摘要要:【目的】為明確金線蓮共生木霉菌生長與產(chǎn)孢的最佳條件?!痉椒ā恳?株自主分離的哈茨木霉A21B-1、擬康寧木霉A21B-2與Trichoderma longifialidicum A21E為材料,應(yīng)用十字交叉法與血球計數(shù)法分析不同溫度、pH值、碳源和氮源對其菌絲生長與產(chǎn)孢的影響?!窘Y(jié)果】3株木霉菌菌株在30℃時最適合菌絲生長和產(chǎn)孢;pH值均為4時,是3株木霉菌菌絲生長的最佳pH值,3株木霉菌產(chǎn)孢的最適pH值均為4~6;木糖最有利于A21B-1產(chǎn)孢;麥芽糖、果糖和葡萄糖均適宜A21B-2的菌絲生長產(chǎn)孢,葡萄糖和麥芽糖適宜A21E的菌絲生長和產(chǎn)孢;A21B-1適宜產(chǎn)孢的氮源為牛肉膏、蛋白胨和硫酸銨;適宜A21B-2和A21E產(chǎn)孢的氮源為牛肉膏和蛋白胨。【結(jié)論】綜合考慮成本、操作流程和生產(chǎn)工藝難度等,3株木霉菌生長和產(chǎn)孢的適宜條件是30℃,pH值為4,麥芽糖,蛋白胨。
關(guān)鍵詞:木霉菌;培養(yǎng)條件;菌絲生長;產(chǎn)孢量
中圖分類號:S567.239" " " " " " " " " " "文獻標識碼:A" " " " " " " " " " " 文章編號:2095-5774(2024)05-0367-11
Optimization of Growth and Sporulation Conditions of Three Symbiotic Trichoderma Strains Isolated from Anoectochilus roxburghii
Li Zunwen1,Wang Peiyu1,Yan Peipei1,Jiang Jinlan1,Du Yunyue2,Gan Xiaodan2,Ma Chenglong2,Ye Wei1*
(1 Sanming Academy of Agricultural Sciences/ Fujian Key Laboratory of Crop Genetic Improvement and Innovative Utilization for Mountainous Areas,Sanming,F(xiàn)ujian 365509,China;
2 College of Agriculture,F(xiàn)ujian Agriculture and Forestry University,F(xiàn)uzhou,F(xiàn)ujian 350002,China)
Abstract:【Objective】In order to identify the optimal conditions for mycelial growth and sporulation of three self-isolated Trichoderma strains.【Method】The effects of different temperatures,pH,carbon sources,and nitrogen sources on mycelial growth and sporulation of three self-isolated Trichoderma strains:Trichoderma harzii A21B-1,Trichoderma koningiopsis A21B-2,and T. longifialidicum A21E were analyzed by cross method and blood cell counting method.【Result】The results showed that the three strains of Trichoderma were most suitable for mycelial growth and sporulation at 30°C;the optimal pH for mycelial growth of all three strains was 4;the" pH for spore production of all three strains was 4-6;xylose was most favorable for sporulation of A21B-1;maltose,fructose,and glucose were suitable for mycelial growth and sporulation of A21B-2;glucose and maltose were suitable for mycelial growth and sporulation of A21E;the nitrogen source suitable for sporulation of A21B-1 was beef extract,peptone,and ammonium sulfate;the nitrogen source suitable for sporulation of A21B-2 and A21E was beef extract and peptone. 【Conclusion】Considering the cost,operation process and difficulty of production technology,the felicity conditions for mycelial growth and sporulation of three Trichoderma strains were 30℃,pH 4,maltose and peptone.
