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恶臭假单胞菌A3菌株抗TMV的活性小分子物质分离及作用机理研究

郭丛

  由烟草普通花叶病毒(Tobacco mosaic virus, TMV)引起的烟草病毒病是我国烟草上主要的病害之一,是影响我国烟草产量和质量的主要制约因素。目前,抗植物病毒剂的防治效果并不理想,并且化学农药的大量使用,引起了一系列令人担忧的环境和社会问题。从可持续发展的角度考虑,发展能产生高效、高活性的生物源抗病毒剂是实现产业化生物防治的关键任务。生物农药存在多种防治策略,其中之一就是应用微生物的次级代谢产物。 本研究从TMV重病区中未发病的K326烟株根际土壤中筛选出对TMV具有高度拮抗活性的菌株A3,结合其生理生化特性测定以及16S rDNA序列分析鉴定的结果,判定菌株A3为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。并通过试验筛选出A3菌株适宜的摇瓶发酵条件:NB培养基为适宜培养基、初始pH7.0、适宜发酵温度28℃、通气量100 mL/250 mL、发酵时间60 h-72 h,适宜的碳源为葡萄糖,适宜的氮源为酵母膏或蛋白胨。同时,本研究对菌株发酵液的活性物质进行了分离纯化,最后采用气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)进行化学分析和结构鉴定,共得到38种化合物,其中酮类化合物、醇类化合物居多。 此外,本研究以三生-NN烟和普通烟NC89为寄主材料,对活性小分子物质拮抗TMV的作用机制做了初步探索。电镜观察表明活性物质能破坏TMV粒体的完整性,使病毒粒体断裂并且排列凌乱无序。对病毒-寄主互作中,活性物质对烟株处理后能诱导植株体内PR基因表达上调,诱导植株产生系统抗病性。 同时,以不同浓度的吐温-20作为表面活性剂,与菌株发酵液混合后喷施4-5叶期NC89,于不同时间接种TMV,确定该菌用于生产的最适宜剂型和浓度。试验结果表明,0.25%的吐温-20较利于菌株A3作用于烟叶表面,喷施1 d后接种TMV,能更好的抑制烟草病毒病的发生。利用Real-time PCR对云南腾冲和广西隆林2个植烟区土壤中TMV的含量进行了定量检测,检测该菌对土壤中TMV污染的生物修复能力。结果表明P. Putida A3可降低植烟土壤中TMV的含量,降低了TMV发病率。该研究结论将为农作物TMV的生物防治与无公害食品的生产提供新的研究思路和方法。……   
[关键词]:烟草普通花叶病毒;拮抗细菌;活性小分子物质;作用机制
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国农业科学院2011年