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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 人參相關(guān)生防細(xì)菌的篩選與鑒定
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)人參根內(nèi)和根際細(xì)菌進(jìn)行對(duì)植物致病菌拮抗性的篩選，得到了5株拮抗細(xì)菌，進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行了分類鑒定。并且在16SrDNA序列的分析中對(duì)某些細(xì)菌的分類地位有新的發(fā)現(xiàn)。
- 詳細(xì)介紹：
- 此次實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室74株細(xì)菌進(jìn)行了拮抗實(shí)驗(yàn)，篩選出5株細(xì)菌對(duì)實(shí)驗(yàn)室提供的已知植物病原真菌及細(xì)菌有拮抗活性。這些病原菌包括：病原真菌煙草赤星病菌、病原真菌人參疫病病菌、病原真菌劍麻炭疽病菌、病原真菌棉疫霉果腐病菌、病原真菌尖孢鐮刀菌、病原菌水稻百葉枯。在對(duì)峙實(shí)驗(yàn)中，5株細(xì)菌均不同程度地對(duì)病原真菌的菌絲有抑制作用。進(jìn)一步的抑菌實(shí)驗(yàn)顯示，ArPB 18在這5株細(xì)菌中拮抗活性最廣，尤其是對(duì)病原真菌人參立枯病菌、病原真菌尖孢鐮刀菌。 通過對(duì)5株細(xì)菌進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察、生理及生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的測(cè)定，初步鑒定RSL18、RSL19為巨大芽孢桿菌（Bacillus megaterium）。鑒于ArPB 18和Agsb 08兩株細(xì)菌有較強(qiáng)的拮抗活性，進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行了16SrDNA序列分析，結(jié)合形態(tài)學(xué)觀察、生理及生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的測(cè)定，分別鑒定為假單孢桿菌（Pseudomonas sp.）、Bacillus beijingensis?；趯?shí)驗(yàn)室以前的人參內(nèi)生菌16SrDNA序列分析資料，結(jié)合形態(tài)學(xué)觀察、生理及生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的測(cè)定，鑒定ge 03為巨大芽孢桿菌（Bacillus megaterium）。生防作用的研究表明：五株細(xì)菌中，ArPB 18菌株對(duì)部分植物病原菌具有較強(qiáng)的生物拮抗活性，尤其是對(duì)人參立枯病菌、病原真菌尖孢鐮刀菌。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 對(duì)本實(shí)驗(yàn)室提供的分離菌種和已存的致病菌進(jìn)行對(duì)峙實(shí)驗(yàn)，以期發(fā)現(xiàn)其中有拮抗作用的菌株,并對(duì)其進(jìn)行初步的分類鑒定，以期發(fā)現(xiàn)新菌種或菌株。通過對(duì)其生防作用的研究，為人參及水稻病害的田間試驗(yàn)提供理論基礎(chǔ)，同時(shí)幫助參農(nóng)有效地解決人參病害。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 基于陳延熙等提出“植物體自然生態(tài)系”的理論，尋找自然界中天然的拮抗微生物，在理論上成為可能，在當(dāng)?shù)刂参锔抵車蛛x出拮抗活性較廣的生防細(xì)菌顯得十分必要，而且十分可行。通過這種方式得到的拮抗細(xì)菌不僅將會(huì)有效地防治植物病害，而且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成化學(xué)污染以及傳統(tǒng)生物防治即天敵引種過程中潛在的生物入侵所造成的生物污染而威脅當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 發(fā)現(xiàn)對(duì)部分植物病原菌有拮抗作用的菌株。對(duì)其進(jìn)行初步的分類鑒定，以期發(fā)現(xiàn)新菌種或菌株。通過對(duì)其生防作用的研究，為人參等植物病害的田間試驗(yàn)提供理論基礎(chǔ)，同時(shí)幫助參農(nóng)有效地解決人參病害。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 目的：對(duì)實(shí)驗(yàn)室提供的菌種和已存的致病菌進(jìn)行對(duì)峙實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)拮抗菌株。進(jìn)行分類鑒定，發(fā)現(xiàn)新菌種或菌株。通過生防作用研究，為人參及水稻病害田間試驗(yàn)提供理論基礎(chǔ)。方法：用對(duì)峙實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行初篩；用抑菌實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行復(fù)篩與拮抗活性的評(píng)價(jià)；用細(xì)菌多相分類法對(duì)有拮抗活性的菌株進(jìn)行鑒定。