酵培养基为玉米粉:稻壳=8:2,料水比1:0.8,葡萄糖0.8%,硫酸铵2.5%,磷酸二氢钾0.8%;在固体培养基上的理论产孢量为7.45×10~9个/g;验证后实际为6.94×10~9个/g。【结论】运用响应面法对绿僵菌固体发酵的培养基成分进行优化,得到了绿僵菌孢子粉,为孢子粉进行地下害虫防治和制剂加工的研究奠定了基础。     

利用城市垃圾发酵生产绿色木霉孢子

研究利用城市生活垃圾发酵生产绿色木霉孢子的可行性,培养条件和发酵过程中的种群密度变化规律。结果表明,城市生活垃圾适宜作为生产木霉孢子的培养基质;合适的培养条件为垃圾培养基质中添加 ３０％（Ｗ／Ｗ）的麸皮,接种量 ３０％（ｖ／ｗ）,发酵 ８—１０ｄ,孢子密度可达 １０９／ｇ以上。     

侧钩木霉的分离、鉴定及产孢条件优化

从堆肥中分离得到一株具有较强拮抗植物病原菌活性的木霉菌,经过分子生物学方法鉴定为侧钩木霉(Trichoderma ghanense)。以该菌为出发菌株,对其固态发酵培养基进行优化,以期提高孢子产量。通过单因素筛选、Plackett-Burman实验、最陡爬坡实验和响应面分析确定影响孢子产量的最重要的三因素为蔗糖、玉米浆、硫酸镁,其最佳浓度分别为0.56%、0.56%和2.59%,最佳初始含水量为35%,最佳初始pH值为9。优化后的固态发酵培养基上,该菌孢子产量可达1.16×109CFU/g IDS,约是优化前的17倍。     

里氏木霉Trichoderma reesei产纤维素酶的发酵培养基碳氮源优化

研究C、N源对里氏木霉(Trichoderma reesei)生产纤维素酶的影响,采用单因素实验方法和中心复合方法对发酵培养基进行优化。单因素实验表明:黄豆饼粉、玉米芯、玉米浆对纤维素酶的影响显著。通过响应面优化,得到最优培养基C、N源的组成:黄豆饼粉32.21 g/L,玉米芯42.29 g/L,玉米浆4.45 g/L。优化条件下,摇瓶发酵7 d的比酶活达到(10.65±0.50)U/mL。     

高产纤维素酶的拟康宁木霉菌株8985固态发酵条件优化

木霉是重要的产纤维素酶真菌,在其可利用性评价筛选过程中,获得了一株在实验室条件下高产纤维素酶的拟康宁木霉菌株8985.采用响应面法对8985产纤维素酶的固态发酵条件进行了研究,以滤纸酶活为响应值,通过Plackett-Burman设计对11个因素进行了筛选,包括温度、湿度、发酵时间、K2HPO4、(NH4)2SO4、T...     

三个木霉菌株防病促生效应

【背景】木霉(Trichoderma sp.)是重要的生防微生物资源,对不同的木霉菌株进行生物学特性比较,可为获得功能较广的复配型生防菌剂提供参考信息。【目的】通过对绿木霉(Trichoderma virens) T23、哈茨木霉(Trichoderma harzianum) T22、G30的防病效果及对作物的促生潜力等生物学特性进行比较分析,明确不同菌株的生物功能差异。【方法】用平板拮抗法比较分析菌株T23、T22、G30对植物病原真菌的拮抗效果;用乙酸乙酯萃取法对菌株T23、T22、G30培养液中的胶毒素进行提取并通过高效液相色谱法(high-performance liquid chromatography, HPLC)检测胶毒素;用打孔法比较分析培养液萃取物对植物病原真菌的拮抗效果;通过温室接种验证菌株T23、T22、G30的防病效果;分别以磷酸钙、卵磷脂为唯一磷源检测菌株T23、T22、G30对难溶性磷的转化利用潜力,用电感耦合等离子发射光谱法(inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry, ICP-AES)检...     

