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杀线虫细菌的筛选鉴定和杀虫活性成分的初步分析

丁美娟

杀线虫细菌的筛选鉴定和杀虫活性成分的初步分析

丁美娟1
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作者信息

  • 1. 华中农业大学
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摘要

植物寄生线虫是一大类严重危害主要农作物生产的虫害生物,据统计每年造成全世界农作物的损失达到1500多亿美元,而其中约一半的损失是由根结线虫(Meloidogynespp.)所造成。因此,对根结线虫的防控工作受到世界各国的普遍重视。大量研究已证实,多种土壤细菌的不同代谢物对包括根结线虫在内的植物寄生线虫具有杀虫活性,但迄今已鉴定的高杀虫活性成分仍然十分匮乏,不能满足生产需求。基于此,本学位论文通过从根结线虫高发生土壤中筛选具有对南方根结线虫(Meloidogyneincognita)的杀线虫细菌,对所筛选的菌株进行了杀虫活性分析和菌株分类归属鉴定,并对所筛选到的两株对南方根结线虫的高活性菌株的杀虫活性成分进行了初步分析。论文所获得的主要研究结果如下: 从国内发生根结线虫感染的不同地区土壤所采集的26份土样中,通过富集培养和纯种分离得到232株细菌菌株,利用秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans)作为初筛生测线虫,并利用分离菌株的发酵上清液作为作用溶液,经处理线虫24h,从分离菌株中筛选到校正死亡率大于50%的初筛活性菌株22株。然后将22株细菌的发酵上清液作用于南方根结线虫进行复筛,经处理24h后得到校正死亡率大于50%的活性菌株14株。选择其中活性较高的4株分离菌株进行了16SrRNA基因的测序和部分生理生化试验,通过系统发育树的分析,初步确定所分离的编号为MB756、MB757、MB751和MB755的菌株可分别归属于缺陷假单胞菌(Brevundimonasbullata)、赛维瓦尔假单胞菌(Pseudomonasthivervalensis)、远东假单胞菌(Pseudomonasextremorientalis)和Vogesellaalkaliphila。 对4株鉴定的活性菌株,分别用细胞上清液和细胞破碎沉淀悬浮液对南方根结线虫和秀丽隐杆线虫进行杀虫生物测定,结果显示菌株MB756展现出最高的发酵上清液杀虫活性,其对南方根结线虫的致死率为86.1%;而菌株MB751展现出最高的全细胞杀南方根结线虫效果,致死率达到77.98%。在对秀丽隐杆线虫杀虫活性方面,MB756的发酵上清液原液中的L1期线虫发生100%死亡。对分别受MB751菌悬液(OD600=1.0)和MB756发酵上清液作用的线虫生长和产卵性能也进行了观察测定,发现MB751菌悬液(OD600=1.0)作用过的线虫的面积占对照组面积的22.33%;MB756发酵上清原液的产卵数目占对照组产卵数目的40%;MB751菌悬液(OD600=1.0)作用过线虫的产卵数仅为对照组线虫的13.46%。同样条件下,MB756作用下线虫的运动振幅比阴性对照减小了45%,而MB751作用后线虫的运动振幅比对照降低了55%。 将MB756过滤后的发酵上清液经过不同温度的水浴处理后再作用于南方根结线虫,发现40℃后杀虫效果略微下降了5%左右;而MB751的菌悬液经100℃处理30min后,其对南方根结线虫的致死率由77.98%降到了3.88%。两株菌的发酵上清液或菌悬液均不耐强酸强碱;两株菌的杀虫活性随着传代次数的增多,杀虫效果无显著增加或者下降;蛋白酶K分别处理两株菌的发酵上清液后,只有MB751的杀虫效果下降明显。通过有机溶剂梯度萃取-薄层层析-硅胶柱层析-LC-MS等分离过程,发现MB756的发酵上清液中存在三种可能的杀线虫物质,初步鉴定为N-十二烷基硝酰胺-吗啉、苯锈啶和N-乙酰基半胱胺;而MB751的发酵上清液中也发现存在三种可能的杀虫物质,其分子式分别为C10H27N9,C15H35N5S和C20H35N5O。

关键词

根结线虫/杀虫细菌/菌种鉴定/杀虫活性成分

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授予学位

硕士

学科专业

生物工程

导师

李林

学位年度

2018

学位授予单位

华中农业大学

语种

中文

中图分类号

S4
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