抑制稗草微生物菌株A的鑒定及機理研究.pdf

1、化感水稻作為一種具有抑草功能的特殊種質(zhì)資源，必然會在大田化感水稻根際周圍形成相應(yīng)的特殊微生態(tài)環(huán)境，此環(huán)境是研究篩選具有抑草功能微生物的重要土壤資源之一。本文以從化感水稻根際土壤篩選到1株具有抑草能力的菌株A為研究對象，通過形態(tài)學(xué)及分子生物學(xué)方法進行鑒定，并對該菌株的抑草能力、產(chǎn)酶規(guī)律、抑草機理及安全性等進行了研究分析，為今后進一步開發(fā)該菌株用于生物除草劑及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下：
　　 1、菌株A的分類鑒

2、定分析
　　 將菌落形態(tài)觀察、菌絲顯微觀察與分子生物學(xué)鑒定相結(jié)合對篩選到的菌株A進行分類鑒定。結(jié)果顯示，形態(tài)學(xué)與分子生物學(xué)鑒定結(jié)果一致，菌株A屬于曲霉屬。
　　 2、菌株A的抑草能力測定
　　 對菌株A進行液體和固體發(fā)酵后制備發(fā)酵濾液，并采用瓊脂法培養(yǎng)和盆栽法培養(yǎng)測定其對稗草、水稻生長的抑制率及對稗草、水稻死亡率的影響。實驗結(jié)果表明，瓊脂法培養(yǎng)，發(fā)酵液在高濃度時對稗草的生長具有促進作用，在低濃度時對稗草生長具有抑

3、制作用并且對稗草死亡率影響較大，而對水稻的生長及死亡率影響不明顯；盆栽法培養(yǎng)，不同發(fā)酵液濃度對稗草的抑制率不同，在稀釋300倍時抑制率最高，達到70％以上，而且此時對稗草死亡率的影響也最大，雖然各濃度對水稻的生長具有一定的抑制作用，但不影響水稻的正常生長發(fā)育及死亡率。
　　 3、菌株A生長過程中產(chǎn)酶規(guī)律及抑草機理分析
　　 將菌株A接種于液體發(fā)酵培養(yǎng)中進行發(fā)酵培養(yǎng)并定時取樣分析其產(chǎn)酶類型及產(chǎn)酶規(guī)律，初步探討其抑草機理。試

4、驗結(jié)果顯示，菌株A在培養(yǎng)過程中能夠產(chǎn)生纖維素酶、β-葡聚糖酶、幾丁質(zhì)酶、糖化酶、果膠酶、木聚糖酶、蛋白酶等多種胞外酶，而且不同培養(yǎng)時間其酶活具有一定的差異，培養(yǎng)48h開始產(chǎn)酶，72h產(chǎn)酶達到高峰。發(fā)酵液對水稻、稗草的根及葉子細胞中酶活力影響的測定結(jié)果表明，發(fā)酵液對水稻生長過程中的關(guān)鍵酶和保護酶沒有明顯的抑制或激活作用，而對稗草生長過程中的關(guān)鍵酶和保護酶具有影響，尤其對ATP、SOD、 POD、GSH-Px和GTS5種酶的影響最顯著，對A

5、TP抑制率達41.36％、SOD達69.31％，POD達42.11％，GSH-Px達60.14％，GTS達69.48％。菌株A發(fā)酵液通過抑制稗草生長過程中的關(guān)鍵酶活性，提高細胞中的MDA含量，進而影響稗草的生長發(fā)育，使其生長緩慢甚至死亡。
　　 4、菌株A的安全性評價
　　 菌株A發(fā)酵濾液對稗草的生長具有抑制作用，為了進一步明確其對水稻及其他作物生長是否具有影響，對其進行了安全性評價。結(jié)果表明，發(fā)酵濾液對水稻種子的萌發(fā)具

6、有促進作用，但對稗草種子的萌發(fā)同樣也具有促進作用，所以菌株A不適宜在苗前用于防治雜草。不同方式處理后所得的發(fā)酵濾液及不同的濾液濃度對經(jīng)催芽后稗草生長的抑制效果不同，噴灑稀釋100倍的液體發(fā)酵提取物對稗草的抑制作用最大，效果最明顯，稗草的死亡率高達80％，各種發(fā)酵濾液對水稻均無明顯的抑制作用。發(fā)酵濾液對水稻苗生長具有顯著促進作用，而且對玉米和蘇丹草的生長均表現(xiàn)出一定的促進作用，高濃度下（稀釋100-300倍）對小麥的生長表現(xiàn)出一定的抑制作