摘要
植物真菌病害是危害农作物产量的重要因素之一，传统的化学农药防治具有较好效果，但其大量使用对食品安全、生态环境及人类社会造成了巨大压力。金龟子绿僵菌是最早用于防治害虫的一种有效的杀虫真菌，利用它来防治害虫的研究与实践已愈百年。目前发现，全世界约有200多种昆虫能被金龟子绿僵菌感染致死。随着金龟子绿僵菌防治对象的不断扩大，近年来世界各地用金龟子绿僵菌对近百余种农作物、林木及卫生上的害虫进行室内实验的评价。从防治规模看，绿僵菌已发展成仅次于白僵菌的真菌杀虫剂，但其对植物病原真菌引起的病害研究方面，尚处于起步阶段。 本论文通过对金龟子绿僵菌NJYHWG3820发酵培养基及培养条件进行优化。首先进行发酵培养基单因素优化，在单因素实验基础上，进行Plackett-Burman实验，确定了蔗糖、酵母膏和MgSO4对发酵结果影响显著，经过最陡爬坡设计确定本实验中心点，此后利用软件进行多元回归拟合，获得菌体生物量的数学模型:Y=-303.58+6.90A+6.79B+523.41C+0.026AB-1.16AC-1.41BC-0.16A2-0.16B2-338.12C2，利用软件Design-Expert对方程求解得到相应培养基值:蔗糖20.07g/L，酵母膏20.04g/L，MgSO40.7g/L。在最优培养基的基础上，对发酵培养条件进行单因素实验，确定最佳摇瓶发酵条件:接种龄70h，pH为6.5，接种量5％(V/V)，发酵温度28℃，摇瓶转速200rpm; Plackett-Burman试验显示温度、pH和转速对该绿僵菌菌株培养条件是极显著因素。对优化结果进行验证，菌体生物量达到19.314g/L，比初始生物量提高了63.90％。 在发酵优化基础上，研究金龟子绿僵菌NJYHWG3820的发酵动力学。选择Logistic模型来描述金龟子绿僵菌生长曲线，利用Leudeking-Piret方程描述抑菌产物合成动力学过程，发现该金龟子绿僵菌产生抑菌活性物质的发酵类型属于生长偶联型，金龟子绿僵菌的生长和代谢抑菌物质的生成同步，即表明抑菌活性物质的含量与菌体生物量成正相关关系;最后使用Leudeking-Piret-Like方程描述底物消耗的动力学规律。结果表明这3个动力学模型能较好的拟合发酵实验结果，计算各个动力学模型相应参数，并对建立的三种动力学模型在3L发酵罐中进行了适用性验证，结果证明模型能较好的适用于金龟子绿僵菌发酵放大过程。 通过金龟子绿僵菌NJYHWG3820对植物真菌病害菌的抑菌谱研究，发现其对棉花黄萎病菌具有明显抑制作用，抑菌直径达34.20mm;对水稻纹枯病菌、番茄灰霉病菌及油菜菌核病菌抑制效果不明显;对水稻白叶枯病菌无抑制效果。对牛津杯装液量进行筛选，发现装液量从50μL到200μL均合适;对抑菌物质货架期稳定性进行研究发现，发现其抑菌效果在48h内基本不变;对抑菌物质热稳定性研究发现，发现在30℃至100℃内抑菌物质具有较好的热稳定性;对抑菌物质光照稳定性研究发现，金龟子绿僵菌上清液的抑菌物质具有较好的光照稳定性;研究抑菌直径精确度，RSD(n=8)=1.91％，精确度良好，表明以抑菌圈直径表征发酵液中抑菌物质含量具有较好重复性及可参照性较。
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