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萎縮芽胞桿菌(Bacillus atrophaeus)GJW2-1 可濕性粉劑研制及對(duì)黨參灰霉病的防治效果

2022-03-22 02:39陳大為周天琦張培怡庹順羽賈凌云候勤正
微生物學(xué)雜志 2022年6期
關(guān)鍵詞:芽胞灰霉病黨參

陳大為, 周天琦, 張培怡, 庹順羽, 賈凌云, 候勤正, 孫 坤

(西北師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)

黨參 (Codonopsispilosula(Franch) Nannf.) 為桔??贫嗄晟荼局参?。以根入藥,用于脾肺虛弱、氣血兩虧、體倦無(wú)力等病癥治療[1]。甘肅省是我國(guó)黨參主產(chǎn)區(qū)之一,其產(chǎn)量占全國(guó)總量的70%以上,居全國(guó)第一[2]。近年來(lái),隨著市場(chǎng)需求增大,黨參種植面積也隨之?dāng)U增。由于長(zhǎng)期連作、農(nóng)藥化肥過(guò)量使用,病蟲(chóng)害發(fā)生日益嚴(yán)重,特別是灰霉病的危害已經(jīng)成為制約甘肅黨參種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要障礙之一[3]。黨參灰霉病是由灰葡萄孢 (Botrytiscinerea) 引起的一類(lèi)真菌性病害,其寄主范圍廣,傳播能力強(qiáng),侵染速度快,可引起1 400多種植物發(fā)生灰霉病[2,4]。目前,黨參灰霉病的防治主要以化學(xué)藥劑和抗病品種并結(jié)合一些粗放的農(nóng)業(yè)措施為主,但是隨著化學(xué)藥劑長(zhǎng)時(shí)間的大量使用,灰霉菌對(duì)很多藥劑均產(chǎn)生了不同程度的抗藥性,防治效果日益降低,同時(shí),化學(xué)藥劑長(zhǎng)期大量使用所引起的環(huán)境污染,危害人畜健康等問(wèn)題日益加重。鑒于目前防治方法的不足,促使人們尋求黨參灰霉病新的防治措施。因此,具有高效、安全、無(wú)污染等特性的生物防治途徑成為當(dāng)下國(guó)內(nèi)外黨參灰霉病防治研究的新趨勢(shì)[5]。芽胞桿菌(Bacillusspp.)具有抗逆能力強(qiáng)、繁殖速率快、無(wú)污染等特點(diǎn),被廣泛用于植物病害防治[6]。黃大野等[7]報(bào)道枯草芽胞桿菌 (Bacillussubtilis) NBF809對(duì)番茄葉斑病的盆栽防治效果高達(dá)73.26%;許麗婷等[8]報(bào)道枯草芽胞桿菌XC-1對(duì)馬鈴薯黑痣病大田防效為54.51%;王鐵霖等[9]從人參根部分離篩選出一株內(nèi)生解淀粉芽胞桿菌(Bacillusmyloliquefaciens) RS-3,其對(duì)灰霉菌抑菌率達(dá)到54.4%。但是,由于受環(huán)境條件的多變性和土壤系統(tǒng)復(fù)雜性的影響,生防菌對(duì)植物病害的田間防治效果往往低下。而生防菌經(jīng)過(guò)制劑化后,避免了外界因素的影響,成為當(dāng)下植物病害防治的首選方法[10]。目前,國(guó)內(nèi)外已研制出了大量芽胞桿菌制劑。美國(guó)現(xiàn)已登記并投入實(shí)際推廣應(yīng)用的芽胞桿菌制劑有枯草芽胞桿菌 (Bacillussubtilis) 制劑 6 種、解淀粉芽胞桿菌 (Bacillusamyloliquefaciens) 制劑 6 種、地衣芽胞桿菌 (Bacilluslicheniformis) 制劑 2 種、短小芽胞桿菌 (Bacilluspumilus) 制劑 3 種、堅(jiān)強(qiáng)芽胞桿菌 (Bacillusfirmus) 制劑 2 種、蠟質(zhì)芽胞桿菌 (Bacilluscereus) 制劑 1 種、巨大芽胞桿菌 (Bacillusmegaterium) 制劑 1 種、蕈狀芽胞桿菌 (Bacillusmycoides) 制劑 1 種[11-12]。而國(guó)內(nèi)在芽胞桿菌制劑研發(fā)中,枯草芽胞桿菌制劑有72 種、多粘類(lèi)芽胞桿菌 (Bacillusmarinus) 2 種、甲基營(yíng)養(yǎng)型芽胞桿菌 (Bacillusmethylotrophicus) 4 種[12]??梢?jiàn),芽胞桿菌屬細(xì)菌在制劑開(kāi)發(fā)方面有著巨大的潛力??蓾裥苑蹌┦俏覈?guó)微生物源農(nóng)藥主要的劑型之一,因其具有有效成分含量高、對(duì)環(huán)境友好、生產(chǎn)所需成本低等特點(diǎn),被廣泛用于葉部病害的防治[13]。因此,可濕性粉劑是灰霉病等葉部病害防治的最佳劑型。本研究以前期從黨參組織中分離的一株對(duì)灰霉病有較好抑制作用的內(nèi)生萎縮芽胞桿菌 (Bacillusatrophaeus) GJW2-1為試驗(yàn)材料,對(duì)其進(jìn)行制劑工藝優(yōu)化,并對(duì)所研制的可濕性粉劑的穩(wěn)定性及盆栽防治效果進(jìn)行評(píng)價(jià),為該菌株商品化開(kāi)發(fā)及黨參灰霉病的生物防治提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)材料 萎縮芽胞桿菌 (Bacillusatrophaeus) GJW2-1 和黨參種子 (渭黨 1 號(hào)) 均由西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院逆境植物進(jìn)化與發(fā)育實(shí)驗(yàn)室提供。

