不同营养成分对桉蝙蛾高毒力球孢白僵菌生长的影响*
2016-08-26邹东霞史国英廖旺姣蒋学建吴耀军蓝霞
邹东霞,史国英,廖旺姣,蒋学建,吴耀军,蓝霞
(1.广西壮族自治区林业科学研究院,广西 南宁530002;2.国家林业局中南速生材繁育实验室,广西 南宁 530002;3.广西优良用材林资源培育重点实验室,广西 南宁530002;4.广西壮族自治区农业科学院微生物研究所,广西 南宁530037;5.广西大学农学院,广西 南宁530005)
不同营养成分对桉蝙蛾高毒力球孢白僵菌生长的影响*
邹东霞1,2,3,史国英4,廖旺姣1,2,3,蒋学建1,2,3,吴耀军1,2,3,蓝霞5
(1.广西壮族自治区林业科学研究院,广西南宁530002;2.国家林业局中南速生材繁育实验室,广西南宁 530002;3.广西优良用材林资源培育重点实验室,广西南宁530002;4.广西壮族自治区农业科学院微生物研究所,广西南宁530037;5.广西大学农学院,广西南宁530005)
研究了不同氮碳源及微量元素对2株桉蝙蛾高毒力球孢白僵菌生长的影响,结果表明,水解乳蛋白及蛋白胨均有显著促进白僵菌生长的作用,无机氮源均有不同程度抑制白僵菌生长的作用,其中(NH4)2SO4的抑制作用最强;不同碳源对菌株B-36生长促进作用不明显,葡萄糖具有显著促进菌株B-46生长的作用,甘露、葡萄糖、乳糖均能促进2个菌株产孢,蔗糖、阿拉伯树胶能明显促进B-36产孢,却对B-46产孢具有抑制作用;微量元素Al显著促进2个菌株的生长,而微量元素B具有促进两个菌株产孢的作用。
碳源;氮源;微量元素;球孢白僵菌;桉蝙蛾
球孢白僵菌(Beauveriabassiana)作为一种微生物杀菌剂已成功用于防治多种害虫。据了解,广西主要应用该菌防治松毛虫,但在规模化生产过程中,往往遇到菌株生长慢及产孢量低等问题,严重影响了其防治效果。以往的研究表明,氮碳源及微量元素等营养成分对球孢白僵菌的生长有着很大的影响作用。徐忠宝[1]研究了不同营养成分对草地螟球孢白僵菌生长的影响,发现葡萄糖为最佳碳源,酵母粉为最佳氮源,相同的微量元素对不同菌株影响不同;孔琼等[2]的研究表明,微量元素Zn对菌落生长有利,Mn具有显著促进菌株产孢量的作用;此外,蔡国贵等[3]发现氮源中蛋白胨在控制菌株的退化中起到重要的作用。本文研究了不同营养成分对2株桉蝙蛾(EndoclytasigniferWalker)高毒力的球孢白僵菌菌株生长的影响,目的是筛选合适的营养成分,为球孢白僵菌规模化生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1材料
1.1.1供试菌株
球孢白僵菌菌株B-36、B-46均由广西优良用材林资源重点实验室分离自桉蝙蛾,均来自广西玉林市福绵区,经室内毒力测定对桉蝙蛾具有较高的毒力,菌株B-36对桉蝙蛾老熟幼虫的LT50值为7.06 d,菌株B-46的LT50值为8.02 d。
1.1.2供试培养基
基础培养基葡萄糖30g、NaNO32 g 、KCl 0.5 g、K2HPO41g、MgSO40.5g、FeSO40.01g、水1L、琼脂粉15~20g。
不同的氮源NH4NO3、(NH4)2SO4、尿素、丙氨酸、蛋白胨、酵母粉、水解乳蛋白。
不同的碳源蔗糖、乳糖、麦芽糖、可溶性淀粉、阿拉伯树胶、山梨醇、甘露糖。
不同的微量元素Al、Mn、Zn、Mo、B、Co、Cu。
SDAY培养基4%葡萄糖、1%酵母粉、1%蛋白胨、2%琼脂粉。
1.2方法
1.2.1不同氮源对高毒力菌株菌落生长的影响
