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蜡蚧轮枝菌Verticillium lecanii(Zimmerman)Viegas是一种世界性广泛分布的虫生真菌,主要寄生粉虱、蚜虫等同翅目的重要农业害虫,可用于温室害虫的生物防治。为了开发利用蜡蚧轮枝菌,本文针对拥有自主知识产权的高毒力菌株CA-0319,进行菌株的发酵生物学、发酵条件以及田间应用技术的系统研究。研究结果明确了该菌株的营养需求特性,其中是一些氨基酸、维生素的促增作用,可以在大规模生产中应用,具有很高的经济价值;优化得到了高产的液体、固体培养基,摸清了罐发酵特性和技术,进行了5L、16L、100L的液体系列发酵实验,将发酵水平提高到一个新高水平,菌株液体发酵潜能得到充分发挥。具体结果如下: 1.发酵生物学 菌株孢子能快速萌发,菌落生长迅速,产孢量高。生长要求的最佳C/N比为20:1,最佳碳源浓度为1mol/L;对C、N源种类的要求,以蔗糖、可溶性淀粉、麦芽糖、纤维二糖、海藻糖为最适合,分解双糖的能力强;最有利于产孢的氮源是大豆蛋白胨和牛肉蛋白胨,其次为酵母粉。苯丙氨酸促进菌株产孢作用最大,其次为谷氨酸、甘氨酸、苏氨酸;供试的4种嘌呤碱中,只有鸟嘌呤对产孢有促进作用。 大量元素(K、P、S、Mg、Fe)缺失对液体培养产孢减产幅度为52~99.46%。其中K、P、S的影响较大,减产率均在99%以上;作用其次的为缺失Mg减产89%,以及缺失Fe减产一半。固体培养,大量元素减产影响顺序为P>K>Mg>S>Fe,减产幅度为17%~97%。微量元素Zn浓度1~100μg/mL,有明显的促进作用,过量的锌对产孢有明显的抑制作用;Al铝离子浓度1μg/mL~50μg/mL对生长有促进作用;锰离子1μg/mL~150μg/mL对产孢和菌丝生长均有不同程度的促进作用,最适浓度为50μg/mL;Mn对于产孢有促增作用;Ag银离子对产孢与生长有显著的抑制作用。Ni浓度1μg/mL显著提高产孢量及菌丝重量;Mo浓度1~25μg/mL有促增作用,大于25μg/mL有抑制作用,最佳浓度为25μg/mL,最大增产率为181.2%。烟酸10μg/mL对于菌丝具有显著的促增作用(增产33.6%);维生素B6也有增产作用(增产率为20.2%)。 2.发酵特性与发酵技术 摇瓶发酵:初始糖浓度15~30g/L的范围,培养基装量12%(30mL/250mL),接种量10%,前24小时温度25℃、转速210rpm,24~60小时温度降到23℃、中口农业科学阳博卜学位论义 枫蛰转速升到 250rpm,菌体生长延滞期可缩短,发酵终点提前约 10,h时,产抱量峰值提高到2.5倍。 罐发酵:SL罐发酵条件仇化设计,接种量提高到8%,25-23C变温培养,溶氧量保持 15%以上,结果产量为抱子浓度 2.2 XI 00个/mL,与 1%接种量的罐批比较无显著差异,但发酵的适宜终点为33小时,提前了约20小时。SL小罐内发酵过程中酸碱度变化幅度较小,从开始至发酵终点,pH在5.5~7.5的范围内,适于菌体的生长和产抱。 16L发酵罐,通过 4个罐批的考察,基本明确了溶氧、PH值及接种袍子类型对罐发酵过程影响的大小和方式,前期的溶氧主要影响菌丝的积累,进而影响后期的产抱量和总产量,特别是在对数主长期溶氧需要保持在40%以上;在发酵过程中菌体产酸,在的.8前后需要做一些调节,以有利于产泡。接种抱子类型以芽抱子为好,在罐内的主长速度快,可以提前下罐,缩短发酵周期。 100L发酵罐通过忧化设计,发酵周期可缩短到 30小时,产量可达到 3 XIO‘抱子/mL,菌株产抱潜能基本得到充分的发挥。3、固体发酵与应用 固体培养的营养基质以玉米。小麦为好,最大产抱量为 4.IXIO”抱子/g料(玉米):载体中,有4种载体(谷壳、蔗渣、软木球、玉米秆碎段)应用效果较好。新组方培养基的忧化结果,4号(麦鼓 20儿玉米 10丸 高粱 20儿酵母1%)、6号(麦鼓 20%、玉米 20%、高粱 30%、酵母 0.25%)及 8号(麦鼓 30%、1米20%、高梁20%、酵母1%)配方为高产配方(6.25 XIO”~7.24 XIO”抱子/g料)。 该菌剂对烟粉虱有很好的持续控制效果,但前期对种群的减退速度很慢,显著减退需要2~3周。在白粉虱成虫数量较多的情况下,在5~7天内需要连续施菌剂2次才可以达到防治目的,如果成虫数量较少(3~5头/株),则可间隔10~14天施菌剂1 次。多数的杀菌剂对蜡蛾轮枝菌有很强的杀伤力,兼容性很差,但间隔一段时间(提前或推迟施药)施用,可以缓解这一矛盾;多数杀病毒剂和一些杀虫剂与蜡蚁轮枝菌的兼容性好,天敌昆虫食蚜瘤蚊、丽蚜小蜂可以和蜡蚣轮枝菌联合使用。