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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 海帶對(duì)馬鈴薯環(huán)腐病菌的抑菌作用
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本實(shí)驗(yàn)以海帶（Laminaria japonica）為材料，對(duì)馬鈴薯環(huán)腐病菌進(jìn)行了抑菌試驗(yàn)。旨在發(fā)現(xiàn)新的具有抑菌或殺菌作用的植物資源，并通過優(yōu)化海帶抑菌物質(zhì)的提取條件，確定其生產(chǎn)工藝流程。進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)，可為馬鈴薯的增產(chǎn)提供新的途徑。
- 詳細(xì)介紹：
- 馬鈴薯環(huán)腐病又稱輪腐病，俗稱轉(zhuǎn)圈爛、黃眼圈。1906年首先發(fā)現(xiàn)于德國，進(jìn)而在歐洲、北美、南美及亞洲的部分國家均有發(fā)生，是一種世界性的由細(xì)菌引起的維管束病害。目前，此病已遍及到我國各大馬鈴薯產(chǎn)區(qū)，嚴(yán)重影響了馬鈴薯的產(chǎn)量。當(dāng)前主要采用化學(xué)藥劑防治此病，然而隨著人們對(duì)化學(xué)農(nóng)藥高毒、高殘留、抗藥性、環(huán)境污染等問題的廣泛關(guān)注，研究和開發(fā)防治馬鈴薯環(huán)腐病的綠色農(nóng)藥，已成為人們的迫切需要和亟待解決的問題。相比化學(xué)殺菌劑，植物源殺菌劑以其具有低毒、低殘留等特點(diǎn)成為了新農(nóng)藥的研究熱點(diǎn)之一。據(jù)報(bào)道，已有2400種植物具有控制有害生物的活性，但是針對(duì)馬鈴薯環(huán)腐病菌尚未有有效的植物源殺菌劑進(jìn)行防治。 海帶 (Laminaria japonica ) 屬于褐藻門，是多年生的大型藻類，分布廣泛，資源豐富。經(jīng)研究表明海帶中含有多種藥用活性成分，如褐藻酸鈉、甘露醇等。長(zhǎng)期以來人們對(duì)海帶的研究主要集中在營養(yǎng)成分分析、保健功能、食品開發(fā)等方面。以海帶作為植物源殺菌資源進(jìn)行研究和開發(fā)國內(nèi)外尚屬空白。 本項(xiàng)目通過優(yōu)化抑菌物質(zhì)的提取條件及初步鑒定抑菌成分，對(duì)海帶的抑菌特性進(jìn)行研究，可為馬鈴薯的增產(chǎn)提供新的途徑，具有明顯的社會(huì)意義和廣闊的市場(chǎng)前景。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 馬鈴薯環(huán)腐病是一種世界性的由細(xì)菌引起的維管束病害。目前，此病已遍及到我國各大馬鈴薯產(chǎn)區(qū)，嚴(yán)重影響了馬鈴薯的產(chǎn)量。研究和開發(fā)防治馬鈴薯環(huán)腐病的綠色農(nóng)藥，已成為人們的迫切需要和亟待解決的問題。 本項(xiàng)目通過對(duì)海帶的抑菌特性進(jìn)行研究，為其抑菌物質(zhì)優(yōu)化提取條件的確定提供依據(jù)，可為馬鈴薯的增產(chǎn)提供新的途徑，具有明顯的社會(huì)意義和廣闊的市場(chǎng)前景。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處在于以下兩個(gè)方面： 1、避免了化學(xué)藥劑帶來的種種弊端，以海帶植物為材料開發(fā)新型植物源殺菌劑，可填補(bǔ)國內(nèi)外該領(lǐng)域的研究空白。 2、避免高等植物帶來的種種限制。為尋找具有抑菌或殺菌作用的植物資源提供了新的途徑。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 目前，利用植物資源防治馬鈴薯環(huán)腐病，國內(nèi)外尚屬于空白。本項(xiàng)目選用海帶為材料進(jìn)行抑菌性研究，旨在發(fā)現(xiàn)新的具有抑菌或殺菌作用的植物資源。本項(xiàng)目對(duì)海帶抑菌物質(zhì)提取方法進(jìn)行初步的研究，為其進(jìn)行進(jìn)一步的利用及大規(guī)模的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本實(shí)驗(yàn)以海帶（Laminaria japonica）為原材料，研究其對(duì)馬鈴薯環(huán)腐病菌（Clavibacter michiganense subsp.）的抑制作用。實(shí)驗(yàn)比較了浸提法和回流提取法的抑菌效果，結(jié)果表明回流提取法更適宜海帶抑菌物質(zhì)的提取。