绿色木霉制霉菌素抗性菌株的紫外光诱导_邢宁宁

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云南农业大学学报JournalofYunnanAgriculturalUniversity,2013,28(6):786-790http://xb.ynau.edu.cnISSN1004-390X;CODENYNDXAXE-mail:xb@ynau.edu.cn

收稿日期:2012-03-09修回日期:2012-05-06网络出版时间:2013-11-1304∶55*基金项目:云南省科技计划项目(2007C207M)。作者简介:邢宁宁(1985-),女,山东威海人,硕士研究生,主要从事植物病理学研究。E-mail:xingning331@163.com**通信作者Correspondingauthor:唐嘉义(1949-),男,云南大理人,教授,博士生导师,主要从事植物病理学研究。E-mail:ndjytang@163.com网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/53.1044.S.20131113.1655.201306.786_006.html

DOI:10.3969/j.issn.1004-390X(n).2013.06.005绿色木霉制霉菌素抗性菌株的紫外光诱导*

邢宁宁,唐嘉义**(云南农业大学植物保护学院,生物多样性研究与应用技术国家工程中心,云南昆明650201)

摘要:生防菌进入土壤中所在的位置及定殖的能力大小是制约生防菌剂能否商业化应用的主要原因。为了获得耐药性绿色木霉,进一步确定该生防菌在土壤中的定殖能力,通过紫外光照射诱变野生型绿色木霉菌株,结合使用含制霉菌药培养基进行耐药性筛选,得到了绿色木霉抗性突变菌株,制霉菌素的最低抑菌浓度为1×10-2g/mL。抗性菌株在无药培养基上连续转移培养8次,抗性程度未见下降,但生长速度降低。抗性菌株保

持了对魔芋软腐病的拮抗能力。同时表明,耐药性木霉菌株在土壤中的定殖密度随时间的变化呈现先上升后下降的趋势。关键词:绿色木霉;紫外线诱变;耐药性;制霉菌素;定殖中图分类号:S482.292文献标志码:A文章编号:1004-390X(2013)06-0786-05

UV-InducedResistantStrainsofTrichodermaviridetoNystatinXINGNingning,TANGJiayi(TheNationalCenterforAgro-biodiversity,CollegeofPlantProtection,YunnanAgriculturalUniversity,Kunming650201,China)

Abstract:ThemutantsresistanttonystatinwereobtainedbyUVlightinductiononPDAamendedwithnystatinfromawildisolateofTrichodermaviride.Resistantlevelwasover200timesincomparisonwiththatoftheoriginalstrain.Themutantscouldmaintaintheirresistanceafterbeshifted8timesonthefungicidefreePDA,butthegrowthspeedreduced.Theresistantstrainsretainedtheabilityofan-tagonismagainstplantpathogenicErwiniacarotovorainvitroandinvivo.ThecolonizationdensityofT.virideinrhizospheresofdisplayedadescendingtrendasthechangeoftime.Overall,T.viridecancol-onizeinthesoilandsatisfyitsbio-controldemand.Keywords:Trichodermaviride;UV-light;resistance;nystatin;colonization

木霉对一些植物病原菌抑制作用效果明显,但往往在实验室内对病原菌抑菌作用效果好的木霉菌株,到大田中的防病效果并不是很明显或者不稳定,究其主要原因一是木霉在土壤中本身不具有较好的定殖能力,不能生出较多较长的菌丝,延伸到较大范围去侵染病原菌的繁殖体[1]。二是在防治病害时使用了广谱抗生素,若长时间使用,木霉对其可能会产生耐药性,以至于降低了木霉的防治效果。本试验通过紫外光照射诱变绿色木霉野生型菌株,结合使用含具广谱抗真菌作用的制霉菌素培养基进行耐药性筛选,得到了绿色木霉抗性突变菌株。该抗性菌株在病害防治时对制霉菌素具有耐药性,提高了其在田间防治病害的作用。同时,进一步测定了其在土壤中的定殖能力。1材料与方法1.1供试菌株与药剂绿色木霉野生型菌株(ND-TV3)由生物多样性研究与应用技术国家工程中心实验室从土壤中分离保存,前期结果显示,该菌株对魔芋软腐病菌有良好的抑制作用。制霉菌素(Nystatin)来自美国SIGMAG公司;氯霉素来自美国AMRESCO公司;虎红钠盐来自国药集团化学试剂有限公司。1.2培养基的制备PDA:马铃薯200g,葡萄糖20g,琼脂15~20g,自来水1000mL,自然pH。改良的孟加拉红培养基:蛋白胨5g,葡糖糖10g,磷酸二氢钾1g,硫酸镁(MgSO4·7H2O)0.5g,琼脂20g,1/3000孟加拉红溶液100mL,蒸馏水1000mL,氯霉素0.1g。1.3野生型绿色木霉的最低抑菌浓度(MIC)的测定在含制霉菌素(质量浓度分别为1×10-3,1×10-4,1×10-5,1×10-6g/mL)PDA培养基平板上接种用直径1.5cm打孔器切成的绿色木霉菌落,于20℃下条件细培养7d,观察平板上的菌落的生长情况。1.4紫外线诱变和抗性菌株筛选参照PAPAVIZAS等[2]方法。在含制霉菌素PDA培养基平板上均匀涂抹500μL供试绿色木霉菌的分生孢子悬浮液(1.06×107CFU/mL),该供试绿色木霉为经制霉菌素浓度低度筛选后,可以在最低抑菌浓度制霉菌素的PDA培养基上生长的。于25℃条件下培养24h后,去盖置于20W紫外灯管下30cm处,在黑暗条件下、室温20~23℃中照射40min后马上转移至黑暗5℃条件下过夜,第2天置于黑暗20℃下培养7d,检查平板上的菌落,将所形成的菌落转接到含有制霉菌素的PDA平板上培养3d,选取生长速度较快的菌落取其边缘纯化,每处理3皿[3]。1.5绿色木霉诱变菌株的最低抑菌浓度(MIC)的测定用稀释平板法测定Nystatin(制霉菌素)对绿色木霉(ND-TV3)的最低抑菌浓度(MIC)[4]。