Key words:Trichoderma;Culture conditions;Hyphal growth;Sporulation quantity
木霉菌(Trichoderma spp.)是研究最多、應(yīng)用最廣的一類生防真菌[1]。它在自然界廣泛存在,可生活于植物根際土壤、葉圍種子等不同環(huán)境[2]。除抑制植物病原菌以外,木霉菌還具有促進植物生長,加快作物初級、次級代謝物積累,提高作物產(chǎn)量,改善作物品質(zhì)等功能[3-8],被廣泛用作生物防治劑、生物菌肥及土壤改良劑。截至2022年10月,中國農(nóng)藥網(wǎng)數(shù)據(jù)表明,國內(nèi)登記的商品化木霉制劑有22個,保護對象包括番茄、玉米、葡萄,水稻等數(shù)十種作物,防治對象包括白粉病、灰霉病、葉霉病、炭疽病等幾十種土傳病害和葉部病害[9-11]。
目前已經(jīng)報道的木霉菌有252種[12],常見的木霉菌有哈茨木霉(Trichoderma harzianum),棘孢木霉(Trichoderma asperellum)、綠色木霉(Trichoderma viride)和長枝木霉(Trichoderma longibrachiatum)[13]。木霉菌因其種類、菌株、來源環(huán)境的不同而具有不同生物學(xué)特性,因此對于新獲得的木霉菌菌株,仍有必要研究其生物學(xué)特性,為其產(chǎn)業(yè)化利用時優(yōu)化發(fā)酵工藝提供參考。國內(nèi)外關(guān)于木霉菌發(fā)酵培養(yǎng)條件優(yōu)化研究較多,在這些研究中,培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)基pH值、C源、N源等因素都能有效影響木霉菌菌絲生長和孢子的產(chǎn)生,通過調(diào)節(jié)這些因素水平,許多具有生防功能的木霉菌已經(jīng)從實驗室開始轉(zhuǎn)入工業(yè)發(fā)酵試驗。曾慶才[14]以哈茨木霉FJAT-9040為材料,通過響應(yīng)面分析發(fā)現(xiàn)初始含水量和溫度與產(chǎn)孢量有顯著的相關(guān)性,當溫度為29℃,初始接種量為7%,初始含水量為53%時產(chǎn)孢量達3.86×109個/g。楊丹丹[15]通過廉價原料優(yōu)化固體木霉菌發(fā)酵條件,發(fā)現(xiàn)最優(yōu)條件下產(chǎn)孢量可達7.62×109個/g,自然晾干至水分10%以下,產(chǎn)孢量為1.286×1010個/g。包文杰[16]研究了哈茨木霉、綠木霉、棘孢木霉、鉤狀木霉在不同pH條件下的生長情況,明確了木霉菌的最佳生長pH值條件為弱酸性,但不同木霉菌菌種所適宜的pH值范圍存在一些差異。王芊[17]研究了不同碳源、氮源對木霉菌T.longibrachiatum和T.atroviride菌絲生長的影響,他在研究中發(fā)現(xiàn),T.longibrachiatum和T.atroviride對于碳源和氮源的需求是具有選擇性的,T.longibrachiatum的最佳碳源和最佳氮源分別是麥芽糖和蛋白胨,T.atroviride的最佳碳源和最佳氮源分別是葡萄糖和甘氨酸。
三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院從福建省龍巖市上杭縣野生金線蓮(Anoectochilus roxburghii)植株分離了3株內(nèi)生木霉菌株: A21B-1、A21B-2和A21E。通過ITS序列及RPB2序列鑒定,3株菌株分別與哈茨木霉(T. harzianum)、擬康寧木霉(Trichoderma. koningiopsis)及T.longifialidicum最為接近,其中編號為A21B-1和A21B-2的菌株具有生長速度快,產(chǎn)孢量多的特點,具有較大的開發(fā)應(yīng)用潛力。試驗發(fā)現(xiàn)3株木霉菌株均對金線蓮莖腐病病原菌尖孢鐮刀菌表現(xiàn)較強的抑制作用。