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影响苏云金杆菌芽孢萌发的相关因子研究

陈国华

  本文对河北省农林科学院植保所生防研究室分离获得的苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis简称Bt)菌株HB-2和HBF-1及湖北武汉Bt研究中心提供的菌株HD-1进行了形态特征、生理生化特性及杀虫效果的研究,并重点以影响芽孢萌发的相关因子为研究内容,阐明提高芽孢萌发速度和效率的方法,为Bt制剂的生产提供科学依据。HB-2为对鳞翅目害虫,尤其是对甜菜夜蛾、棉铃虫特效的菌株;HBF-1是对金龟科地下害虫具有高毒力的Bt菌株。HB-2和HBF-1菌株的分离筛选,为持续有效地控制我国鳞翅目害虫和地下害虫的发生危害提供了宝贵的菌株资源。发酵培养过程中,影响芽孢萌发的因素很多,本文主要以物理条件、化学条件和营养条件为研究对象,以芽孢的萌发率为调查指标,研究不同条件对芽孢萌发的影响。其中物理条件包括温度、接种量、装量和紫外照射;化学条件包括pH值、渗透压;营养条件主要研究了二十种基础氨基酸及其不同组合对Bt芽孢萌发的影响。物理条件对芽孢的萌发影响很大。研究结果表明,芽孢经不同温度及方式进行预处理后,其萌发率有显著差异。HD-1、HB-2和HBF-菌株经70、75和80℃活化处理15 min,萌发率均在98%以上,若在100℃条件下活化处理15 min,萌发率则低于20%;不同温度处理不同时间,萌发率变化亦较大;与低温或高温单一处理相比,低温-20℃、10℃与高温50、60、90和100℃交替处理,萌发率可显著提高。当接种量为1%,培养基装量为30ml时,HD-1、HB-2和HBF-1菌株芽孢的萌发率最高。不同菌株经紫外光照射一定时间后,芽孢的萌发率降低,但萌发速度有所提高。化学条件是芽孢萌发的关键因素。不同的菌株其芽孢萌发和生长所需的pH值和渗透压不同。研究结果表明,HD-1、HB-2和HBF-1菌株萌发所需的初始pH值的范围分别为5.5~8.5、6.0~8.5和6.5~8.5。本研究通过调节氯化钠的浓度调节渗透压,测定渗透压对芽孢萌发的影响,研究结果表明,芽孢在较高的渗透压条件下,萌发率较高,同时萌发速度较快。当氯化钠浓度分别为0.7%、1.0%、0.9%时,HB-2、HD-1和HBF-1的萌发率最高。根据单因素试验结果,进行L_9(3~4)正交试验。统计分析结果表明,预处理温度是提高HD-1和HBF-1菌株芽孢萌发率的决定因素;而初始pH值则是提高HB-2菌株芽孢萌发率的决定因素。各因素对HD-1菌株萌发的影响程度依次是:预处理温度>渗透压>初始pH;对HB-2、HBF-1菌株的影响程度分别为:初始pH>预处理温度=渗透压和预处理温度>初始pH>渗透压。营养条件对芽孢的萌发起决定作用。试验结果表明,三株Bt细菌在基础培养基BM中不能萌发,当添加某些不同种类的氨基酸时,芽孢可以萌发,并且萌发率显著不同。HD-1和HB-2菌株在缺少丙氨酸,HBF-1菌株在缺少缬氨酸的培养基中不能萌发,说明丙氨酸和缬氨酸分别为HD-1、HB-2和HBF-1菌株萌发的必需氨基酸。HB一2、HD一1和HBF一1在全培养基即含有二十种基础氨基酸的培养基中,萌发情况良好。在一些不能萌发的含单一氨基酸的培养基中,若添加各菌株所对应的必需氨基酸,芽抱则可以萌发。……   
[关键词]:苏云金杆菌;芽孢;萌发;萌发率;影响因子
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:河北农业大学2004年