1.6抗性遗传稳定性

参考叶钟音等[4]的方法进行抗性菌株遗传稳定性试验。将抗性菌株在无药PDA培养基上培养3~5d,连续转移培养8次,最终再转移到含制

霉菌素浓度为1×10-3g/mL的PDA培养基上培

养测定,比较它的抗性变化,以及其对魔芋软腐病的拮抗能力。1.7诱变筛选抗性菌株根际定殖能力的测定

在魔芋展叶期,将抗制霉菌素的抗性菌株的发酵液对魔芋进行灌根接种,每株接种3.0×108CFU/mL的100mL发酵液,除不使用农药外,水

肥管理照常。在接种生防菌4h,1,3,7,10,15,20,25,30,35,40d分别取样,每次取3株魔芋根2cm以内的根际土2g混匀,加50mL无菌水稀释,振荡10min后,取500μL溶液涂抹于含1×10-3g/mL制霉菌素的改良的孟加拉红培

养基平板上,3次重复,28℃培养3~4d后,根据每皿出现菌落数统计结果。

2结果与分析

2.1未诱变的绿色木霉最低抑菌浓度(MIC)的

测定通过在含不同浓度制霉菌素的PDA培养基上培养的野生绿色木霉的试验,得到了未诱变的绿色木霉最低抑菌浓度,结果如表1,图1所示。通过表1,图1可以看出,在PDA中制霉菌素浓度为1×10-6,1×10-5,1×10-4g/mL时,

表1不同质量浓度制霉菌素对野生绿色木霉生长的影响Tab.1TheeffectofdifferentmassconcentrationsofnystatinonthewildgrowthofTrichodermaharzianum

时间/dtime菌落直径/cmcolonydiameterABCD12.02.00023.53.21.2035.23.51.4058.54.91.8078.55.51.90108.56.32.00

注:A~D.制霉菌素质量浓度分别为1×10-6,1×10-5,1×10-4,1×10-3g/mL。Note:A~D.NystatinmassconcentrationsofPDAwere1×10-6,1×10-5,1×10-4,1×10-3g/mL,respectively.

787第6期邢宁宁,等:绿色木霉制霉菌素抗性菌株的紫外光诱导培养皿中菌块有菌丝生长,而在PDA中制霉菌素浓度为1×10-3g/mL时,却不见菌丝长出,因此得到未诱变的绿色木霉最低抑菌浓度(MIC)为1×10-3g/mL。2.2紫外线诱变结合含制霉菌素PDA培养基的筛选抗性菌株通过在含制霉菌素1×10-3g/mLPDA培养基结合紫外线照射诱变野生绿色木霉的试验,得到抗性菌株,结果如图2所示。通过图2可以看出,紫外光照射结合含药培养基诱导抗性菌株,照射时间40min培养7d能定向诱导产生对制霉菌素有抗药性的突变菌株。将上述诱导产生的菌株转移到含制霉菌素1×10-3g/mL的PDA培养基上,培养48h,得到抗性菌株。2.3经诱变的绿色木酶最低抑菌浓度(MIC)的测定制备制菌霉素系列浓度梯度稀释液,分别加入PDA培养基中,取孢子悬浮液涂抹于平板上,25℃条件下培养2d后,观察平板上的菌株生长

情况,确定制菌霉素对绿色木霉的最低抑菌浓度(以未长菌平板所含最低药物浓度为药物对出发

菌株的最低抑制浓度)。由表2可知随着制菌霉素浓度增加,平板上菌株的生长量下降,当PDA中制菌霉素的浓度达到1×10-2g/mL时平板无菌

落形成。故制菌霉素对绿色木霉(ND-TV3)的最低抑菌浓度为1×10-2g/mL。

表2不同质量浓度制霉菌素对诱变绿色木霉生长的影响Tab.2TheeffectofdifferentmassconcentrationsofnystatinonthegrowthofT.viride时间/dtime菌落直径/cmcolonydiameter

ABCDE12.02.02.00023.03.02.61.1034.23.52.81.4058.56.95.82.9078.58.58.03.80108.58.58.56.80