1.1.2 培養(yǎng)基 ①營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(NA);②營(yíng)養(yǎng)液體培養(yǎng)基(NB);③馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基 (PDA)。

1.1.3 主要試劑與儀器設(shè)備 載體:硅藻土、高嶺土、碳酸鈣、凹凸棒土;助劑:分散劑 (木質(zhì)素磺酸鈉、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇),濕潤(rùn)劑 (十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、丁基萘磺酸鈉),紫外保護(hù)劑 (抗壞血酸、β-環(huán)糊精、腐殖酸)。所有載體與助劑購(gòu)自上海邁瑞爾化學(xué)技術(shù)有限公司。臺(tái)式干燥箱 (DHG-9070A,上海東麓儀器設(shè)備有限公司);超微粉碎機(jī) (WZJ-6B,濟(jì)南天方機(jī)械有限公司);超凈工作臺(tái) (SW-CJ-3F,上海滬凈醫(yī)療器械有限公司);恒溫培養(yǎng)箱 (HPX-II-80,上海新諾儀器集團(tuán)有限公司);恒溫培養(yǎng)搖床 (SLSK-2018R,上海世平實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 載體與助劑篩選 將菌株GJW2-1劃線(xiàn)接種于NA培養(yǎng)基上,28 ℃培養(yǎng)24 h,挑取單菌落接種于裝有50 mL的NB培養(yǎng)基的150 mL三角瓶中,30 ℃、180 r/min培養(yǎng)3 d,得活菌發(fā)酵液。將載體按5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))比例與滅菌的NA培養(yǎng)基混合均勻,制成平板。取1 mL菌株GJW2-1發(fā)酵液 (1.14×109cfu/mL)用無(wú)菌水稀釋106倍后,取100 μL稀釋液,均勻涂布于含不同載體的平板上,以不含載體的平板為空白對(duì)照,每個(gè)處理3次重復(fù),28 ℃培養(yǎng)3 d后統(tǒng)計(jì)平板菌落數(shù),篩選出對(duì)該菌沒(méi)有影響的載體。將濕潤(rùn)劑以250 μg/mL[12-13],分散劑以1 500 μg/mL[14-15],保護(hù)劑以50 μg/mL[14-15]質(zhì)量濃度的比例與滅菌的NA培養(yǎng)基混合均勻,制成平板。取1 mL菌株GJW2-1發(fā)酵液 (1.14×109cfu/mL)用無(wú)菌水稀釋106倍后,取100 μL稀釋液,均勻涂布于含不同助劑的平板上,以不含助劑的平板為空白對(duì)照,每個(gè)處理3次重復(fù),28 ℃培養(yǎng)3 d后統(tǒng)計(jì)平板菌落數(shù),篩選出對(duì)該菌沒(méi)有影響的助劑。

1.2.2 載體與助劑最佳配比正交優(yōu)化 利用篩選出的載體和助劑進(jìn)行4因素3水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)(L9(34)),檢測(cè)不同配比對(duì)活菌數(shù)的影響[16],以確定載體和助劑的最佳配比。試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 載體和助劑配比優(yōu)化的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Orthogonal experimental design table for optimization of the ratio of carrier and auxiliary agent