分別用甲醇、乙醇、丙酮、異丙醇、乙酸乙酯、氯仿、石油醚和無菌水8種溶劑對(duì)海帶抑菌物質(zhì)進(jìn)行提取，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及綜合各種因素確定乙醇為最適提取溶劑。根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，選擇提取溫度40℃、60℃、70℃，提取時(shí)間6h、8h、14h，固液比1:20、1:25、1:40為海帶抑菌物質(zhì)提取正交試驗(yàn)中各因素的三個(gè)水平選擇。正交試驗(yàn)結(jié)果表明，提取溫度對(duì)馬鈴薯環(huán)腐病菌的抑菌效果作用顯著，提取溫度與提取時(shí)間交互作用，對(duì)馬鈴薯環(huán)腐病菌的抑菌效果作用顯著。最佳提取條件為提取溫度60℃、回流提取14h、固液比1:25。
獲獎(jiǎng)情況
- 待發(fā)表
鑒定結(jié)果
- 海帶抑菌物質(zhì)提取的工藝流程：將挑好的海帶洗凈，挑去雜質(zhì)，40℃下烘干，粉碎，過100目篩，粉末裝瓶冷藏待用，以乙醇為溶劑，在提取溫度60℃、固液比1:25的條件下進(jìn)行大規(guī)模回流提取14h，得到抑菌劑。
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 植物是生物活性化合物的天然寶庫，其產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物超過40萬種。其中大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)如萜烯類、生物堿、類黃酮、甾體、酚類、獨(dú)特的氨基酸和多糖等均具有抗菌活性。Grange和Ahmed(1988)曾報(bào)道約有2400種植物具有控制有害生物的活性。但是，在化學(xué)性質(zhì)上作過調(diào)查研究的植物僅占世界現(xiàn)有植物種類的l0%。植物源殺菌劑就是利用具有殺菌、抑菌活性的植物的某些部位或提取其有效成分，以及分離純化的單體物質(zhì)加工而成的用于防治植物病害的藥劑。因?yàn)橹参镌崔r(nóng)藥來源于自然，能夠在自然界降解，一般不會(huì)污染環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品，在環(huán)境和人體中積累毒性的可能性不大，對(duì)人和牲畜相對(duì)安全。植物源殺菌劑以其低毒、低殘留的特點(diǎn)受到了眾多科學(xué)家的重視，已成為當(dāng)今新農(nóng)藥的研究熱點(diǎn)之一。 國內(nèi)外科研工作者在植物源殺菌劑的研究和開發(fā)方面已做了大量的工作。Arturo等的實(shí)結(jié)果表明蔥的提取液對(duì)Sclerotium cepivorum有抑菌活性。馮俊濤等認(rèn)為大花金挖耳、蒼耳、石榴、孜然和瑞香狼毒等10余種植物具有明顯的開發(fā)價(jià)值。邊才苗研究表明白花蛇草的提取物質(zhì)對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌等有較好的抑菌效果。經(jīng)過Kristensen等研究，從甜菜葉中分離出的蛋白IWF5，可以有效的抑制甜菜尾孢的生長(zhǎng)。Wilson等報(bào)道，13種蔥屬和辣椒屬的植物對(duì)番茄灰霉具有較好的抑菌效果。Mahajan等報(bào)道黃連小蘗堿對(duì)許多種致病菌有明顯的抑制作用。Owolade等試驗(yàn)表明丁香羅勒、斑鳩菊、芒果提取物對(duì)串珠鐮刀菌有抑菌活性。盧成英等報(bào)道紅檵木花紅色素對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和痢疾桿菌均有明顯的抑菌效果。姚兆斌等從提取甘草酸后的甘草渣中篩選出了抗菌成分，發(fā)現(xiàn)有較好的抑制作用。目前，我國已有多種植物源農(nóng)藥經(jīng)研發(fā)投入市場(chǎng)并且取了良好的效果。我國曾以大蒜素分子結(jié)構(gòu)為模板，衍生合成了類似物乙蒜素，并成功研制出殺菌劑401和402，用來防治甘薯黑斑病、小麥腥黑穗、棉花苗期病害等。孟召禮從銀杏中分離出了抑菌活性物質(zhì)并進(jìn)行了仿生合成，開發(fā)出了農(nóng)用殺菌劑產(chǎn)品“綠帝”和“銀泰”并取得了專利。黃樂平等通過對(duì)新疆幾十種植物抑菌活性的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)了7種植物對(duì)黃瓜霜霉病有較好的防效，并進(jìn)一步對(duì)其中的4種植物抑菌活性研究后，復(fù)配出抗病增產(chǎn)劑Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)、Ⅲ號(hào)，并取得了好的效果。
