蜡样芽孢杆菌突变体关于分泌淀粉酶的研究论文.docVIP

编号：2012002 河南大学2012届本科毕业论文 蜡样芽孢杆菌突变体关于分泌淀粉酶的研究 论文作者姓名： 作 者 学 号： 所 在 学 院： 生命科学学院 所 学 专 业： 生物工程 导师姓名职称： 论文完成时间： 2012年5月11日 2012年5月11日 蜡样芽孢杆菌突变体关于分泌淀粉酶的研究 摘 要：实验通过卢戈氏碘液染色法和观察透明圈的方法，以蜡样芽孢杆菌0-9菌株为对照，对0-9菌株通过转座形成的突变体产生胞外淀粉酶能力的差异进行研究。实验结果发现，在固体淀粉培养基、30℃、24h培养的条件下，突变体36、38号菌产生淀粉酶的能力远大于对照组，突变体56、94号菌产生淀粉酶的能力远小于对照组。这些突变体可进一步为探索菌体胞外淀粉酶的分泌能力和菌体在小麦中的定植能力之间的关系做好准备，对小麦病虫害的防治也具有一定的意义。 关键词：卢戈氏碘液染色法 转座 蜡样芽胞杆菌0-9 1 前言 1.1生物防治 1.1.1生物防治的概念 生物防治包括以虫治虫和以菌治虫。其主要措施是保护和利用自然界害虫的天敌、繁殖优势天敌、发展性激素防治虫害等。是人类依靠科技进步同病虫草害做斗争的重要措施之一。以菌治虫是80年代新兴的生物防治技术。它是利用昆虫的病原微生物杀死害虫。这类微生物包括细菌、真菌、病毒、原生物等，对人畜均无影响，使用的时候比较安全，无残留毒性，害虫对细菌也无法产生抗药性，因此，微生物农药的杀虫效果在所有防治技术中名列前茅。 1.1.2 生物防治的意义 长期以来，主要通过化学农药来防治植物病害，虽然这种方法能够较快地防治疾病，但是也引起了植物病原抗药性、农药残留等问题，造成了严重的环境污染和生态破坏。 植物内生细菌几乎存在于所有健康植物体内，与植物和谐共处，不仅能够避免使用化学农药给人类健康和环境带来的隐患，还能避免使用杀菌剂在杀死病原菌的同时杀死在环境中起重要作用的非靶微生物和使用其他生物菌肥破坏植物根际土壤的微生态平衡，因此有效生防菌的筛选在植物病害防治上有很大的应用潜力。 当前制约生防菌利用的关键因素是抑菌活性不够强，生防菌在自然环境中定殖能力差，形不成优势生态菌群来阻止病原菌的侵染。 1.2 腊状芽孢在生物防治中的作用 蜡样芽孢杆菌0-9是由本实验室分离保存的小麦内生细菌，该细菌对小麦纹枯病有很强的生物防治作用。 1.2.1 增强宿主竞争优势的作用 竞争作用是内生芽孢杆菌在寄主体内发挥作用的重要机制之一，主要通过内生菌与病原菌相互竞争位点来夺取营养物质，从而抑制植物病害的发生。竞争作用与施用剂量、时间、定殖能力及种群建立状况密切相关。研究表明，芽孢杆菌进入植物体内的途径和方式与病原菌基本相似[1]，进入寄主体内以后，芽孢杆菌会优先占据病原菌的入侵点，与病原菌争夺营养，可有效降低该病原菌及其毒素的积累。 1.2.2 增强宿主接抗性的作用 拮抗作用是指内生菌通过同化作用产生抗菌物质抑制病原菌生长或直接杀死病原菌。芽孢杆菌能够分泌多种抗真菌和细菌作用的拮抗物质，它们对病原菌具有直接的抑制作用。刘建国等[2]研究发现B. cereus S1 能产生新型抗真菌环状多肽APS，抑菌实验表明，此多肽有广泛的抗菌谱且抑菌持久，对病原真菌的孢子萌发和菌丝的生长均具有显著的抑制作用。关于抑菌机制各国学者有不同的看法，有待深入研究。 1.2.3 促进宿主植物生长的作用 感染很多内生菌进入植物体内后，寄主植物都会表现出明显的生长作用。研究发现，内生芽孢杆菌能产生或诱导植物产生生长素 (IAA)、赤霉素 (GA3)、玉米素 (ZR4) 等，这些生长激素能促进植物生长。唐文华等 (1992) 曾对7 株蜡样芽孢杆菌增产菌的发酵液进行了植物生长激素类物质的高压液相色谱分析，结果发现吲哚乙酸、玉米素和赤霉素在所有菌株中普遍存在，吲哚乙酸的含量较高且稳定，说明增产菌所产生的植物激素是其促进植物生长发育的重要原因之一[3]。此外，一些菌株能合成嗜铁素、有机酸等物质，促进寄主植物对氮、磷等营养元素的吸收。王东明等[4]筛选的蜡样芽孢杆菌6371 能转化有机氮磷，分泌有机酸，降解土壤中难溶性无机盐，分泌抗菌物质，抑制病源菌的生长，增强植物抗逆境胁迫的能力。 1.2.4 帮助宿主诱导植物抗性的作用 芽孢杆菌能够诱导寄主植物产生一些物理结构上的抗性（例如形成生物膜等形式），从而限制病原菌进一步侵入。Benhamou等[5]用内生菌B. pumilus SE34 预接种基因转化豌豆，然后接种病菌。在病菌企图侵入部位大量沉积木质和酚类物质，使这