目前,針對3株菌株的生物學(xué)特性及發(fā)酵特性仍不明確,開展不同培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件對其生長量和產(chǎn)孢量的影響,有利于推進3株木霉菌的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。本研究以察氏培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,觀察不同生長溫度,固體培養(yǎng)基的pH值、碳源及氮源對3株木霉菌生長和產(chǎn)孢的影響,為木霉菌種的固體發(fā)酵生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。
1 材料與方法
1.1 供試材料
木霉菌3株供試菌株:A21E,A21B-1和A21B-2,為2019年9月三明農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院藥用植物研究所從福建龍巖市上杭縣仿野生種植一年的金線蓮植株分離所得。其中A21B-1和A21E菌株已提供中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)進行專利保存,A21B-1保藏編號為CGMCC No.40450,A21E保藏編號為CGMCC No.40759。供試基本培養(yǎng)基為察氏培養(yǎng)基,除特殊說明外培養(yǎng)條件均為:28±1℃,pH值為7.0。
供試菌株菌餅制備:2023年7月在三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院分子實驗室,將3株木霉菌菌絲接種于察于氏培養(yǎng)基的90 mm培養(yǎng)皿上,生長4 d,28±1℃,黑暗培養(yǎng)4 d后,用打孔器切取Φ5 mm的菌餅備用。試驗過程中,除試驗條件外其余培養(yǎng)條件均為:黑暗培養(yǎng),28±1℃,pH值為7.0。
1.2 方法
1.2.1 溫度對木霉菌菌絲生長和產(chǎn)孢的影響
將上述1.1的3株木霉菌菌餅(Φ5 mm)分別放置于察氏培養(yǎng)基平板中央,每板一片菌餅,置于不同溫度(10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、 35℃和40℃)恒溫培養(yǎng),每個處理重復(fù)3次。30 h后采用十字交叉法測量菌落直徑,7 d后血球板計算法計算產(chǎn)孢量。
1.2.2 pH值對木霉菌菌絲生長和產(chǎn)孢的影響
用1.0 mol/L HCl溶液和1.0 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)察氏培養(yǎng)基的pH值,配制pH值為4、5、6、7、8、9、10的察氏培養(yǎng)基平板。將上述1.1的3株木霉菌菌餅(Φ5 mm),分別接種于各pH值察氏培養(yǎng)基平板上,置于28℃培養(yǎng)箱,黑暗培養(yǎng),每個處理重復(fù)3次,30 h后采用十字交叉法測量菌落直徑,7 d后血球板計算法計算產(chǎn)孢量。
1.2.3 碳源對木霉菌菌絲生長和產(chǎn)孢的影響
分別以等質(zhì)量葡萄糖、木糖、麥芽糖、果糖代替察氏培養(yǎng)基中的蔗糖,以不加碳源為對照組配制察氏培養(yǎng)基,將上述1.1的3株木霉菌菌餅分別接種于不同碳源的察氏培養(yǎng)基平板上,每個處理重復(fù)3次。30 h后采用十字交叉法測量菌落直徑,7 d后血球板計算法計算產(chǎn)孢量。
1.2.4 氮源對木霉菌菌絲生長和產(chǎn)孢的影響
分別以等量的牛肉膏、蛋白胨、尿素、硫酸銨代替察氏培養(yǎng)基中的硝酸鈉,以不加氮源為對照,配置察氏培養(yǎng)基。將上述1.1的3株木霉菌分別接種于不同氮源的察氏培養(yǎng)基上,每個處理重復(fù)3次,28℃培養(yǎng),30 h后采用十字交叉法測量菌落直徑,7 d后血球板計算法計算產(chǎn)孢量。