新疆野果林木霉分离鉴定、抑菌作用及固态发酵配方优化

【背景】新疆野苹果病害发生严重,而木霉(Trichoderma spp.)是重要的植物病害生防菌,因此可利用其对新疆野苹果病害进行防治。【目的】分离鉴定新疆野果林木霉菌株,分析其对新疆野苹果2种病原菌的抑菌能力,为新疆野苹果专用木霉菌肥的制备提供菌种资源。【方法】利用平板稀释法对新疆野果林4种草本植物根围木霉菌进行分离,通过形态学与分子生物学方法进行菌种鉴定,平板对峙试验检测其抑菌能力并优化木霉菌株的固态发酵配方。【结果】共分离得到2种木霉菌共42株,分别为34株棘孢木霉(T. asperellum)和8株深绿木霉(T. atroviride);棘孢木霉TasT01对苹果炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides,Cgl)和苹果斑点落叶病病原菌(Alternaria alternariaf.sp.mali,Aal)的抑菌率分别为58.60%和57.14%;深绿木霉TatT35对Cgl和Aal的抑菌率分别为43.86%和36.90%。进一步显微镜观察发现,TasT01可通过菌丝缠绕的方式抑制2种病原菌的生长。TatT35菌株固态发酵配方为稻壳90%、麦麸10%...     

三株海洋木霉的应用潜力

【目的】探索3株海洋生境木霉的应用潜力。【方法】经过筛选和诱变,获得高抑菌活性及产孢量的木霉突变株;通过优化培养基、温度、初始p H考察其产孢量及最适培养条件;综合抑菌谱、重寄生及抑菌相关基因考察其抑菌活性;采用特殊培养基法考察其产纤维素酶、植酸酶、铁载体以及降解磷钾的能力,高效液相色谱法测定其产吲哚乙酸能力。【结果】3株木霉菌的产孢量分别为3.45×108、3.10×108和2.55×108 CFU/cm2,与野生型相比分别提高了88.52%、63.16%和180.22%;且均可产生厚垣孢子,其中XG20-1厚垣孢子产量最高,达到3.56×108 CFU/m L。3株木霉菌具有较广抑菌谱及对番茄早疫病菌的重寄生作用,同时扩增得到Tex1、Nag1、Eg1基因,生物学测试显示其均具有产纤维素酶、几丁质酶以及铁载体的能力,证明其抑菌活性是多种机制共同作用的结果;菌株可以降解磷钾,且吲哚乙酸产量分别为2.61、1.57和1.92 mg/L,具有促进植物生长的潜力。【结论】本文中3株木霉菌在开发为生防菌与生物肥料方面展现出良好的应用潜力。     

粮食上木霉菌的分离鉴定及其生防效果

【背景】粮食在生长和收储期极易受到病原真菌或产毒真菌的污染,造成严重的损失。众多实践证明木霉属(Trichoderma)可以有效防治植物病原真菌。【目的】鉴定和筛选能有效抑制粮食常见危害真菌的木霉生防菌株,开发生防菌剂,保障粮食生产安全。【方法】从粮食上分离筛选出35株木霉,通过多基因系统发育分析和形态学观察方法进行菌种鉴定,利用平板对峙试验筛选出对粮食常见危害真菌有抑制作用的菌株。【结果】35株木霉分属于8个种,分别为非洲哈茨木霉(Trichodermaafroharzianum)、类棘孢木霉(Trichodermaasperelloides)、 Trichoderma amoenum、近深绿木霉(Trichoderma paratroviride)、Trichoderma obovatum、长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum)、东方木霉(Trichodermaorientale)和深绿木霉(Trichodermaatroviride)。对峙试验结果表明,这8种木霉对于粮食上分离到的10种危害真菌均具有较好的抑制效果。非洲哈茨木霉(T.afroharzi...     

