蠟樣芽孢桿菌的培養(yǎng)及其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究.pdf

1、有益蠟樣芽孢桿菌是我國農(nóng)業(yè)部正式批準(zhǔn)生產(chǎn)生物制品的菌種，具有調(diào)節(jié)宿主微生態(tài)平衡的功能，廣泛應(yīng)用于飼料、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥保健和食品等各領(lǐng)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(chǎn)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(chǎn)過程中壓力過大使活菌數(shù)和芽孢數(shù)減少、有效期內(nèi)活菌及活芽孢不穩(wěn)定從而導(dǎo)致產(chǎn)品有效期不長、貨架期短的問題，研究活菌制劑的活性保護(hù)對于產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)化具有重

2、大意義，同時(shí)為其他微生態(tài)制劑的生產(chǎn)提供方法學(xué)的借鑒。
　　 此外，對活菌制劑的應(yīng)用范圍進(jìn)行擴(kuò)大，研發(fā)具有生物防治功能的農(nóng)用微生態(tài)制劑對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有不可估量的應(yīng)用價(jià)值。
　　 本論文首次在蠟樣芽孢桿菌的培養(yǎng)中運(yùn)用Plackett-Burman設(shè)計(jì)法優(yōu)化培養(yǎng)基，篩選出基礎(chǔ)培養(yǎng)基中的重要因子為葡萄糖，通過濃度優(yōu)化實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)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(zhì)并研究它們對菌體細(xì)胞的保護(hù)作用。在Bacillus cereusCMCC63305發(fā)酵的3個(gè)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(shí)和4℃保存一段時(shí)間后活菌數(shù)的測定考察不同物質(zhì)對細(xì)胞生長及活性的影響，發(fā)現(xiàn)海藻糖對菌體

4、的保護(hù)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其它幾種保護(hù)劑，在發(fā)酵初期添加能在180天后使細(xì)胞存活率達(dá)到66.6％，最佳添加濃度為0.5 g/L。
　　 論文首次對Bacillus cereusCMCC63305在農(nóng)業(yè)上的多種應(yīng)用進(jìn)行了探索。首先通過平皿促發(fā)芽實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(shí)，田間實(shí)驗(yàn)證明了Bacillus cereusCMCC63305能刺激小麥根的生長，增加小麥鮮干重物質(zhì)的積累。與對照相比，經(jīng)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(jī)理進(jìn)行了探索，通過溶磷實(shí)驗(yàn)和生長素IAA的

6、測定實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Bacillus cereusCMCC63305不能分解難溶無機(jī)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(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)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(dá)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(dá)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(shí)

7、驗(yàn)推測BacilluscereusCMCC63305的可能抑菌機(jī)制為：通過營養(yǎng)競爭和位點(diǎn)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(xiàn)Bacillus cereusCMCC63305具有殺蟲活性，且隨著活菌數(shù)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