1.3 數(shù)據(jù)處理與分析
采用Microsoft Excel 2021軟件處理數(shù)據(jù),用Adobe Photoshop 2020軟件處理照片,SPSS 19.0軟件進行方差分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同溫度對3株木霉菌菌絲生長和產(chǎn)孢的影響
溫度是影響木霉菌生長的重要因素,將3株木霉菌置于不同溫度條件下探究其生長狀況,其生長結(jié)果如圖1,A21B-1和A21B-2兩種木霉菌在15~30℃范圍內(nèi)菌絲生長比較旺盛,菌絲呈現(xiàn)輻射狀,當溫度小于15℃,大于35℃時,菌絲生長狀況差,菌絲稀薄,當溫度高達40℃時基本不生長; A21E在20~30℃范圍內(nèi)生長比較旺盛,小于20℃時,菌絲少、產(chǎn)孢少,大于35℃基本不生長。
3株木霉菌菌絲生長與產(chǎn)孢情況結(jié)果如表1,在10~30℃范圍內(nèi),3株木霉菌均能生長與產(chǎn)孢,產(chǎn)孢量與菌絲生長的最適溫度均出現(xiàn)在30℃。30℃時,A21B-1、A21B-1和A21E 最大菌落直徑分別為8.11 cm,5.07 cm,7.66 cm,最大產(chǎn)孢量分別為3.38×108 個/mL、5.42×108個/mL、6.05×108個/mL;A21B-2和A21E菌落直徑和產(chǎn)孢量最低出現(xiàn)在35℃和40℃,均為0,其中A21B-1在35℃條件下仍然能夠生長,超過40℃基本無法生長,而A21B-2、A21E在35℃條件時開始無法生長。說明高溫和低溫均不適合木霉菌的生長 。
2.2不同pH值對3株木霉菌菌絲生長和產(chǎn)孢的影響
為了明確pH值對3株木霉菌的影響,將3株木霉菌分別置于不同pH值的察氏培養(yǎng)基中。其生長情況結(jié)果如圖2,3株木霉菌在pH值為4~10的條件下均可以生長,在酸性條件生長表現(xiàn)為菌絲生長較快,菌落較大;堿性環(huán)境反而菌絲生長較差。A21B-1隨著pH值的增大,菌落生長狀態(tài)逐漸變差,pH為4和pH為5時顏色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S綠色,生長狀態(tài)最差為pH為7時(如圖1);A21B-2菌落生長狀態(tài)同樣表現(xiàn)為pH為7時生長狀態(tài)最差,其中pH為 6 和pH為10時菌落有出現(xiàn)綠色,pH值為4時雖然菌落生長較為致密但沒有轉(zhuǎn)綠轉(zhuǎn)黃跡象;A21E生長狀態(tài)表現(xiàn)為隨著pH值的增大,菌落生長狀態(tài)表現(xiàn)為變差的趨勢,pH為4時生長狀態(tài)最佳。
由表2可知,3株木霉菌在偏酸性環(huán)境下菌落直徑和產(chǎn)孢量均較大。A21B-1菌落直徑范圍為6.59~8.36 cm,pH為4時菌落直徑最大為8.36 cm與其他pH值的菌落直徑有顯著差異,pH為10時菌落直徑最小6.59 cm;A21B-2菌落直徑的范圍為4.12~8.27 cm,pH為4時菌落直徑最大與pH值為5、6時差異不顯著,pH為9時菌落直徑最??;A21E菌落直徑范圍為6.66~8.27 cm,pH為4時菌落直徑最大,pH為10時菌落直徑最小。產(chǎn)孢方面,A21B-1產(chǎn)孢量在pH值為5時產(chǎn)孢量最高,為13.79×108 個/mL,A21B-2產(chǎn)孢量在pH值為6時產(chǎn)孢量最高,為3.33×108個/mL,A21E在pH值為5時產(chǎn)孢量最高5.49×108個/mL;3株木霉菌均在pH為10時產(chǎn)孢量最少。相同條件下,A21B-1產(chǎn)孢量比A21B-2和A21E高。
以上結(jié)果表明酸性環(huán)境更有利于3株木霉菌的生長與孢子繁殖,3株木霉菌菌絲生長最適pH值均為4;A21B-1和A21E產(chǎn)孢的最適pH值均為5,A21B-2在 pH為6更有利于產(chǎn)孢。