柽柳根际一株盐单胞菌Bachu 26的分离、鉴定及其盐胁迫下的促生作用研究

盐渍化是世界性的土壤问题,植物促生根际细菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)在盐碱地改良和促进植物生长方面具有独特优势。柽柳是典型的盐生植物,筛选其根际微生物并研究其促生效果与促生机制,以此开发微生物菌肥,具有重要的应用价值。【目的】筛选耐盐碱植物柽柳的根际微生物,对其基本特性、耐盐碱能力、促生功能及促生效果进行评估。【方法】从新疆巴楚境内野生柽柳根际土壤中筛选出一株耐盐碱细菌菌株Bachu 26;通过形态学观察、生理生化特性测定和16S rRNA基因序列分析,对该菌株进行鉴定;利用不同盐浓度(0%–20%)和不同pH(7.0–13.0),对菌株Bachu 26的耐盐耐碱能力进行测定;采用多种功能鉴定培养基测定其促生功能,并对生长素吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)进行定量测定;通过二分格培养皿实验验证菌株产生挥发性酸性物质的能力;在普通培养皿上将拟南芥幼苗与菌株Bachu 26共培养,分析菌株对拟南芥幼苗的促生作用;在二分格培养皿上将拟南芥与Bachu 26隔离培养,分析菌株产生的挥发性酸性物质对拟南芥幼...     

一株高产洛伐他汀红曲霉的筛选与液态发酵条件优化

【背景】洛伐他汀(lovastatin)是红曲霉的次生代谢产物,是重要的临床用降血脂药物。在液态发酵条件下,红曲霉的洛伐他汀产量较低,难以满足工业化生产的要求。【目的】筛选获得一株高产洛伐他汀的红曲霉株,并通过优化液态发酵条件提高洛伐他汀的产量。【方法】从红曲米中筛选获得一株高产洛伐他汀的红曲霉株,依据形态学特征、生理生化特性及18S rRNA基因序列分析对分离菌株进行鉴定;通过响应面法对其产洛伐他汀的液态发酵条件进行优化。【结果】获得一株产洛伐他汀的紫红曲霉(Monascus purpureus M4),该菌在甘油57.80g/L、酵母浸粉5.52 g/L、接种量为6.90%条件下,洛伐他汀产量(173.60 mg/L)较优化前提高了4.8倍。【结论】菌株M4产洛伐他汀最优液态发酵条件的建立,为洛伐他汀的大规模生产及该菌株的工业化应用提供了技术支撑。     

具促生功能拟蕈状芽孢杆菌(Bacillus paramycoides) SH-1464发酵条件优化及其活性

【背景】植物根际促生菌在促进植物生长、提高植物系统抗性及改善土壤养分状况等方面具有极大的应用潜力。【目的】为微生物菌肥的开发利用提供高效微生物资源。【方法】采用稀释涂布平板法分离烟草根际土壤可培养细菌,利用PVK培养基筛选具强溶无机磷活性的菌株,结合钼锑抗比色法测定菌株溶磷活性;利用Salkowski’s比色液检测菌株产吲哚乙酸(indole acetic acid, IAA)活性;以菌株溶磷量和IAA产量为指标,采用单因素试验设计进行发酵条件优化,以得到菌株溶磷活性和产IAA的最佳发酵方案;基于种子促发芽及幼苗促生长试验验证菌株的促生效果;结合形态学、生理生化和16S rRNA基因序列对菌株进行分类学鉴定。【结果】于烟草根际土壤分离得到127个不同分类的菌株,10个菌株具溶无机磷的能力,其中菌株SH-1464溶磷活性最强,溶磷圈直径为16.11 mm,溶磷量为119.22 mg/L;Salkowski’s比色结果表明,菌株具有极强的产IAA活性,为39.88μg/mL。单因素试验结果表明,菌株SH-1464溶磷的最佳碳源为10 g/L葡萄糖,最佳氮源为0.5 g/L蛋白胨,最佳无机磷源及其添加量为2.5 g/L磷酸三钙,最佳初始pH值为7.5,温度30 ℃,转速200 r/min;菌株SH-1464产IAA最佳培养条件为：麦芽糖10 g/L,酵母粉5 g/L,NH₄NO₃ 10 g/L,氯化钾2.5 g/L,l-色氨酸0.1g/L,pH 6.5,温度30 ℃,转速180 r/min。基于单因素试验结果进行优化前后菌株溶磷量及IAA产量对比试验可知,优化后菌株的溶磷量为225.9 mg/L,提升84.5%;IAA产量为75.3μg/mL,提升88.8%。促生试验结果表明：菌株SH-1464处理下番茄种子的发芽率提高84.5%,株高提高55.1%,茎围提高32.5%,根长、根重分别提高16.4%和149%,地上部分鲜重和干重分别提高172.2%和203.6%。结合形态学和分子生物学鉴定菌株SH-1464为拟蕈状芽孢杆菌(Bacillus paramycoides,Genbank登录号为ON417365,保藏号为CCTCCM 2022924);此外,菌株还具有产蛋白酶、产纤维素酶、固氮、分泌铁载体的能力。【结论】菌株SH-1464具有强溶无机磷、固氮、分泌IAA、产蛋白酶、产纤维素酶及分泌铁载体等能力,可显著提高番茄种子的发芽率,对番茄幼苗株高、茎围、根长、根重、地上部分鲜重和干重等农艺性状具有显著促进作用,可作为高效微生物资源在微生物菌剂的开发利用等方面展现广泛应用前景。     

