生防菌Paenibacillus kribbensis PS04代谢物成膜剂的研制

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuming
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本课题组分离筛选得到的PS04菌株不仅具有广谱的抗真菌活性,而且还可以诱导植物产生抗病性,是化学杀菌剂的理想替代品。但前期研究发现,PS04菌剂具有强水溶性,直接应用于作物易受到降雨天气的影响,产生药剂流失等现象。而将PS04菌剂研制为成膜剂,不仅可以阻止病害孢子粘附作物叶面,抑制胚芽发育,还可以改善药剂的分布和附着力,增加药液在叶面上的覆盖率,减少不利环境的影响。通过对成膜聚合物CMC、壳聚糖、海藻酸钠和淀粉成膜特性的测定发现,CMC与其他材料相比,具有优异的成膜能力和更良好的成膜特性,且有较高亲水性,可作为成膜剂的成膜基材使用。淀粉有良好的成膜能力,但成膜特性较差,且疏水性高,适合作为改善膜水溶解性等特性的功能性成膜辅材。通过对不同CMC含量成膜性能的测试发现,2.5%-4%含量的CMC适合作为成膜的最佳浓度。不同含量淀粉的加入,显示出1%-3%含量的淀粉有利于改善共混膜的成膜特性。通过对增塑剂的筛选,发现甘油对共混膜物理特性的影响最大。不同含量甘油对共混膜特性影响的测试结果发现,0.1%-0.3%含量的甘油有利于改善共混膜的成膜特性。为了得到共混膜液中CMC、淀粉和甘油的最佳浓度,进行了以水蒸气透湿性、水溶解性和透光率为指标的正交试验,结果表明,当CMC含量为4%,淀粉含量为2%,甘油含量为0.3%时,共混膜剂形成的共混膜具有最高的水蒸气透湿性和透光性以及最低的水溶解性。对共混膜的直接观察和扫描电镜观察显示,共混膜表面均匀,光滑,无裂缝;红外光谱分析结果发现,CMC和淀粉间存在较强氢键作用。这表明CMC、淀粉和甘油在共混膜剂中表现出了良好的混溶性。通过表面活性剂的筛选发现,所有表面活性剂对膜剂表面张力的降低程度有限,其中曲拉通X-100对表面张力的降低能力较强,并还表现出良好的生物相容性。将PS04菌液与CMC、淀粉、甘油和曲拉通X-100混合制备PS04成膜剂。通过将成膜剂与PS04抑菌活性对比试验发现,相同浓度的成膜剂和PS04对纹枯病菌和稻瘟病菌的抑菌作用无显著性差异(P<0.05),进一步说明了组成成膜剂的共混膜液对PS04的抑菌活性没有产生影响作用。对番茄叶片生理活动影响的试验结果发现,经PS04成膜剂处理过的番茄叶片气孔大小和开度在试验期间与对照组无显著差异;成膜剂对番茄叶片叶绿素含量在试验期间也没有产生显著的影响作用。通过实验室模拟雨水淋溶试验结果发现,在供试植物番茄、水稻、茄子、玉米和霸王花叶片上,最终可保留28%-71%左右的沉积量。在PS04成膜剂对水稻纹枯病防治试验中发现,相同浓度的成膜剂和PS04的防效没有显著的差异。而又经模拟雨水淋溶后的生防试验中发现,PS04成膜剂处理的水稻最终保留了30.76%的防治效果,PS04最终几乎没有防效,说明PS04成膜剂具有较强的黏附性和耐雨水淋溶性。
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