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1、 X X X X大 学毕业设计说明书(论文)作 者:学 号：学院(系):专 业:生物工程题 目:芽孢杆菌XXXXXX抗稻瘟活性物质发酵条件的研究教授 指导者： (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务) 毕业设计说明书（论文）中文摘要 本试验以芽孢杆菌XXXXXX发酵液抑菌活性为主要指标,研究了发酵培养基中不同氮源营养因子,以及接种量、装液量、初始pH、发酵时间、转速、温度等非营养因子对XXXXXX发酵液生物活性的影响。单因素试验结果表明，XXXXXX菌最适宜的发酵条件是pH 为8、接种量体积分数2%、发酵温度28、摇床转速210r/min。不同的装液量和发酵时间对XX
2、XXXX发酵液的抗稻瘟活性并没有影响。采用合成培养基，氮源为硝酸钠时，XXXXXX菌的抗稻瘟活性优于其它氮源。正交试验结果表明，菌株XXXXXX优化发酵培养基的最佳配方：可溶性淀粉质量分数为3%，硝酸钠质量分数为0.25%，磷酸二氢钾质量分数为0.1%，pH为7。关键词 稻瘟菌 发酵条件 芽孢杆菌XXXXXX 正交设计毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Effects of Culture Conditions on anti-Rice Blast fungus by Bacillus XXXXXX AbstractThe effects of the nutritional facto
3、rs,inoculation rate,medium capacity, initial pH,fermentation time,rotate speed and fermentation temperature on biological activity of Bacillus XXXXXX were investigated by detecting the inhibition rate of rice blast fungus in the study.The result showed that the optimum fermentation conditions of XXX
4、XXX included pH 8,inoculation rate 2%(v/v),fermentation temperature 28,rotate speed 210r/min.As to different fermentation time and medium capacity,the inhibitory effects of XXXXXX on rice blast fungus showed no different.When the nitrogen source was sodium nitrate,XXXXXX showed a stronger inhibitory
5、 ability than that the nitrogen source was yeast extract or peptone on synthetic medium. Orthogonal test showed that the optimum medium of XXXXXX fermentation was starch 3%,NaNO4 0.25%,KH2PO4 0.1%,pH 7.Keywords rice blast fungus; fermentation conditions; Bacillus XXXXXX; orthogonal design 目 录1 引言11.
6、1 稻瘟菌概述11.2 生物农药11.2.1 生物体农药21.2.2 生物化学农药21.2.3 生物农药发展前景31.3 发酵工艺控制31.3.1 温度对发酵的影响31.3.2 pH对发酵的影响41.3.3 接种量对发酵的影响41.3.4 转速对发酵的影响41.3.5 发酵时间对发酵的影响41.3.6 装液量对发酵的影响51.4 正交设计及其统计分析51.4.1 正交设计概述51.4.2 正交表及其特点51.5 本研究的目的及意义62 材料和方法62.1 材料62.1.1 菌种62.1.2 仪器设备62.1.3 试剂药品72.1.4 培养基72.2 方法72.2.1 菌种保存72.2.2 菌种
7、复活72.2.3土豆液制备72.2.4 种子液制备72.2.5 活性检测72.2.6 单因素实验确定发酵条件对活性的影响82.2.7 正交试验确定最优培养基83 结果93.1 单因素实验确定发酵条件对活性的影响93.1.1 pH对发酵液活性的影响93.1.2 温度对发酵液活性的影响103.1.3 时间对发酵液活性的影响113.1.4 装液量对发酵液活性的影响133.1.5 转速对发酵液活性的影响143.1.6 接种量对发酵液活性的影响153.1.7 氮源对发酵液活性的影响163.2 正交设计确定最优化培养基18结 论20致 谢21参考文献22表 1 培养基优化正交试验方案8表 2 正交组合试验
