马唐生防菌Epicoccum sorghinum生物学特性及次生代谢产物的初步研究

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中文摘要：马唐（Digitariasanguinalis）是世界公认的恶性杂草，其生存能力强，分布范围广，严重危害秋熟旱作物生产。实验室前期从马唐病叶中分离到一株强致病力的高粱附球菌（Epicoccumsorghinum），不但对马唐致病迅速，而且代谢产物也具有除草活性，是有潜力的杂草生防真菌。本研究对该生防菌的培养条件、产孢条件和孢子萌发条件等生物学特性进行了研究，并对其次生代谢产物进行分离、纯化、鉴定及生物活性测定。培养条件方面，该杂草生防菌在供试的7种培养基上生长迅速，5天后菌落直径可达47-72mm；其中在马唐培养基中生长速度最快，PDA和胡萝卜培养基次之。光照条件对菌丝生长速度无明显影响，但黑暗条件下菌落的菌丝厚度明显厚于光照条件。菌丝在15-30℃条件下可以正常生长，在25℃条件下生长最快；使用47℃水浴处理10min可使菌丝致死。培养基pH在5-10范围内菌丝都可正常生长，且生长速度无显著差异；但在偏碱性条件下菌落背面呈现明显红色。该生防菌在人工培养14天后仍不能产生分生孢子器，研究发现菌丝刮破和紫外照射处理均可刺激分生孢子器的产生。相较于光照和光暗交替，黑暗条件下更有利于分生孢子器产生。培养基pH在5-10范围对分生孢子器产量影响不显著。在PDA培养基培养7天后，菌丝刮破处理+紫外照射1h，放置于25℃，黑暗条件下培养产孢效果最好。在水琼脂培养基，25℃黑暗培养条件，分生孢子在4h后便开始萌发，12h后萌发率已经达到81%。温度和培养基pH条件对孢子萌发都有显著影响，在25℃条件下萌发率最高；pH在5-10的范围内分生孢子萌发率依次降低，即偏酸环境更有利于分生孢子萌发。使用乙酸乙酯对生防菌培养基进行代谢产物的提取，将得到的粗毒素经过硅胶色谱柱层析、半制备高效液相色谱等方法进行分离纯化，共得到6个组分。使用核磁共振和质谱等方法鉴定出2个化合物，分别是顶环氧菌素（Epoxydon）和（+）-gabosineQ。通过种子萌发法和离体叶片法测定了两种化合物的除草活性。结果表明，Epoxydon具有较好的除草活性，对马唐种子萌发的抑制中浓度为737.5mg/L。1000mg/L的Epoxydon水溶液可以在24h内对离体马唐叶片造成明显损伤。进一步测定了29个科的58种植物对Epoxydon的敏感性，处理后所有供试植物72小时内均可以产生明显损伤，其中禾本科、菊科植物对Epoxydon的敏感性相对较高。综上，通过对马唐生防菌E.sorghinum的生物学特性研究，发现其具有较宽的适生范围，经过诱导可以得到大量的分生孢子器，具备开发为生物除草剂的基本条件。分离到了1个具有除草活性的次生代谢产物成分Epoxydon，具有较高的植物毒性，具有开发为生物源除草剂的潜力。本研究对利用马唐生防菌E.sorghinum进行生物及生物源除草剂的研究具有一定的参考价值。

作者：

李冲霄

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关键词：

马唐生防菌Epicoccum sorghinum 生物防治生物学特性次生代谢产物

授予学位：

硕士

学科专业：

资源利用与植物保护

导师：

张晶旭、周凤艳

学位年度：

2023

学位授予单位：

安徽农业大学

语种：

中文

中图分类号：