1.2.3 可濕性粉劑的加工及指標(biāo)檢測(cè) 將菌株GJW2-1發(fā)酵液 (1.14×109cfu/mL) 按正交優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果與載體和助劑混合均勻,40 ℃干燥箱中烘干,經(jīng)超微粉碎制成可濕性粉劑。稱(chēng)取1 g,無(wú)菌水稀釋106倍,取100 μL涂布于NA培養(yǎng)基上,重復(fù)3次,28 ℃培養(yǎng)3 d后測(cè)其活菌數(shù)。

1.2.4 可濕性粉劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè) ①懸浮率、濕潤(rùn)時(shí)間:分別參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)藥可濕性粉劑懸浮率測(cè)定方法GB/T14825-2006[17]和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)藥可濕性粉劑濕潤(rùn)性測(cè)定方法GB/T5451-2001[18]檢測(cè)可濕性粉劑懸浮率、濕潤(rùn)時(shí)間。②含水率:稱(chēng)取10 g樣品放在已經(jīng)精準(zhǔn)測(cè)量的培養(yǎng)皿中,105 ℃烘干,測(cè)量樣品及培養(yǎng)皿的總重量,根據(jù)公式計(jì)算含水率:含水率 (%)=((樣品重量+培養(yǎng)皿重量-烘干后總重量)/(烘干后總重量-培養(yǎng)皿重量))×100%。細(xì)度檢測(cè)參照李姝江等[14]方法進(jìn)行。③熱穩(wěn)定性:分別稱(chēng)取1 g可濕性粉劑于20、30、40、50、60、70 ℃條件下水浴30 min,冷卻至室溫,用無(wú)菌水稀釋106倍,取100 μL涂布于NA培養(yǎng)基上,重復(fù)3次,以未經(jīng)處理的制劑為對(duì)照,28 ℃培養(yǎng)3 d后測(cè)定其活菌數(shù)。④酸堿穩(wěn)定性:分別稱(chēng)取1 g可濕性粉劑用0.1 mol/L NaOH和0.1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)pH值為4、5、6、7、8、9、10,用無(wú)菌水稀釋106倍,取100 μL涂布于NA培養(yǎng)基上,重復(fù)3次,以未經(jīng)處理的制劑為對(duì)照,28 ℃培養(yǎng)3 d后測(cè)定其活菌數(shù)。⑤紫外穩(wěn)定性:分別稱(chēng)取1 g可濕性粉劑置于紫外燈 (28 W) 下10 cm處,分別照射20、40、60、80、100、120 min后,用無(wú)菌水稀釋106倍,取100 μL涂布于NA培養(yǎng)基上,重復(fù)3次,以未經(jīng)處理的制劑為對(duì)照,28 ℃培養(yǎng)3 d后測(cè)定其活菌數(shù)。⑥儲(chǔ)藏期:將10 g可濕性粉劑在室溫 (25 ℃) 下貯存,每20 d取 1 g,用無(wú)菌水稀釋106倍,取100 μL涂布于NA培養(yǎng)基上,重復(fù)3次,28 ℃培養(yǎng)3 d后測(cè)定其活菌數(shù)。