8、结果18图 1 不同pH条件下的抑菌圈9图 2 pH对产生抗生素的影响10图 3 不同温度条件下的抑菌圈11图 4 温度对产生抗生素的影响11图 5 不同发酵时间的抑菌圈12图 6 发酵时间对产生抗生素的影响12图 7 不同装液量条件下的抑菌圈13图 8 装液量对产生抗生素的影响13图 9 不同转速条件下的抑菌圈14图 10 转速对产生抗生素的影响15图 11 不同接种量条件下的抑菌圈15图 12 接种量对产生抗生素的影响16图 13 不同氮源条件下的抑菌圈17图 14 氮源对产生抗生素的影响17图 15 四因素与NUST菌株产抗的关系191 引言1.1 稻瘟菌概述水稻稻瘟病(Blast Fu
9、ngus)，是全世界稻区危害最严重的水稻病害之一，义名稻热病，俗称火烧瘟、吊头瘟、掐颈瘟等，由稻梨孢菌（PyiculariaoryzaeCav.）引起。该病一年四季均可对水稻造成危害，其危害遍及水稻的各个部位，有苗稻瘟、叶瘟、叶枕瘟、节稻瘟、穗颈瘟、枝梗瘟和谷粒瘟等1。稻瘟病菌主要在稻草上和稻种上越冬，菌丝发育的温度为837摄氏度，以2428摄氏度最适合；分生孢子在1035摄氏度之间都可形成和发芽，经过46天便发育长大。分生孢子很轻，以空气为主要传播途径，一落到水稻上，只要得到一点水份都可成活，钻到水稻体内，便会破坏细胞，吸收养份。它钻入的地方，便可看到病斑，病斑再产生分生孢子，又传播到其它植
10、株上，危害其它的植株。水稻在分蘖期和孕穗期抵抗力差，极易被感染。它的生长由天气、肥水管理、品种的抗性三大因素构成。从天气上讲，温度在2030度，相对温度在80%90%最适合病菌孢子发育和传播；肥水管理上讲，肥水管理也很密切，如偏施氨肥或肥料用量过大、施肥的时间等形成稻瘟病菌生长的有利条件。美国科学家在2005年4月21日出版的自然杂志上公布了常见的稻瘟病菌的基因组草图，这是科学家首次完成植物病原体的基因测序。美国北卡罗来纳州立大学科学家报告说，测序结果表明稻瘟病菌的基因超过1.1万个。另外，他们发现这种真菌的孢子上存在一个受体，这种受体能够区别水稻和其他作物。科学家说，该受体的发现在抗击这种病
11、菌的道路上迈出了一大步。科学家可以通过转基因方法对水稻进行改良，使其不被受体识别。水稻稻瘟病的研究已有100余年的历史，我国早在1925年就开始调查研究，70余年来，在水稻种质资源的抗性鉴定、筛选和利用，抗瘟良种的选育、病菌生理小种、预测预报和综合防治等方面取得了显著的进展2。但由于品种的更替，气候的变化，栽培耕作制度的改革，以及病菌小种组成的变化等因素的综合影响，稻瘟病的发生和危害仍然是当今世界各稻区面临的难题，抗病良种在推广35年后，病菌常产生能侵染该品种的优势小种，从而引起抗性丧失。随着品种的单一化和品种抗性的“丧失”，往往出现流行，造成严重损失。1.2 生物农药生物农药是“可用来防治病
12、、虫、草等有害生物的生物体本身及源于生物，并可作为农药的各种生理活性物质”。按上述定义，生物农药应包括生物体农药和生物化学农药。生物体农药是指用来防除病、虫、草等有害生物的商品活体生物，生物化学农药则是指从生物体中分离出的具有一定化学结构，对有害生物有控制作用的生物活性物质3。1.2.1 生物体农药生物体农药包括植物体农药、动物体农药和微生物体农药3大类。1.2.1.1植物体农药4植物体农药是利用作物本身为载体，经基因修饰或重组而开发为农药。1983年第一株转基因植物问世，1986年美国EPA 首次批准孟山都公司的转基因作物如抗虫棉、大豆和抗草甘膦玉米进行试验,1994年准许其商品化生产，并首
13、次将之列入农药范畴。1.2.1.2动物体农药动物体农药主要是指商品化的天敌昆虫和捕食螨，以及采用物理或生物技术改造的昆虫等。在早期的生物防治中，最重要的措施就是利用天敌昆虫和捕食螨。捕食性天敌分属于8个目的200个科内，常用的种类有瓢虫、草蛉、胡蜂等。1.2.1.3微生物体农药微生物体农药是指用来防治有害生物的活体微生物。细菌类农药制剂有Bt(苏云金杆菌)、亚宝(枯草杆菌)、力宝(假单胞杆菌)、增产菌(蜡状芽孢杆菌)等。近年来，采用基因工程等高新技术获得了Bt工程菌株，其毒力水平较出发菌株提高了1.54.3倍口，部分指标达到国际先进水平。一些害虫对Bt产生了抗药性，为了延缓其抗药性的产生，应用
14、Bt制剂与阿维菌素、昆虫生长调节剂等复合增效的方式，成功研制了Bt生物复合杀虫剂抑虫啉和克虫威，其杀虫效果良好，使用成本大大降低。1.2.2 生物化学农药生物化学农药包括植物性生物化学农药、动物性生物化学农药和微生物性生物化学农药3大类6。1.2.2.1 植物性生物化学农药自20世纪80年代以来，植物性生化农药在我国发展很快，至今已成功地开发出了许多植物性农药，烟碱等16种植物性农药已登记注册，生产企业达46家。植物性杀虫剂主要是利用植物体内的次生代谢物质如生物碱、萜烯类、黄酮等来抑制害虫的生长发育，干扰其正常行为。研究的内容涉及到楝科、禾本科、卫矛科、柏科、豆科、菊科、瑞香科等科的多种植物6。1.2.2.2 动物性生物化学农药动物性生化农药中最常见的为昆虫性信息素类。据统计，全世界现已合成昆虫性信息素l000多种，已商品化的有280多种。同时，对蚜虫的报警信息素、蜚蠊的聚集信息素和蚂蚁的踪迹信息素进行了研究，并取得了较大的成果。1.2.2.3 微生物性生物化学农药微生物产生的抗生素和毒素如Avermectin、井冈霉素、双丙氨磷、赤霉素、梅岭霉素等可防治多种病、虫、草、螨，效果很好。1987年Barron等报道了一种真菌粗皮侧耳菌丝产生的毒素可击倒线虫，1992年从粗皮侧耳中分离出一种杀线虫毒素transzecened