2.3不同碳源對3株木霉菌菌絲生長和產(chǎn)孢的影響
通過不同碳源來探究3株木霉菌菌絲生長狀況的影響,由圖3顯示,3株木霉菌在4種碳源條件下均能生長。不加碳源時生長狀況較差,菌絲稀少,產(chǎn)孢量少,其他4種碳源的培養(yǎng)基上菌絲生長旺盛,菌絲致密,呈現(xiàn)輻射狀,分生孢子密布;從生長狀況看,不加碳源時,A21E生長狀況優(yōu)于A21B-1和A21B-2。
由表3可知,不同碳源類型下,3株木霉菌均能正常生長,菌落直徑均大于6 cm。A21B-1在4種碳源條件下與對照組(不加碳源)的直徑相比差異顯著,在麥芽糖條件下菌落直徑最大為8.10 cm(與果糖差異不顯著),在木糖條件下產(chǎn)孢量最大,為11.74×108個/ mL(與果糖差異不顯著);A21B-2在4種碳源條件下菌落直徑?jīng)]有顯著的差異,菌落直徑最大的碳源條件是麥芽糖和果糖,均為8.42 cm,在產(chǎn)孢量方面,葡萄糖、木糖和麥芽糖差異不顯著,在麥芽糖條件下產(chǎn)孢最多,為9.18×108個/ mL;A21E在4種碳源條件和無碳源條件下菌落直徑差異不顯著,菌落直徑范圍在8.40~8.49 cm之間,在不加碳源條件時其菌絲生長并不受影響,產(chǎn)孢方面,在麥芽糖條件下產(chǎn)孢量最多,為5.08×108個/mL,除葡萄糖外與其他碳源差異顯著(表3)。
以上結(jié)果表明添加碳源更有利于3株木霉菌的生長與產(chǎn)孢,4種不同碳源對木霉菌菌絲生長的影響并不顯著,但不同碳源對產(chǎn)孢量影響顯著。其中,木糖與果糖有利于(相對于對照組)A21B-1產(chǎn)孢;麥芽糖、木糖和葡萄糖均適宜A21B-2的菌絲生長與產(chǎn)孢;葡萄糖和麥芽糖適宜A21E的菌絲生長和產(chǎn)孢。綜合菌絲生長和產(chǎn)孢,麥芽糖為3株木霉菌菌絲生長與產(chǎn)孢的最佳碳源。
2.4不同氮源對3株木霉菌菌絲生長和產(chǎn)孢的影響
將3株木霉菌置于不同氮源條件下,探究氮源對其生長的影響,結(jié)果如圖4顯示,不添加氮源條件下,3株木霉菌生長狀況較差,幾乎不生長。與對照組相比,有機氮源(牛肉膏,蛋白胨),無機氮(硫酸銨),生長狀況良好,菌絲致密;而在尿素條件下A21B-1和A21E未觀察到有明顯菌絲生長,幾乎無法生長;A21B-2有少量生長,但生長緩慢,菌絲稀薄。
由表4可知,以尿素為氮源時,除A21B-2有少量菌絲以外,其他菌株菌落直徑均為0 cm。無氮條件下,A21B-1、 A21B-2和A21E的菌落直徑分別是4.27 cm、3.75 cm、4.42 cm,產(chǎn)孢量0.59×108個/mL、0.60×108個/mL、0.10×108個/mL。與對照組(不加氮源)相比,A21B-1在牛肉膏、蛋白胨和硫酸銨為氮源條件下均有利于產(chǎn)孢,其中產(chǎn)孢量最高的是銨態(tài)氮(硫酸銨)為17.53×108個/mL,
牛肉膏為氮源條件下,菌絲直徑低于對照組,抑制其菌絲生長;A21B-2在蛋白胨和牛肉膏培養(yǎng)條件下均有利于產(chǎn)孢,其中產(chǎn)孢最高的是蛋白胨,為0.76×108個/mL,而在尿素和硫酸銨條件下抑制產(chǎn)孢,蛋白胨和尿素抑制其菌絲生長; A21E除硫酸銨和尿素為氮源的條件下有抑制產(chǎn)孢,蛋白胨和牛肉膏為氮源條件下均有利于產(chǎn)孢,其中產(chǎn)孢量最高的是牛肉膏為0.90×108個/mL,是不加氮源的9倍,其中尿素為氮源的條件下幾乎無法生長。以上結(jié)果表明A21B-1適宜產(chǎn)孢的氮源為牛肉膏、蛋白胨和硫酸銨;適宜A21B-2和A21E產(chǎn)孢的氮源為牛肉膏和蛋白胨。
3討論與結(jié)論
