果蔬采后病害所造成的损失相当严重的,这是世界面临的一个难题。目前控制采后果蔬病害的发生,主要依赖于使用化学杀菌剂。因化学杀菌剂诱发病原菌的抗药性以及对人体和环境构成威胁。因此,生物防治能取代化学杀菌剂便成为当今果蔬采后防病研究的主要措施。虽然目前已有商业化防治果蔬采后病害的拮抗菌,并且研发的生物制剂使用量持续增长,但仍未能取代传统的化学杀菌剂。这主要因为目前拮抗菌其防效不明显或不稳定,发酵生产工艺和剂型化工艺的研究滞后。因此本课题从果蔬内分离高效稳定广谱内生拮抗菌,在建立快速、灵敏、微量的抗菌活性测定模型的基础上,结合有效成分的快速追踪分离与纯化,迅速分离到抗菌活性成分。同时,本项目对抗菌物质构效关系和内生菌抗菌物质代谢调控进行研究,以期为拮抗菌有效地防治果蔬采后病害奠定基础,为发展生物防治技术作出贡献。
endophytic bacteria;Screening;Antimicrobial activity;Separation and purification;Structure identification
果蔬采后病害所造成的损失十分严重,这是世界面临的一个难题。目前控制采后果蔬病害的发生主要依赖于化学杀菌剂,但是化学杀菌剂能够诱发病原菌的抗药性,并对人体和环境构成威胁。因此,生物防治取代化学杀菌剂便成为当今果蔬采后防病研究的主要趋势。虽然目前已有商业化的防治果蔬采后病害的拮抗菌,但仍未能取代传统的化学杀菌剂。这主要是因为目前的拮抗菌防效不明显或不稳定,发酵生产工艺研究滞后。 本课题分别从番茄和辣椒中分离出高效稳定广谱内生拮抗菌,在建立快速、灵敏、微量的抗菌活性测定模型的基础上,结合有效成分的追踪分离与纯化,迅速分离到抗菌活性成分。同时,本项目对抗菌物质构效关系和内生菌抗菌物质代谢调控进行了研究,以期为发展生物防治技术作出贡献。 本研究从番茄果实中分离筛选得到15株内生菌株,选择其中1株抗菌活性最强的菌株(strain-04),经过分子生物学鉴定等方法,将其鉴定为解淀粉芽孢杆菌。通过HCl沉淀、索氏抽提和HPLC分析,确定该抗菌物质粗提物含有7种主要成分,经试验表明该菌株产生的抗菌物质能够抑制番茄早疫病菌生长,使番茄早疫病菌菌丝断裂、消解、畸形等。通过小批量贮藏试验发现,该菌株产生的抗菌物质能延迟病害发生,烂果率与病情指数明显低于空白组和异菌脲对照组,说明该内生菌株控制番茄贮藏期早疫病的生物防治效果比化学药剂异菌脲明显,具有积极的现实意义。另外,本研究对strain-04的保存和复苏条件进行了优化。 本研究从辣椒中共分离出27株内生细菌,7株内生真菌,选择抗菌活性最强的细菌和真菌各一支(strain-L和strain-39),通过分子生物学鉴定,可确定strain-L为解淀粉芽孢杆菌,strain-39为黏质红酵母。strain-39抗菌特性初步研究表明,该菌株对茄科链格孢菌产孢、萌发和菌丝的生长等方面都具有较好抑菌效果。对strain-L的抗菌活性物质进行研究,发现strain-L发酵液对链格孢菌具有较好抑菌效果。同时,通过strain-L发酵液对辣椒采后保鲜效果研究表明,该菌株能够延缓果实内还原糖含量、可溶性固形物、可溶性蛋白、Vc的降低,保持辣椒较稳定的色泽和质构。通过正丁醇萃取、硅胶柱层析、液相色谱分离,从strain-L菌株发酵液中分离出4种具有较强抑菌活性组分。另外,本研究对strain-L的发酵培养条件进行了优化。