2株草螺菌的鉴定及其对煤矸石胁迫下香根草的促生作用

[背景]植物-微生物联合修复技术在减轻环境胁迫作用、增强植物抗性、改善矿区景观等方面发挥重要作用,其中根际促生菌可与植物相互作用,促进植物生长,增强植物对非生物胁迫的耐受性.[目的]鉴定铜尾矿中分离得到的2株根际细菌,研究其对植物生长的促生特性,测定2株菌的接种对于煤矸石胁迫下香根草的影响.[方法]对铜尾矿中分离得到的...     

水稻种子内生泛菌(Pantoea spp.)系统发育多样性及其促生功能

【目的】Pantoea菌株是广泛分布在自然界中的一类功能多样的细菌。本研究对分离自水稻种子内生的Pantoea菌株进行系统发育分析及功能评价,从而确定分类地位、种类多样性、分布特征及功能特性。【方法】采用乙醇-次氯酸钠联合灭菌方法进行水稻种子的表面灭菌,进行内生细菌的分离与纯化;其次将纯化后的菌株进行16Sr RNA基因PCR扩增及序列分析,通过MEGA7软件构建系统发育树;将分离得到的菌株进行功能实验检测,如溶磷、产IAA、产铁载体、拮抗病原真菌等特性,最后检测菌株的溶血性;水稻分型采用SSR方法,并对水稻农学性状如分蘖数、株高、植株重及产量进行调查。【结果】本研究对分离自8个不同基因型水稻种子中的146株内生Pantoea菌株进行系统发育分析及功能评价,结果发现所分离到的泛菌菌株主要属于Pantoea dispersa、Pantoea agglomerans、Pantoea cypripedii以及Pantoea brenneri四个种,其中P. dispersa的菌株数量最多,分布最广,并且存在于所有的8个水稻种子样品中。对其中66株菌进行功能检测,发现86.3%和69.7%的菌株具有溶磷和产IAA能力,有7株菌具有产铁载体能力,未发现对真菌病害Fusarium moniliforme有拮抗作用的菌株,并发现3株菌具有溶血性;本实验未发现泛菌组成与水稻系统发育及农学性状存在明显的相关性。【结论】本研究首次对水稻种子中泛菌的多样性及其功能进行报道,发现不同基因型的水稻种子所含Pantoea种类及组成存在差异,种子选择性地积累了Pantoea类群,大部分菌株具有一定的促生特性。该研究结果有助于进一步探究微生物与植物的共进化、种子微生物的传播途径及作用方式。