基本信息
- 项目名称：
- 人参相关生防细菌的筛选与鉴定
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本实验通过对人参根内和根际细菌进行对植物致病菌拮抗性的筛选，得到了5株拮抗细菌，进一步对其进行了分类鉴定。并且在16SrDNA序列的分析中对某些细菌的分类地位有新的发现。
- 详细介绍：
- 此次实验对实验室74株细菌进行了拮抗实验，筛选出5株细菌对实验室提供的已知植物病原真菌及细菌有拮抗活性。这些病原菌包括：病原真菌烟草赤星病菌、病原真菌人参疫病病菌、病原真菌剑麻炭疽病菌、病原真菌棉疫霉果腐病菌、病原真菌尖孢镰刀菌、病原菌水稻百叶枯。在对峙实验中，5株细菌均不同程度地对病原真菌的菌丝有抑制作用。进一步的抑菌实验显示，ArPB 18在这5株细菌中拮抗活性最广，尤其是对病原真菌人参立枯病菌、病原真菌尖孢镰刀菌。 通过对5株细菌进行形态学观察、生理及生化学实验的测定，初步鉴定RSL18、RSL19为巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）。鉴于ArPB 18和Agsb 08两株细菌有较强的拮抗活性，进一步对其进行了16SrDNA序列分析，结合形态学观察、生理及生化学实验的测定，分别鉴定为假单孢杆菌（Pseudomonas sp.）、Bacillus beijingensis。基于实验室以前的人参内生菌16SrDNA序列分析资料，结合形态学观察、生理及生化学实验的测定，鉴定ge 03为巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）。生防作用的研究表明：五株细菌中，ArPB 18菌株对部分植物病原菌具有较强的生物拮抗活性，尤其是对人参立枯病菌、病原真菌尖孢镰刀菌。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 对本实验室提供的分离菌种和已存的致病菌进行对峙实验，以期发现其中有拮抗作用的菌株,并对其进行初步的分类鉴定，以期发现新菌种或菌株。通过对其生防作用的研究，为人参及水稻病害的田间试验提供理论基础，同时帮助参农有效地解决人参病害。
科学性、先进性及独特之处
- 基于陈延熙等提出“植物体自然生态系”的理论，寻找自然界中天然的拮抗微生物，在理论上成为可能，在当地植物根系周围分离出拮抗活性较广的生防细菌显得十分必要，而且十分可行。通过这种方式得到的拮抗细菌不仅将会有效地防治植物病害，而且不会对环境造成化学污染以及传统生物防治即天敌引种过程中潜在的生物入侵所造成的生物污染而威胁当地的生态系统。
应用价值和现实意义
- 发现对部分植物病原菌有拮抗作用的菌株。对其进行初步的分类鉴定，以期发现新菌种或菌株。通过对其生防作用的研究，为人参等植物病害的田间试验提供理论基础，同时帮助参农有效地解决人参病害。
学术论文摘要
- 目的：对实验室提供的菌种和已存的致病菌进行对峙实验，发现拮抗菌株。进行分类鉴定，发现新菌种或菌株。通过生防作用研究，为人参及水稻病害田间试验提供理论基础。方法：用对峙实验法进行初筛；用抑菌实验法进行复筛与拮抗活性的评价；用细菌多相分类法对有拮抗活性的菌株进行鉴定。结果：对74株菌进行实验，筛选出5株细菌对实验室提供的已知植物病原真菌及细菌有拮抗活性。在对峙实验中，5株细菌均不同程度地对病原真菌的菌丝有抑制作用。抑菌实验显示，ArPB 18在这5株细菌中拮抗活性最广，尤其是对病原真菌人参立枯病菌、病原真菌尖孢镰刀菌。结论：初步鉴定RSL18、RSL19为巨大芽孢杆菌。对ArPB 18和Agsb 08进一步进行16SrDNA序列分析，分别鉴定为假单孢杆菌、Bacillus beijingensis。结合现有16SrDNA序列资料，鉴定ge 03为巨大芽孢杆菌。五株细菌中，ArPB 18菌株对部分植物病原菌具有较强的生物拮抗活性，尤其是对人参立枯病菌、病原真菌尖孢镰刀菌。关键词：拮抗细菌，生物防治，筛选，鉴定, 多相分类法，Bacillus beijingensis，假单胞菌，巨大芽孢杆菌
获奖情况
- 无
鉴定结果
参考文献
- 详见文章参考文献
同类课题研究水平概述
- 半个世纪以来，化学农药防治病虫害对农业生产起了十分重要的作用。长期连续地使用化学农药，虽能快速有效地达到防治病害的目的，但同时带来一系列严重后果：杀伤害虫天敌，并造成病菌、害虫产生抗药性，环境严重污染，这不但影响了人类健康，而且威胁着整个生态系统。而生物防治以生态学为基础控制有害生物，避免了化学农药使用带来的一系列植保、环境和能源方面的问题，避免了农药残留对人畜的危害，加之对于某些病害仍缺乏有效的农药，生物防治研究日益受到重视，从而促进农业的可持续发展。 开始尝试以生物防治手段控制农作物病害始于20世纪20年代。1921年C．Hartley报道可以用十几种常见土壤腐生真菌和细菌防治树苗的腐霉根腐病。1926年Sanford报道土壤中某些拮抗性微生物对于土传病原菌具有抑制性。Millard报道施用绿肥可减轻美国马铃薯发生一种放线菌引起的疮痂病，而Sanford分析证明是由于绿肥促使土中拮抗性放线菌增长所致，并指出其生物学防治的实质。1986年5月在北京召开的中国植物病理学会第三次全国代表大会上首次提出“植物生态病理学”。1992年克洛珀第一次提出了“植物内生细菌”的概念,这是植物微生物学的一次革命。美国植物病理学会在2005年召开的会议上也强调了植物内生菌在生防作用中的重要性[3]。 目前，从各种生态环境中筛选出来的具有拮抗作用的细菌应用最多的只有几个属，主要是芽孢杆菌、假单孢菌和放射性土壤杆菌等 [1]。 国内外广泛利用拮抗细菌来防治植物病害，其主要优势在于：①细菌的种类和数量众多，在植物根际和地上部大量存在；②细菌对病原菌的作用方式较广，可以通过竞争、拮抗、寄生和诱导植物产生抗性等方式对病原菌产生影响；③细菌具有惊人的繁殖速度，大多可以人工培养，便于控制，在实践中易于操作；④有些细菌不仅能防治病害而且可以增加作物产量 [6]。 近年来，国内外开始研究拮抗细菌的遗传背景，克隆和分离了一些产生抗菌物质的基因。因此通过遗传工程技术，构建高效、多抗转基因工程菌或将微生物的抗菌基因转入植物以培育转基因抗病品种，将是植物病害生物防治研究的重点。要使拮抗细菌达到既对不良环境有足够的适应性、对寄主植物无害，又具有选择拮抗作用、适宜于商品化生产、能与化学农药混合使用的理想效果，将生物工程技术与生物防治技术相结合，提高拮抗细菌的生防水平，将是拮抗细菌的研究目标 [6]。