結(jié)果：對(duì)74株菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，篩選出5株細(xì)菌對(duì)實(shí)驗(yàn)室提供的已知植物病原真菌及細(xì)菌有拮抗活性。在對(duì)峙實(shí)驗(yàn)中，5株細(xì)菌均不同程度地對(duì)病原真菌的菌絲有抑制作用。抑菌實(shí)驗(yàn)顯示，ArPB 18在這5株細(xì)菌中拮抗活性最廣，尤其是對(duì)病原真菌人參立枯病菌、病原真菌尖孢鐮刀菌。結(jié)論：初步鑒定RSL18、RSL19為巨大芽孢桿菌。對(duì)ArPB 18和Agsb 08進(jìn)一步進(jìn)行16SrDNA序列分析，分別鑒定為假單孢桿菌、Bacillus beijingensis。結(jié)合現(xiàn)有16SrDNA序列資料，鑒定ge 03為巨大芽孢桿菌。五株細(xì)菌中，ArPB 18菌株對(duì)部分植物病原菌具有較強(qiáng)的生物拮抗活性，尤其是對(duì)人參立枯病菌、病原真菌尖孢鐮刀菌。關(guān)鍵詞：拮抗細(xì)菌，生物防治，篩選，鑒定, 多相分類法，Bacillus beijingensis，假單胞菌，巨大芽孢桿菌
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
參考文獻(xiàn)
- 詳見文章參考文獻(xiàn)
同類課題研究水平概述
- 半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，化學(xué)農(nóng)藥防治病蟲害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起了十分重要的作用。長(zhǎng)期連續(xù)地使用化學(xué)農(nóng)藥，雖能快速有效地達(dá)到防治病害的目的，但同時(shí)帶來(lái)一系列嚴(yán)重后果：殺傷害蟲天敵，并造成病菌、害蟲產(chǎn)生抗藥性，環(huán)境嚴(yán)重污染，這不但影響了人類健康，而且威脅著整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。而生物防治以生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)控制有害生物，避免了化學(xué)農(nóng)藥使用帶來(lái)的一系列植保、環(huán)境和能源方面的問題，避免了農(nóng)藥殘留對(duì)人畜的危害，加之對(duì)于某些病害仍缺乏有效的農(nóng)藥，生物防治研究日益受到重視，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 開始嘗試以生物防治手段控制農(nóng)作物病害始于20世紀(jì)20年代。1921年C．Hartley報(bào)道可以用十幾種常見土壤腐生真菌和細(xì)菌防治樹苗的腐霉根腐病。1926年Sanford報(bào)道土壤中某些拮抗性微生物對(duì)于土傳病原菌具有抑制性。Millard報(bào)道施用綠肥可減輕美國(guó)馬鈴薯發(fā)生一種放線菌引起的瘡痂病，而Sanford分析證明是由于綠肥促使土中拮抗性放線菌增長(zhǎng)所致，并指出其生物學(xué)防治的實(shí)質(zhì)。1986年5月在北京召開的中國(guó)植物病理學(xué)會(huì)第三次全國(guó)代表大會(huì)上首次提出“植物生態(tài)病理學(xué)”。1992年克洛珀第一次提出了“植物內(nèi)生細(xì)菌”的概念,這是植物微生物學(xué)的一次革命。美國(guó)植物病理學(xué)會(huì)在2005年召開的會(huì)議上也強(qiáng)調(diào)了植物內(nèi)生菌在生防作用中的重要性[3]。 目前，從各種生態(tài)環(huán)境中篩選出來(lái)的具有拮抗作用的細(xì)菌應(yīng)用最多的只有幾個(gè)屬，主要是芽孢桿菌、假單孢菌和放射性土壤桿菌等 [1]。 國(guó)內(nèi)外廣泛利用拮抗細(xì)菌來(lái)防治植物病害，其主要優(yōu)勢(shì)在于：①細(xì)菌的種類和數(shù)量眾多，在植物根際和地上部大量存在；②細(xì)菌對(duì)病原菌的作用方式較廣，可以通過競(jìng)爭(zhēng)、拮抗、寄生和誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性等方式對(duì)病原菌產(chǎn)生影響；③細(xì)菌具有驚人的繁殖速度，大多可以人工培養(yǎng)，便于控制，在實(shí)踐中易于操作；④有些細(xì)菌不僅能防治病害而且可以增加作物產(chǎn)量 [6]。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外開始研究拮抗細(xì)菌的遺傳背景，克隆和分離了一些產(chǎn)生抗菌物質(zhì)的基因。因此通過遺傳工程技術(shù)，構(gòu)建高效、多抗轉(zhuǎn)基因工程菌或?qū)⑽⑸锏目咕蜣D(zhuǎn)入植物以培育轉(zhuǎn)基因抗病品種，將是植物病害生物防治研究的重點(diǎn)。要使拮抗細(xì)菌達(dá)到既對(duì)不良環(huán)境有足夠的適應(yīng)性、對(duì)寄主植物無(wú)害，又具有選擇拮抗作用、適宜于商品化生產(chǎn)、能與化學(xué)農(nóng)藥混合使用的理想效果，將生物工程技術(shù)與生物防治技術(shù)相結(jié)合，提高拮抗細(xì)菌的生防水平，將是拮抗細(xì)菌的研究目標(biāo) [6]。
