单位文秘网 2021-08-18 09:10:35 点击: 次
农业田间管理劳动和投入成本,成为严重危害农业经济的因素之一(李久新,2011;陈世国和强胜,2015;李香菊,2018)。化学除草剂的长期大量使用导致农田杂草抗药性迅速发展,作物药害、农药残留发生频繁,增加了杂草治理的难度和人工费用(冯维卓和吴建良,2001;梁巧玲和马德英,2007)。因此,研究高效、绿色、无污染的生物农药以增加除草药剂的丰富度,避免单一药剂的长期使用造成杂草抗药性已成为当前杂草防除研究的热点。出芽短梗霉菌(Aureobasidium pullulans)是一类与酵母密切相关的真菌,目前针对出芽短梗霉菌研究报道最多的是通过发酵培养基及其发酵条件优化增加出芽短梗霉菌产生的糖类物质来合成多糖类物质、胞外酶类、抗菌素和聚苹果酸等(刘畅,2012;Rong et al.,2015;王建梓,2016)。由于芽短梗霉菌多糖类物质具有极佳的成膜性、可塑性及易自然降解,已广泛应用于食品生产、医疗、化妆品、水果保鲜等众多领域(Choudhury et al.,2012;刘鑫,2015),是一种极具研究价值和应用前景的新型生物制品。但该菌株作为生防除草剂在杂草生防领域的研究在国内外仅有少量报道,研究报道该菌可产生能抑制杂草和植物病害的代谢产物,进而发挥防除作用(Prashanthi and Srikant,2005;Zhang et al.,2012;李永龙等,2014;宿翠翠,2016)。本研究旨在优化源自植物的出芽短梗霉菌PA-2菌株的发酵条件,为该菌作为新型生物除草药剂的研制提供理论参考。【前人研究进展】在不同生境中发现的出芽短梗霉菌对生长条件和环境要求各有不同,优化适合特定菌株的发酵条件是研究利用该菌株的重要基础(吴海霞等,2018)。不同学者采用单因素和正交优化设计及Box-Benhnken中心组合设计分别对出芽短梗霉菌的不同菌株液体发酵条件进行优化,提高了发酵水平,缩短了发酵周期,为后续的工业生产打下基础。常帆等(2013)采用响应面分析對出芽短梗霉As3.933产普鲁兰多糖的发酵培养基进行优化,优化后的普鲁兰多糖产量达22.29 g/L,较初始液体发酵培养基(17.32 g/L)提高28.70%。陈国强等(2017)采用单因子试验对出芽短梗霉菌A5菌株的摇瓶发酵培养基和培养条件进行优化,在最佳发酵条件下普鲁兰多糖的产量为22.9 g/L。陈曦等(2018)采用单因素试验、Plackett-Burman法和正交试验对出芽短梗霉BK-10菌株的产聚苹果酸条件进行优化,优化条件下聚苹果酸的糖酸转化率达0.71 g/g,生产强度达0.89 g/(L·h),较优化前分别提高18.33%和71.15%。【本研究切入点】现阶段对出芽短梗霉菌的研究以发酵产生糖类物质和提高发酵液活性物质为主要方向,针对提高孢子数量的研究仅有少量报道。【拟解决的关键问题】出芽短梗霉菌PA-2菌株是青海省农业有害生物综合治理重点实验室(以下简称本实验室)从自然感病的杨树病叶上分离得到的一株对多种杂草具有较强防除作用,具有良好生防应用前景的优良菌株(李永龙等,2014;程亮,2016)。本研究以PA-2菌株发酵液中产孢量为对象,通过单因素试验和响应曲面试验,优化PA-2菌株的培养基和摇瓶发酵条件,以期为该菌作为除草剂的研发和应用提供理论基础。
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