参考王爽的方法[4],将一定量的氮源NH4NO3、(NH4)2SO4替换基础培养基中的氮源NaNO3,使培养基中有效氮的含量达到等量水平;有机氮2g加入基础培养基,在SDAY培养基平板上生长14d后的菌株,洗下孢子,加0.1%的吐温-80配成浓度为2.5×108个/mL;取50μL孢子悬浮液点接在不同氮源培养基平板上,培养12d后测定菌落直径大小,以不加氮源处理为对照。
1.2.2不同氮源对高毒力菌株产孢量的影响
用直径为6mm的打孔器在取上述培养12d后的平板中央2个菌饼,放入加有0.1%吐温-80的无菌水20mL三角瓶中,180r/min震荡30min,血球计数板计数,最后计算出每平方毫米产孢量。
1.2.3不同碳源对高毒力菌株菌落生长的影响
将一定量不同碳源替换基础培养基中的碳源葡萄糖即可,方法参考1.2.1。
1.2.4不同碳源对高毒力菌株产孢量的影响
方法同1.2.2。
1.2.5不同微量元素对高毒力菌株菌落生长的影响
将等量的不同微量元素替换基础培养基中的FeSO4,培养方法同1.2.1。
1.2.6不同微量元素对高毒力菌株产孢量的影响
方法同1.2.2。
1.2.7数据分析
采用DPS数据处理系统进行数据分析,利用单因素完全随机统计Duncan’s新复极差法对数据进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1不同氮源对高毒力菌株菌落生长的影响
不同氮源对高毒力菌株菌落生长的影响见表1。从表1可以看出,不同氮源对两个菌株的菌落生长影响不同。总体来看,有机氮源有促进菌落生长的作用;氨基酸及无机氮源不能促进菌落生长;有些无机氮源甚至抑制菌落生长〔如NH4NO3、(NH4)2SO4均对菌落生长有较强的抑制作用〕,与对照菌落直径达到了极显著差异的水平。
表1 不同氮源对菌株菌落生长的影响
注:同列不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。表2同。
2.2不同氮源对高毒力菌株产孢量的影响
不同氮源对高毒力菌株产孢量的影响见表2。
表2 不同氮源对菌株产孢量的影响
从表2可以看出,不同氮源对2个菌株产孢量的影响不同。总体而言,各氮源均有促进菌株产孢的作用,各菌株在不同氮源培养基上的产孢量均与对照达到了极显著差异的水平(P<0.01),说明氮源在促进菌株产孢方面发挥着重要作用。除了NaNO3产孢量低于有机氮源之外,其他的无机氮源对B-36菌株产孢量均高于有机氮源。除了蛋白胨产孢量高于NaNO3,其他有机氮源及氨基酸产孢量均低于无机氮源。因此,无机氮源较有机氮源更能促进菌株产孢。
2.3不同碳源对高毒力白僵菌菌株生长的影响
不同碳源对高毒力菌株菌落生长的影响见表3。
表3 不同碳源对菌株菌落生长的影响
注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。表4~6同。
从表3可以看出,可溶性淀粉及葡萄糖均有促进菌落生长的作用,尤其是葡萄糖对B-46菌株生长与对照达到了显著差异的水平(P<0.05);阿拉伯树胶、乳糖、麦芽糖、山梨醇及蔗糖对B-36菌株抑制作用明显,与对照达到了显著差异的水平;阿拉伯树胶、麦芽糖及山梨醇对菌株B-46菌株生长抑制作用达到了显著差异的水平。
2.4不同碳源对高毒力菌株产孢量的影响
不同碳源对高毒力菌株产孢量的影响见表4。从表4可以看出,不同碳源对高毒力菌株产孢的影响较大,甘露糖、葡萄糖、乳糖均能促进2个菌株产孢;而可溶性淀粉、乳糖能明显促进B-46菌株产孢,对B-36菌株产孢没有促进作用,产孢量均低于对照;蔗糖、阿拉伯树胶能明显促进B-36菌株产孢,却对B-46菌株产孢没有促进作用,且有抑制作用。
