论文部分内容阅读
苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)是国内外应用最广泛的微生物杀虫剂之一,近年来对Bt的增效途径探索逐渐成为其研究热点之一。生物磁学在农业、医学、微生物发酵等领域得到广泛应用,微生物在磁场作用下的生物活性变化是其中重点研究之一。本文以河北省农林科学院植保所生防研究室保存的苏云金芽孢杆菌G-02菌株和HD-1菌株为对象,通过外加磁场条件下发酵研究,重点以磁场处理对菌株生长和毒力影响的相关因子为研究内容,阐明提高Bt发酵产物和毒力的最适的磁场参数,为Bt制剂的生产提供科学依据。用恒定磁场处理的磁化水配制液体培养基进行Bt菌株的培养,结果表明,在28~50Gs磁场强度处理水可以提高G-02菌株的产孢量,G-02在43Gs磁场强度处理水配制的培养基中产孢量最大,达到6.1×108孢子/mL,比对照提高了11%;在7~43Gs磁场强度范围内处理水可以提高HD-1菌株的产孢量,HD-1磁场强度处理水配制的培养基中在14Gs产孢量最大,达到6×108孢子/mL,比对照提高了28%。在43Gs处理2~12h的磁处理水可以提高G-02菌株的产孢量,而在14Gs处理2~14h的磁处理水可以提高HD-1菌株的产孢量。在不同类型磁场条件下进行Bt菌株的发酵,明确了恒定磁场强度、脉冲宽度和作用时间段对G-02菌株和HD-1菌株生长和产孢量的影响。结果表明,在恒定磁场条件下,场强43~50Gs可提高G-02菌株的产孢量,其中43Gs场强产孢量最高,比对照提高26%。场强7~36Gs可提高HD-1菌株的产孢量,14Gs场强的产孢量最高,比对照提高100%;在脉冲磁场条件下,G-02菌株适宜的脉冲宽度为4~7ms,脉冲宽度5ms的场强产孢量最高,比对照提高38%。HD-1菌株适宜的脉冲宽度为1~5ms,脉冲宽度1ms的场强产孢量最高,比对照提高22%;不同时间段外加磁场对产孢量的影响表明,G-02菌株在恒磁43Gs时间段14~26h处理菌株生长较好,产孢量比对照提高23%,脉冲宽度5ms下磁场0~14h处理菌株生长较好,产孢量比对照提高11%;HD-1菌株在恒磁14Gs时间段0~14h菌株生长较好,产孢量比对照提高108%,脉冲宽度1ms下磁场处理28~48h菌株生长较好,产孢量比对照提高57%。G-02菌株含有cry1Aa,cry1Ab,cry1Ac和cry2 Ab基因,与标准菌株HD-1是相同的,两个菌株对鳞翅目害虫具有杀虫活性。以棉铃虫为供试幼虫,对不同类型磁场下培养的Bt菌株发酵产物进行生测。结果表明恒定磁场43~50Gs和脉冲磁场宽度5~7ms可以提高G-02菌株的杀虫毒力,恒磁43Gs对棉铃虫的毒力增效倍数最高,比对照提高26%,此强度下磁场处理14~26h时间段后毒力比对照提高6%,在脉冲宽度5ms的场强下对棉铃虫的毒力增效倍数最高,比对照提高23%,在此脉冲宽度下磁场处理0~14h时间段后毒力比对照提高9%;恒定磁场7~28Gs和脉冲宽度1~4ms的脉冲磁场作用可以提高HD-1菌株的杀虫毒力,恒磁14Gs对棉铃虫的毒力增效倍数最高,比对照提高25%,此强度下磁场处理0~14h时间段后毒力比对照提高8%,在脉冲宽度1ms的场强下对棉铃虫的毒力增效倍数最高,比对照提高18%,在此脉冲宽度下磁场处理0~14h时间段后毒力比对照提高12%。