勝紅薊的主要化感物質(zhì)早熟素Ⅱ降解菌的篩選、鑒定及其降解特性研究.pdf

1、勝紅薊(Ageratum conyzoides)原產(chǎn)南美洲中部,在我國(guó)主要發(fā)生于西南及華南的熱帶和亞熱帶地區(qū),是一種區(qū)域惡性雜草。它是一種能產(chǎn)生和釋放多種化感物質(zhì)的雜草,具有異株克生作用,常在農(nóng)田等生態(tài)系統(tǒng)中成為優(yōu)勢(shì)種。揮發(fā)是勝紅薊向環(huán)境釋放化感物質(zhì)的主要途徑,而揮發(fā)物中80％以上的成分是早熟素Ⅰ和早熟素Ⅱ,其中早熟素Ⅱ占揮發(fā)油總量的51.61％,早熟素Ⅰ占30.93％,并且早熟素Ⅱ的化感活性明顯強(qiáng)于早熟素Ⅰ。因此,本研究選擇早熟素Ⅱ?yàn)?/p>

2、勝紅薊化感物質(zhì)的代表物質(zhì)。對(duì)于憑借化感武器實(shí)現(xiàn)入侵的外來(lái)植物,如何削弱或消除其對(duì)本地植物種的化感抑制作用是該類植物入侵生境恢復(fù)的關(guān)鍵。研究表明在化感植物的根系土壤中存在以化感物質(zhì)為碳源的微生物,他們能夠通過(guò)代謝將化感物質(zhì)降解或轉(zhuǎn)化。本研究以此為理論基礎(chǔ),擬從勝紅薊入侵地土壤中篩選出能夠降解其化感物質(zhì)的微生物。
　　 本研究首先探索了利用液相色譜儀測(cè)定早熟素Ⅱ的方法。然后進(jìn)行了早熟素Ⅱ降解菌的篩選,研究中以勝紅薊的主要次生代謝產(chǎn)物

3、早熟素Ⅱ?yàn)榛写砦镔|(zhì),從海南省各地有勝紅薊入侵歷史的土壤(橡膠林下土壤、荒地、農(nóng)田等)中篩選對(duì)早熟素Ⅱ降解效果好的菌株,通過(guò)對(duì)培養(yǎng)時(shí)間、接菌量、溫度、搖床轉(zhuǎn)速、初始PH、外加碳源、不同氮源對(duì)菌株降解能力影響的研究,獲得該菌最佳降解條件,并對(duì)影響菌株降解能力的主要因素進(jìn)行了兩兩組合試驗(yàn),具體研究結(jié)果為:
　　 1、檢測(cè)早熟素Ⅱ的色譜條件如下:Luna-C18柱(規(guī)格:150mm×4.6mm,5μm),流動(dòng)相:V(甲醇):V(水)

4、=80:20,檢測(cè)波長(zhǎng)224nm,柱溫35℃,流量1mL/min,進(jìn)樣量10μL。
　　 2、通過(guò)以早熟素Ⅱ?yàn)槲ㄒ惶荚吹臒o(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基的菌種生長(zhǎng)試驗(yàn)(菌種粗篩),獲得21株能以早熟素Ⅱ?yàn)槲ㄒ惶荚吹木?在此基礎(chǔ)上,通過(guò)菌種降解早熟素Ⅱ的試驗(yàn)(以液相色譜檢測(cè)早熟素Ⅱ的含量),復(fù)篩到1株對(duì)早熟素Ⅱ降解能力較強(qiáng)的菌株X2,該菌株能夠在26h使早熟素Ⅱ的降解率達(dá)到51.21％。
　　 3、經(jīng)形態(tài)觀察、生理生化鑒定及16SrDNA測(cè)

5、序,菌株X2與莢膜黃桿菌(Novosphingobium capsulatum)最相似,具有最高同源性,達(dá)99.1％。
　　 4、對(duì)培養(yǎng)時(shí)間、接菌量、溫度、搖床轉(zhuǎn)速、初始PH、外加碳源、不同氮源等因子對(duì)菌株X2降解能力影響的試驗(yàn)結(jié)果表明,培養(yǎng)26h菌株X2對(duì)早熟素Ⅱ的降解速度變緩;菌株X2降解早熟素Ⅱ的最適溫度為25℃、最適PH為7.5;添加外加碳源后菌株X2的降解能力提高,其中較喜好的外加碳源是乳糖;在選用的不同氮源中,菌株X

6、2較喜好酵母粉和蛋白胨。而接菌量、搖床轉(zhuǎn)速對(duì)菌株X2降解早熟素Ⅱ的影響不大。
　　 5、對(duì)影響菌株X2降解能力較大的因素溫度、初始PH、外加碳源、不同氮源任意兩兩組合進(jìn)行了復(fù)合因素試驗(yàn)。結(jié)果表明,任意兩因素的組合對(duì)菌株X2的降解率都存在顯著的互作,且各單因素間對(duì)菌株X2的降解能力存在復(fù)合效應(yīng)。培養(yǎng)溫度與初始PH組合下,溫度25℃、初始PH7或PH7.5時(shí),菌株的降解率達(dá)到最大,約為60％;培養(yǎng)溫度與外加碳源組合下,各外加碳源與溫

7、度25℃或30℃組合時(shí)菌株的降解率最高,約為70％;培養(yǎng)溫度與不同氮源組合下,溫度25℃、以酵母粉或蛋白胨為氮源的菌株的降解率最高,約為67％。初始PH與外加碳源組合下,添加各外加碳源與初始PH7或PH7.5組合時(shí)菌株的降解率最高,約為75％;初始PH與不同氮源組合下,PH7或PH7.5、以酵母粉或蛋白胨為氮源的菌株的降解率最高,約為72％。外加碳源與不同氮源組合下,以酵母粉或蛋白胨為氮源、乳糖為外加碳源的菌株的降解率最高,約為79％,