木霉菌是一種嗜溫真菌,高溫或低溫均不適合木霉菌的生長;過低的溫度菌體內(nèi)酶活性不足,過高導(dǎo)致木霉菌體內(nèi)活性酶受到破壞。許多研究表明木霉菌最適生長與產(chǎn)孢溫度在25~35℃之間,如長枝木霉T105最適溫度為25℃[18];棘孢木霉PZ6[19]和GT30[20]均為25~30℃;哈茨木霉TH-1最適合菌絲生長和產(chǎn)孢溫度分別是32.5℃和27.5℃[21];綠色木霉TR-8 在30℃時菌絲生長快,25℃產(chǎn)孢量最大[22]。本試驗中,3株木霉菌菌絲生長與產(chǎn)孢在10~40℃范圍內(nèi)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,在30℃時菌絲生長與產(chǎn)孢量達到最大,與前人的研究結(jié)果類似;但在35℃時,A21B-2與A21E均無法生長與產(chǎn)孢,而A21B-1在35℃時能夠生長與產(chǎn)孢,說明 A21B-2與A21E不適應(yīng)較高的溫度??梢?,三種木霉菌雖從同一地區(qū)分離得到,但它們對溫度敏感性不同。
木霉菌對環(huán)境適應(yīng)能力強,在自然條件下其菌絲生長及產(chǎn)孢易受到生長條件的影響,不同木霉菌之間生物學(xué)特性存在差異,因此對篩選獲得的生防木霉菌有必要對生物學(xué)特性進行研究,以獲得合適的菌絲生長和產(chǎn)孢條件,對發(fā)揮其生物防治功能有著重要意義。有研究表明,木霉菌偏愛酸性環(huán)境,在偏酸性環(huán)境條件下其菌絲生長繁殖速度最大[23]。本研究分析3株不同木霉菌在不同培養(yǎng)條件下對菌絲生長與產(chǎn)孢的影響,發(fā)現(xiàn)3株木霉菌在pH為4~10時,均能生長與產(chǎn)孢,最佳產(chǎn)孢量均在pH值為4~6,可見3株木霉菌對pH值有較廣泛的適應(yīng)性,這與大部分木霉菌如棘孢木霉PZ6[19]和GT30[20],哈茨木霉TH-1[21]適應(yīng)范圍有著類似的結(jié)果。
碳源是木霉菌生長與產(chǎn)孢的能量來源。不同木霉菌對碳源的利用效率不同,為獲得適合的木霉菌生長與產(chǎn)孢的條件,有必要對木霉菌碳源條件進行探索。有研究認為木霉菌對單糖、雙糖等碳源的利用效果均較好,其中單糖能夠更為快速被菌株吸收利用,雙糖能夠貯存更多能量為長時間產(chǎn)孢與菌絲生長提供持續(xù)的能量來源[24]。本試驗中,3株木霉菌在有無碳源條件下均能生長,說明它們的菌絲生長對碳源的要求并不嚴格,其中A21B-1菌絲生長的最佳碳源是麥芽糖,最佳產(chǎn)孢碳源為木糖;麥芽糖、果糖和葡萄糖均適宜A21B-2的菌絲生長產(chǎn)孢;葡萄糖和麥芽糖均適宜A21E的菌絲生長和產(chǎn)孢。大部分木霉菌如長枝木霉105[18]、棘孢木霉[19,20] 和綠色木霉[22]最適合菌絲生長與產(chǎn)孢的碳源均為葡萄糖與本研究A21E有類似的結(jié)果,哈茨木霉T21最適產(chǎn)孢的碳源為木糖[25]與本研究A21B-2結(jié)果一致。
氮源是真菌用于合成蛋白質(zhì)等含氮化合物的重要來源,對于促進孢子的產(chǎn)生,維持真菌細胞的生長有著重要作用[26]。蛋白胨,牛肉膏、酵母浸膏等氮源成分復(fù)雜、豐富,在這些有機氮源的培養(yǎng)基中,微生物表現(xiàn)出生長旺盛,產(chǎn)孢多的特點。本試驗中,A21B-1適宜產(chǎn)孢的氮源為牛肉膏、蛋白胨和硫酸銨;適宜A21B-2和A21E產(chǎn)孢的氮源為牛肉膏和蛋白胨。有研究表明,牛肉膏是哈茨木霉T21[25],棘孢木霉GT30[20]菌絲生長和產(chǎn)孢的最佳氮源,與本試驗A21B-2與A21E試驗結(jié)果一致。硝態(tài)氮和銨態(tài)氮(硝酸鈉、硫酸銨)與有機氮相比,結(jié)構(gòu)簡單,容易吸收和直接利用,如棘孢木霉PZ6菌絲生長和產(chǎn)孢的最佳氮源是硫酸銨和硝酸鈉[19],與本試驗A21B-1有一致的結(jié)果。A21B-2與A21E在有機氮源的培養(yǎng)基中更適合菌絲生長和產(chǎn)孢,A21B-1在無機氮源的培養(yǎng)基中發(fā)育更優(yōu)。本試驗?zāi)蛩貙?株木霉菌生長與產(chǎn)孢均有抑制作用,這與紀明山[22]研究的綠色木霉TR-8有一致的結(jié)果;尿素是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的氮肥之一,施用氮肥的土壤中再施用木霉菌可能不僅達不到防治效果,還可能影響原本施用的尿素肥效,因此在施用木霉菌防蟲防病時,應(yīng)避免尿素的施用。本試驗中在相同條件下,蛋白胨成本相對較低,硫酸銨對A21B-2和A21E產(chǎn)孢有抑制作用,因此蛋白胨為3株木霉菌共同最佳氮源。
