拮抗菌HM-7培養(yǎng)條件的優(yōu)化

唐 蕊 張雪輝 王曉興 高慧敏 田 玉

（1邢臺學院 河北 邢臺 054000；2河北省農(nóng)林科學院經(jīng)濟作物研究所 河北 石家莊 050051）

目前，植物病蟲害防治主要有化學藥物防治、物理防治、生物防治三種方式。化學防治的弊端日益凸顯，物理防治極易受到環(huán)境條件的影響。生物防治具有安全高效、無殘留等特點，具備低耗能、對環(huán)境危害程度小、可持續(xù)使用等突出優(yōu)勢，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中植物病蟲害防治中有效防治措施，更是減少農(nóng)藥使用劑量、保證農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)的根本防治手段。目前，生物防治關鍵是利用抗生、競爭、重寄生等作用以及誘導抗性來降低病原菌對動植物的侵害[1,2]。

本試驗選擇從土壤中篩選出的解淀粉芽孢桿菌HM-7為試驗材料[3]，根據(jù)芽孢桿菌的繁殖能力很強并能產(chǎn)生多種具有抑菌作用代謝產(chǎn)物的特點，通過對HM-7培養(yǎng)條件進行優(yōu)化探究，得到最佳的培養(yǎng)條件，為其開發(fā)成理想的生防菌制劑做好充分的準備。

1 材料與方法

1.1 試驗材料。拮抗菌菌株HM-7，邢臺學院微生物實驗室保存。

1.2 試驗方法[4-6]

1.2.1 拮抗菌HM-7母液的制備。取出冰箱中保存的拮抗菌HM-7并進行活化，活化完成后挑取菌體接種到裝有100ml基礎培養(yǎng)基的錐形瓶中，37℃、180r·min-1，震蕩培養(yǎng)24 h，作為母液為后續(xù)試驗使用。

1.2.2 培養(yǎng)時間對拮抗菌HM-7生長的影響。制備基礎培養(yǎng)基，培養(yǎng)基初始pH為7.0，裝液量為100 ml，接種量為5%，37℃，180 r·min-1震蕩培養(yǎng)24 h，共準備18個錐形瓶，每隔4 h取出3個錐形瓶。以基礎培養(yǎng)基作為對照，測定不同培養(yǎng)時間菌液的OD600數(shù)值，重復3次。

1.2.3 培養(yǎng)溫度對拮抗菌HM-7生長的影響。制備基礎培養(yǎng)基，培養(yǎng)基初始pH為7.0，裝液量為100 ml，接種量為5%，分別置于20℃、25℃、30℃、35℃、40℃下，180 r·min-1震蕩培養(yǎng)24 h后取出錐形瓶。以基礎培養(yǎng)基作為對照，測定不同培養(yǎng)溫度下的菌液OD600數(shù)值，重復3次。

1.2.4 pH值對拮抗菌HM-7生長的影響。制備基礎培養(yǎng)基，用1 mol·L-1鹽酸和1 mol·L-1氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)培養(yǎng)液初始pH為4.0、5.0、6.0、7.0、8.0，裝液量為100ml，接種量為5%，置于37℃下，180r·min-1震蕩培養(yǎng)24 h后取出錐形瓶。以不同pH值的基礎培養(yǎng)基作為對照，測定不同pH值的菌液OD600數(shù)值，重復3次。

1.2.5 接種量對拮抗菌HM-7生長的影響。制備基礎培養(yǎng)基，培養(yǎng)液初始pH為7.0，裝液量100 ml，接種量分別為1%、2%、3%、4%、5%，37℃，180r·min-1震蕩培養(yǎng)24 h后取出錐形瓶。以基礎培養(yǎng)基作為對照，測定不同接種量的菌液OD600數(shù)值，重復3次。

1.2.6 正交試驗。利用培養(yǎng)時間、培養(yǎng)溫度、pH值和接種量四個因素和三個不同的水平，制成因素水平表(如表1)，繼續(xù)進行正交試驗，以探究拮抗菌HM-7的最適培養(yǎng)條件組合。

表1 正交試驗因素水平表

2 試驗結(jié)果及分析

2.1 培養(yǎng)時間對拮抗菌HM-7菌體生長量影響。由圖1可知，當培養(yǎng)時間為8～12 h時，HM-7進入對數(shù)生長期，菌體數(shù)量明顯增加，培養(yǎng)時間為16～24 h時，HM-7進入菌體生長的穩(wěn)定期，菌體生長量變化不太明顯。培養(yǎng)時間為16 h時，菌體數(shù)量最多即OD值最大。所以HM-7生長的最適培養(yǎng)時間是16 h。

圖1 培養(yǎng)時間對H M-7菌體生長量的影響

圖2 培養(yǎng)溫度對H M-7菌體生長量的影響

2.2 培養(yǎng)溫度對拮抗菌HM-7菌體生長量的影響。由圖2可知，培養(yǎng)溫度在35℃時，OD值最大，HM-7菌體生長量最大。但隨著溫度升高，OD值逐漸減小，說明溫度過高不利于HM-7的生長繁殖。在低溫如20℃時，OD值較小，可能是因為在低溫條件下HM-7代謝活動緩慢，不利于其生長。所以HM-7生長的最適培養(yǎng)溫度為35℃。

圖3 pH值對H M-7菌體生長量的影響

2.3 pH值對拮抗菌HM-7菌體生長量的影響。由圖3可知，當pH為7.0時，OD值略偏高，HM-7的菌體生長量最大。稍微偏酸或者稍微偏堿時，OD值稍有減少。但當pH過小(pH為4.0)時對HM-7的生長影響顯著，OD值顯著下降。所以HM-7生長的最適pH為7.0。

圖4 接種量對H M-7菌體生長量的影響

2.4 接種量對拮抗菌HM-7菌體生長量的影響。由圖4可知，當接種量為2%時，菌體生長量出現(xiàn)峰值，HM-7的菌體數(shù)量最多。接種量在3%～5%范圍內(nèi)變動時，OD值有下降的趨勢，可能是因為隨著接種量的增加，菌體間競爭作用逐漸加強，在一定程度上抑制了HM-7的生長。所以HM-7生長的最適接種量為2%。

2.5 正交試驗結(jié)果及分析。由表2可知，OD值的R值大?。篈＞B＞C＞D，即影響HM-7菌體生長量的主次因素是培養(yǎng)時間＞培養(yǎng)溫度＞pH值＞接種量，比較各因素的試驗結(jié)果可知，拮抗菌HM-7最佳的培養(yǎng)條件組合為A3B2C3D3，即培養(yǎng)時間20 h，培養(yǎng)溫度35℃，pH值為8.0，接種量3%。

表2 正交試驗結(jié)果與分析

3 結(jié)論

通過單因素試驗可以得出，拮抗菌HM-7的最佳培養(yǎng)條件為培養(yǎng)時間16 h，培養(yǎng)溫度35℃，pH值為7.0，接種量2%，此時拮抗菌HM-7的菌體生長量最大。由正交試驗結(jié)果得知，各因素對拮抗菌HM-7菌體生長量的影響大小是：培養(yǎng)時間＞培養(yǎng)溫度＞pH值＞接種量，最佳培養(yǎng)條件組合是培養(yǎng)時間20 h，培養(yǎng)溫度35℃，pH值為8.0，接種量3%時，在此條件下拮抗菌HM-7的菌體生長量最大。