1.2.5 菌株 GJW2-1可濕性粉劑對(duì)黨參灰霉病的盆栽防治效果 ①黨參灰霉菌孢子懸浮液的制備:向活化7 d后的黨參灰霉病菌中加入5 mL無(wú)菌水,震蕩30 min即得分生孢子懸浮液原液,用無(wú)菌水稀釋至1×106個(gè)/mL,備用。②黨參種子發(fā)芽:挑選籽粒飽滿(mǎn)的黨參種子,用2% NaClO溶液表面消毒10 min后,用無(wú)菌水漂洗 3~4 次,25 ℃浸種24 h,置于鋪有無(wú)菌濕紗布的培養(yǎng)皿中催芽。待黨參種子發(fā)芽后,播種于裝有滅菌蛭石土的花盆 (規(guī)格:高150 mm×直徑200 mm) 中,28 ℃,相對(duì)濕度70%,16 h光照/8 h黑暗條件下培養(yǎng)。待幼苗長(zhǎng)至六到八葉期時(shí)進(jìn)行后續(xù)防效試驗(yàn)。③預(yù)防試驗(yàn):分別取1 g可濕性粉劑,無(wú)菌水稀釋100、500、1 000 倍 (20 mL),噴施黨參植株,以藥液完全布滿(mǎn)葉片而不滴水為度。待葉片上的液體晾干后,接種灰霉菌孢子懸浮液 (20 mL)于各處理植株,以噴施無(wú)菌水后接種灰霉菌孢子懸浮液為對(duì)照,每個(gè)處理3盆,每盆5株,25 ℃保濕48 h, 14 d后記錄發(fā)病情況,并按下述公式計(jì)算病情指數(shù)和防治效果。④治療試驗(yàn):先將黨參灰霉菌孢子懸浮液 (20 mL) 噴施到黨參幼苗上,25 ℃保濕48 h,分別取1 g可濕性粉劑用無(wú)菌水稀釋100、500、1 000倍 (20 mL) 噴施于處理的黨參植株,以先接種灰霉菌孢子懸浮液后噴施無(wú)菌水為對(duì)照,每個(gè)處理3盆,每盆5株, 14 d后記錄發(fā)病情況,并按下述公式計(jì)算病情指數(shù)和防治效果。按病斑面積占葉片總面積進(jìn)行分級(jí)。0級(jí):無(wú)病癥;1級(jí):10%以下;2級(jí): 10%~20%;3 級(jí):20%~30%;4 級(jí):30%~60%;5 級(jí): 60%以上[19]。病情指數(shù)=∑(各級(jí)病葉數(shù)×相對(duì)級(jí)數(shù)值) /(調(diào)查總數(shù)×最高值代表值)×100,防治效果(%)=((對(duì)照病情指數(shù)-處理病情指數(shù)) /(對(duì)照病情指數(shù)))×100%。

1.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 數(shù)據(jù)輸入Excel 2007軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖,并用SPSS 19.0軟件和Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同載體對(duì)菌株 GJW2-1 活性影響

由圖1可知,不同載體均對(duì)菌株 GJW2-1活菌數(shù)有一定的影響。其中,硅藻土對(duì)菌株GJW2-1 活菌數(shù)影響最小,與對(duì)照無(wú)顯著性差異 (P>0.05)。因此選用高嶺土用作可濕性粉劑載體。

圖1 不同載體對(duì)菌株 GJW2-1活性的影響Fig.1 Effect of different carriers on activity of strain GJW2-1A:硅藻土;B:高嶺土;C:碳酸鈣:D:凹凸棒土;E:無(wú)菌水 (對(duì)照)。不同小寫(xiě)字母表示在0.05水平上差異顯著,下同A: Diatomite; B: Kaolin; C: Calcium carbonate; D: Palygorskite; E: Sterile water (CK).The different lowercase letters represent significant differences at 0.05 level,the same as below

2.2 不同助劑對(duì)菌株 GJW2-1 活性影響

2.2.1 不同分散劑對(duì)菌株 GJW2-1 活性影響 由圖2可知,不同分散劑均對(duì)菌株 GJW2-1 活菌數(shù)有一定的影響。其中添加羧甲基纖維素鈉后對(duì)菌株 GJW2-1 活菌數(shù)影響最小,為102.33×107cfu/mL,與對(duì)照無(wú)顯著性差異 (P>0.05)。因此選用羧甲基纖維素鈉用作可濕性粉劑分散劑。

圖2 不同分散劑對(duì)菌株 GJW2-1活性的影響Fig.2 Effect of different dispersant on activity of strain GJW2-1A:木質(zhì)素磺酸鈉;B:羥甲基纖維素鈉;C:聚乙烯吡咯啉酮;D:無(wú)菌水 (對(duì)照)A: Sodium ligninsulfonate; B: Carboxymethylcellulose sodium; C: Polyvinyl pyrrolidone; D: Sterile water (CK)

2.2.2 不同紫外保護(hù)劑對(duì)菌株 GJW2-1 活性影響 由圖3可知,不同紫外保護(hù)劑對(duì)菌株 GJW2-1活菌數(shù)均有一定影響。其中, β-環(huán)糊精對(duì)菌株GJW2-1 活菌數(shù)影響最小,為102.00×107cfu/mL,與對(duì)照無(wú)顯著性差異 (P>0.05)。因此選用 β-環(huán)糊精用作可濕性粉劑紫外保護(hù)劑。