木霉菌的工業(yè)發(fā)酵相較于實驗室發(fā)酵設(shè)備規(guī)模大,生產(chǎn)規(guī)模大,需要大量的原料,操作流程需要大量的人工,操作也更為粗放。工藝發(fā)酵總體成本較高,在發(fā)酵溫度為30℃,pH為4的情況下盡可能的控制其他物料的成本,因此在選擇碳和源氮源時除產(chǎn)孢與菌絲生長外,還需考慮成本問題,本試驗3株木霉菌選擇成本相對較低麥芽糖、蛋白胨為碳源氮源,結(jié)果可為木霉菌菌種的固體發(fā)酵生產(chǎn)提供了一定的理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。
參考文獻:
[1]陳云芳,高淵. 木霉菌在植物病害生物防治中的應(yīng)用[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(5):123-125.
[2]韓長志. 植物病害生防菌的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 中國森林病蟲,2015,34(1):33-37.
[3]Benhamou N. Induction of defense responses in cucumber plants (Cucumis sativus L.) By the" biocontrol agent Trichoderma harzianum[J]. Applied and Environmental Microbiology,1999,65(3):1061-1070.
[4]伍曉麗,王鈺,劉飛,等. 復(fù)合木霉制劑防治黃連根腐病及其機理研究[J]. 植物保護,2024,50(1):97-109.
[5] Babu A G,Shim J,Bang K S,et al. Trichoderma virens PDR-28: A heavy metal-tolerant and plant growth-promoting fungus for remediation and bioenergy crop production on mine tailing soil[J]. Journal of Environmental Management,2014,132:129-134.
[6] 隋永輝. 綠色木霉孢子的高密度發(fā)酵及其對植物生長的調(diào)控研究[D]. 濟南: 齊魯工業(yè)大學(xué),2021.
[7] Hoyos-Carvajal L,Orduz S,Bissett J. Growth stimulation in bean(Phaseolus vulgaris L.)by Trichoderma[J]. Biological Control,2009,51(3):409-416.
[8] Contreras-Cornejo H A,Macías-Rodríguez L,Herrera-Estrella A,et al. The 4-phosphopantetheinyl transferase of Trichoderma virens plays a role in plant protection against Botrytis cinerea through volatile organic compound emission[J]. Plant and Soil,2014,379(1):261-274.
