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我国主要的农田杂草约200余种,其中30种使农田作物的产量年均下降12.3-16.5%。随着农村经济的发展,约有50%的主要农田作物施用除草剂。化学除草使得人们的劳力、物力得以解放。同时,持续使用大量的除草剂会在作物中造成残留的植物毒性、引发杂草的转移问题和杂草抗性植株的出现,更会造成土壤污染、水质退化、危害人和其它生物等。因此,微生物除草剂逐渐进入了人们的视线,运用微生物或其代谢产物来防除杂草成为了绿色农业和放心农产品理念下的主要趋势。本研究选取六种分离培养基对山茱萸根际土及叶片进行放线菌的分离和纯化,首先利用分离得到的放线菌的孢子和发酵液进行平皿发芽试验,获得具有高效除草活性的菌株。然后对活性菌株进行平皿和盆栽试验来验证除草活性,并对其进行了除草能力的安全性分析。进一步对活性菌株进行除草活性化合物的分离提取,并初步探究化合物的除草活性机理,最后从分子水平、形态培养特征、生理生化特性等方面鉴定了活性菌株,为放线菌在除草活性方面的研究提供数据材料及开发新的微生物除草剂提供菌种资源。主要研究结果如下:(1)从山茱萸根际土和叶片中分离得到214株放线菌。(2)由分离得到的214株放线菌的孢子平皿试验初步获得20个对小麦根和芽有抑制作用的菌株,利用这20株放线菌的液体发酵液进行筛选,获得3株(TDZ44,TDZ51,NEAU-240)抑制效果较好的放线菌,其中菌株NEAU-240效果最好,因此对该菌株进行下一步的研究。(3)除草活性平皿试验表明,菌株NEAU-240发酵上清液稀释100倍对稗草、反枝苋、狗牙草的主根抑制率高于90%,对茎的抑制率高于30%;稀释10倍能明显抑制杂草种子的萌发。(4)除草活性盆栽试验表明,菌株NEAU-240发酵上清液稀释100倍对稗草和反枝苋的地上部分鲜重抑制率高于32%,地下部分鲜重抑制率高于15%;稀释10倍对反枝苋和稗草的地上部分鲜重抑制率为78.4%和45.3%,地下部分鲜重抑制率高于20%。因此,验证了菌株NEAU-240具有良好的除草活性,可以进行下一步的深入研究。(5)除草能力安全性试验显示,菌株NEAU-240发酵上清液对香菜几乎无影响,对小麦、玉米、黄瓜等作物影响较小,对番茄、油菜等危害较大,表明该菌株的活性物质对部分作物有一定危害,适用于选择性除草。(6)对分离出的除草活性化合物2-[2-(3,5-Dimethyl-2-oxo-cyclohexyl)-6-oxo-tetrahydro-pyran-4yl]-acetamide进行除草机理的初步探究,结果表明该化合物抑制种子萌发时期α-淀粉酶的活性,同时抑制乙酰乳酸合成酶(ALS)的活性,进而抑制种子萌发和杂草生长,达到防除杂草的目的。(7)对菌株NEAU-240的抑菌活性进行探究,其孢子抗菌活性试验表明,该菌株对多种植物病原真菌如番茄黄萎病和黄瓜枯萎病等具有抑菌活性,同时对除草活性化合物2-[2-(3,5-Dimethyl-2-oxo-cyclohexyl)-6-oxo-tetrahydro-pyran-4yl]-acetamide进行了抑菌活性试验,发现其能抑制苹果斑点病、水稻稻瘟病、大豆菌核病等病原菌丝的生长,首次得出该化合物具有抗真菌活性,为进一步研究开发该化合物提供了理论基础。(8)通过16S rRNA基因序列及系统进化树分析,菌株NEAU-240与最亲近菌株Streptomyces setonii NRRL ISP-5322~T(99.65%)和Streptomyces anulatus NRRL B-2000~T(99.65%)建立在同一个进化分支上,同时结合生理生化特性、形态培养特征等分析,鉴定菌株NEAU-240为一株链霉菌。(9)同时对214株放线菌中形态特殊的进行16S rRNA测序,发现稀有菌属6个,包括韩国生工菌属、纤维单孢菌属、壤霉菌属、放线异壁酸菌属、诺卡氏菌属和小单孢菌属。其中隶属于纤维单孢菌属的菌株NEAU-TCZ24~T是潜在的分类单元,对其进行了多相分类学分析,鉴定为纤维单胞菌属的一个新种,命名为Cellulomonas rhizosphaerae。