圖3 不同紫外保護(hù)劑對(duì)菌株 GJW2-1活性的影響Fig.3 Effect of different UV Protective agents on activity of strain GJW2-1A:抗壞血酸;B: β-環(huán)糊精;C:腐殖酸;D:無(wú)菌水 (對(duì)照)A: Ascorbic acid; B: β-Cyclodextrin; C: Humic acid; D: Sterile water (CK)

2.2.3 不同濕潤(rùn)劑對(duì)菌株 GJW2-1 活性影響 由圖 4 可知,不同濕潤(rùn)劑對(duì)菌株 GJW2-1活菌數(shù)均有一定影響。其中,十二烷基苯磺酸鈉對(duì)菌株GJW2-1 活菌數(shù)影響最小,為97.33×107cfu/mL,與對(duì)照無(wú)顯著性差異 (P>0.05)。因此選用十二烷基苯磺酸鈉用作可濕性粉劑濕潤(rùn)劑。

圖4 不同濕潤(rùn)劑對(duì)菌株 GJW2-1活性的影響Fig.4 Effect of different wetting agents on activity of strain GJW2-1A:十二烷基硫酸鈉;B:十二烷基苯磺酸鈉;C:丁基萘磺酸鈉;D:無(wú)菌水 (對(duì)照)A: Sodium dodecyl sulfate; B: Sodium dodecyl benzene sulfonate; C: Naphthalenesulfonic acid; D: Sterile water (CK)

2.3 載體與助劑配比的優(yōu)化

由表2可知,載體與助劑不同配比對(duì)菌株 GJW2-1活菌數(shù)均有一定影響。其中,按第4組配比后,可濕性粉劑中活菌數(shù)最多,為105.00×107cfu/g。因此,載體和助劑最佳配比為高嶺土35%、羧甲基纖維素鈉4%、十二烷基苯磺酸鈉10%、β-環(huán)糊精3%。

表2 載體和助劑正交試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Proportioning optimization result of the carriers and additives in orthogonal test

2.4 可濕性粉劑的指標(biāo)檢測(cè)

參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)菌株GJW2-1 可濕性粉劑六項(xiàng)主要指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果可知,活菌數(shù)為1×109cfu/g,懸浮率為81%,濕潤(rùn)時(shí)間為57 s,pH值為7.1,細(xì)度為99%,含水量2.03%。六項(xiàng)指標(biāo)在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),說(shuō)明該可濕性粉劑合格,可以用來(lái)防治植物病害(表3)。

表3 菌株 GJW2-1 可濕性粉劑性能指標(biāo)Table 3 Performance index of strain GJW2-1wettable powder

2.5 菌株GJW2-1可濕性粉劑穩(wěn)定性

對(duì)菌株GJW2-1可濕性粉劑穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明,菌株GJW2-1可濕性粉劑經(jīng)不同溫度處理后,其活菌數(shù)隨著溫度的升高而下降,在20~40 ℃范圍內(nèi),活菌數(shù)無(wú)顯著性差異 (P>0.05),說(shuō)明該可濕性粉劑在高溫環(huán)境中能保持一定活性 (圖5A)。紫外穩(wěn)定性測(cè)定表明,菌株GJW2-1可濕性粉劑中活菌數(shù)隨著紫外輻射時(shí)長(zhǎng)的增加而減少,但在120 min時(shí)仍能保持一定活性,說(shuō)明該可濕性粉劑具有較好的紫外耐受性 (圖5B)。酸堿穩(wěn)定性測(cè)定表明,隨著pH值的增大,該可濕性粉劑中活菌數(shù)呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì),pH 6~8時(shí),其活菌數(shù)無(wú)顯著性差異 (P>0.05),說(shuō)明pH過(guò)高或者過(guò)低,均會(huì)對(duì)該菌劑活性產(chǎn)生一定的影響 (圖5C)。儲(chǔ)藏期測(cè)定表明(圖5D),該可濕性粉劑在0~60 d內(nèi)活菌數(shù)無(wú)顯著性差異 (P>0.05),60 d 后活菌數(shù)有一定下降,但仍能保持一定活性,說(shuō)明該可濕性粉劑在120 d內(nèi)能保持較好的活性。

圖5 菌株GJW2-1可濕性粉劑的穩(wěn)定性測(cè)定Fig.5 Determination of the stability of strain GJW2-1 wettable powderA:熱穩(wěn)定性;B:紫外穩(wěn)定性;C:酸堿穩(wěn)定性;D:儲(chǔ)藏期A: Thermal stability; B: Ultraviolet stability; C: pH stability; D: Storage period