[9]Verma M,Brar S K,Tyagi R D,et al. Antagonistic fungi,Trichoderma spp.: Panoply of biological control[J]. Biochemical Engineering Journal,2007,37(1):1-20.
[10]Ferrigo D,Raiola A,Piccolo E,et al. Trichoderma harzianum T22 induse in maize systemic resistance against fusarium verticillioides [J]. Journal of Plant Pathology,2014,96(1):133-142.
[11]Arzanlou M,Khodaei S,Narmani A,et al. Inhibitory effect of Trichoderma isolates on growth of Alternaria alternata,the causal agent of leaf spot disease on sunflower,under laboratory conditions[J]. Archives of Phytopathology and Plant Protection,2014,47(13):1592-1599.
[12]Bissett J,Gams W,Jaklitsch W,et al. Accepted Trichoderma names in the year 2015[J]. IMA Fungus,2015,6(2):263-295.
[13]李立平,段德芳. 木霉生物學(xué)特性及拮抗作用研究進展[J]. 植物醫(yī)生,2006,19(4):4-6.
[14]曾慶才,肖榮鳳,劉波,等. 生防菌哈茨木霉FJAT-9040固體發(fā)酵條件的響應(yīng)面優(yōu)化[J]. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報,2015,30(2):192-197.
[15]楊丹丹,王建平,馬娜娜,等. 綠色木霉固體發(fā)酵產(chǎn)孢子的條件優(yōu)化[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報,2020,36(12):111-119.
[16]包文杰,申凌婕,夏尚文,等. pH對木霉菌和鐮刀菌生長及其競爭的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2024,35(9):2535-2542.
[17]王芊. 不同條件對木霉菌菌絲生長的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報,2002,18(5):57-59.
[18]池玉杰,伊洪偉,劉雷. 生防長枝木霉菌株T05生物學(xué)特性[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2016,44(1):107-109.
[19]覃柳燕,周維,李朝生,等. 拮抗鐮刀菌香蕉枯萎病木霉菌株P(guān)Z6分離鑒定及生物學(xué)特性研究[J]. 中國南方果樹,2017,46(1):66-70.
[20]薛德星,李美,高興祥,等. 生防菌棘孢木霉的分離鑒定及生物學(xué)特性研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2023,55(10):118-123.
[21]李梅云,譚麗華,方敦煌,等. 哈茨木霉的培養(yǎng)及其對煙草疫霉生長的抑制研究[J]. 微生物學(xué)通報,2006,33(6):79-83.
[22]紀明山,李博強,許遠,等. 綠色木霉TR-8菌株的生物學(xué)特性研究[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2004,35(3):195-199.
[23]趙欣,王怡霏,王嘉嘉,等. 木霉菌對作物及土壤生態(tài)環(huán)境的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報,2023,25(11):166-172.
[24]Nagaraju A,Sudisha J,Murthy S M,et al. Seed priming with Trichoderma harzianum isolates enhances plant growth and induces resistance against Plasmopara halstedii,an incitant of sunflower downy mildew disease.[J]. Australasian Plant Pathology,2012,41(6):609-620.
[25]梁松,魏甜甜,張靜蕾,等. 辣椒枯萎病生防木霉菌T21的分離鑒定及其生物學(xué)特性研究[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,28(5):59-66.
[26]Zhu M L,Pan Y G,Dai X F.(p)ppGpp: The magic governor of bacterial growth economy[J]. Current Genetics,2019,65(5):1121-1125.
(責(zé)任編輯:黃雄峰)
收稿日期:2024-09-08
基金項目:福建省引導(dǎo)性項目(2023N0047);三明市科技計劃項目(23-N-6)
作者簡介: *為通訊作者,葉煒(1980-),男,副研究員,博士,主要從事園藝植物生物技術(shù)研究,E-mail:yewei922@qq.com。
李尊文(1993-),男 ,研究實習(xí)員 ,碩士,主要從事藥用植物育種研究 ,E-mail:924480024@qq.com