2.6 菌株GJW2-1可濕性粉劑對(duì)黨參灰霉病盆栽防治效果

盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明(表4),菌株GJW2-1可濕性粉劑對(duì)黨參灰霉病有較好的預(yù)防效果和防治效果,且預(yù)防效果優(yōu)于治療效果,隨著稀釋倍數(shù)的增大,防治效果均表現(xiàn)出遞減的趨勢(shì)。稀釋100倍噴施后,菌株GJW2-1可濕性粉劑對(duì)黨參灰霉病的預(yù)防效果達(dá)81.75%,治療效果為71.56%,且各處理間差異性顯著 (P<0.05)。

表4 菌株GJW2-1可濕性粉劑對(duì)黨參霉病的盆栽防效試驗(yàn)Table 4 The control efficiency of strain GJW2-1wettable powder against gray mold of C. pilosula

3 討 論

微生物源農(nóng)藥在植物病蟲(chóng)害防控中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。但是,由于發(fā)酵工藝和制劑工藝優(yōu)化技術(shù)研究薄弱,進(jìn)入市場(chǎng)投入使用的生物藥劑仍為數(shù)不多。因此,高效生防菌的篩選和工業(yè)化生產(chǎn)以及實(shí)際應(yīng)用等是目前需要迫切解決的問(wèn)題[20]。生防菌存活力是決定其在實(shí)際應(yīng)用中防效高低的重要因素之一,含有活菌的生物制劑的研發(fā)不僅能夠提高農(nóng)作物的品質(zhì),還能保護(hù)自然環(huán)境[21]。因此,在載體和助劑研究中,活菌數(shù)是衡量可濕性粉劑最佳配方的重要因素。本研究采用單因素和正交試驗(yàn)相結(jié)合的方法,以探究載體與助劑對(duì)萎縮芽胞桿菌活性的影響,以此來(lái)篩選出載體和助劑最佳的配比,最終研制的菌株GJW2-1可濕性粉劑活菌數(shù)高達(dá)1×109cfu/g,且各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。載體在可濕性粉劑中占有較大比例,因此載體對(duì)制劑的濕潤(rùn)性和懸浮率具有一定的影響,雖然載體是一種惰性材料,但不同種類(lèi)的載體對(duì)活體微生物的影響較大。本研究通過(guò)篩選發(fā)現(xiàn),高嶺土對(duì)菌株GJW2-1活性影響最小,這與李姝江等[14]報(bào)道以高嶺土為載體,對(duì)解淀粉芽胞桿菌BA-1活性影響最小的結(jié)論一致。助劑不僅可以提高防效,還能降低成本[21]。本研究通過(guò)單因素篩選最終確定紫外保護(hù)劑為 β-環(huán)糊精。據(jù)報(bào)道 β-環(huán)糊精被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、環(huán)境等領(lǐng)域,且對(duì)微生物具有良好的紫外保護(hù)作用[22]。分散劑為羧甲基纖維素鈉,因其具有良好的分散、懸浮、成膜、持水等性能,被廣泛應(yīng)用于食品、造紙、涂料等領(lǐng)域[23]。濕潤(rùn)劑為十二烷基苯磺酸鈉,具有良好的表面活性,親水性較強(qiáng)[24]。菌株GJW2-1可濕性粉劑穩(wěn)定性測(cè)定表明,制劑優(yōu)化后,菌株GJW2-1在高溫、酸堿性、紫外光環(huán)境下具有較好的穩(wěn)定性,貯存期較長(zhǎng)。因此,該可濕性粉劑可在復(fù)雜多變的環(huán)境中,保持較好的活性。在盆栽防效試驗(yàn)中,該可濕性粉劑防效隨著稀釋倍數(shù)的增加而降低,但是稀釋1 000倍時(shí),防效仍高于60%,說(shuō)明該可濕性粉劑效果良好,適用于下一階段大田試驗(yàn)。

本研究經(jīng)過(guò)制劑工藝優(yōu)化所研制的萎縮芽胞桿菌可濕性粉劑,穩(wěn)定性強(qiáng),且在盆栽試驗(yàn)中對(duì)黨參灰霉病表現(xiàn)出了良好的防治效果,具有實(shí)際應(yīng)用潛力。但本研究研制的可濕性粉劑在田間試驗(yàn)防效及進(jìn)一步制劑優(yōu)化等方面還需進(jìn)一步研究。

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