表4 不同碳源对菌株产孢量的影响
2.5不同微量元素对菌株生长的影响
不同微量元素对菌株生长的影响见表5。
微量元素Al、Fe明显促进菌株B-36的菌落生长, Al对菌株B-46菌落生长具有显著的促进作用;B、Co 及Cu 3个微量元素对两个菌株菌落生长均有抑制作用;Mn 、Zn及 Mo对菌株B-36的菌落生长影响作用不显著;Zn 、Mn、 Mo 及Fe对菌株B-46的菌落生长影响作用不显著(表5)。
2.6不同微量元素对菌株产孢的影响
不同微量元素对高毒力菌株产孢的影响情况不同,微量元素B和Al具有显著促进菌株B-36产孢的作用,其他微量元素对B-36菌株产孢均有显著的抑制作用;微量元素B、Al 、Cu 及Zn具有显著的促进B-46菌株产孢的作用,Mo、Fe及Co具有显著的抑制B-46菌株产孢的作用。
3 结论与讨论
本研究表明,氮源能显著地促进白僵菌产孢,有机氮源和无机氮源相比,有机氮源更能促进菌丝的生长,无机氮源更能促进产孢,这与有关报道相同[5~6]。不同菌株对碳源的利用能力不同,碳源中单糖对菌株菌落生长促进作用不明显,阿拉伯树胶、乳糖等双糖及多糖对菌落生长有抑制作用。甘露糖、葡萄糖、乳糖均能促进2个菌株产孢,蔗糖及阿拉伯树胶能明显促进B-36菌株产孢,却对B-46菌株产孢具有抑制作用,这与程国华等报道的葡萄糖为球孢白僵菌最佳碳源的结果有所不同[7]。
微量元素对2个菌株的影响也不同,微量元素Al显著促进2个菌株的生长,而B具有促进2个菌株产孢的作用,Al能明显促进B-36菌株产孢,却抑制B-46菌株产孢。据程国华等报道[7],微量元素Cu和Zn对球孢白僵菌菌株Bb13产孢有明显的促进作用。徐忠宝等[1]认为不同菌株对微量元素的利用能力不同,可能与白僵菌的种类及不同寄主体内微量元素含量有关。本文也认为,球孢白僵菌菌株对各种营养成分的利用能力不同,可能与菌株本身的特性有关,建议在生产过程中针对不同的菌株选用不同的营养成分。此外,据报道,氮源对不同寄主来源的球孢白僵菌液体培养特性的影响也不同[8],不同维生素对球孢白僵菌的生长及液生分生孢子的形成极显著,复合维生素组合比单一维生素更有利于分生孢子的形成[9]。关于不同营养成分对B-36菌株及B-46菌株液分生孢子的影响有待于进一步的研究。
[1]徐忠宝,刘爱萍,吴晋华,等.不同营养条件对草地螟球孢白僵菌生长的影响[J].草业科学,2011,28(6):1149-1155.
[2]孔琼,袁盛勇,王传铭,等.营养成分对球孢白僵菌生长的影响[J].红河学院学报,2008,6(5):37-39,79.
[3]蔡国贵,林庆源,徐耀昌,等.白僵菌菌株退化与培养条件关系及其控制技术[J].福建林学院学报,2001,21(1):76-79.
[4]王爽,李新民,刘春来,等.不同碳氮源对球孢白僵菌生长及产孢的影响[J].黑龙江农业科学,2013(8):47-50.
[5]齐永霞,陈方新,李增智.不同碳氮营养对球孢白僵菌生物学特性和抑菌活性的影响[J].激光生物学报,2011,20(1):38-44.
[6]陆晴,曹伟平,董建臻,等.不同碳氮营养对球孢白僵菌HFW-05的生长及孢外蛋白酶产量的影响[J].华北农学报,2008,23(5):142-146.
[7]程国华,舒静,丁克坚.球孢白僵菌营养需求及培养条件研究[J].中国农学通报,2006,22(5):365-368.
[8]宋漳,周晓妹.维生素对白僵菌生长和液生分生孢子的形成的影响[J].福建林学院学报,2010,30(3):198-201.
[9]张玉虎,和淑琪,李正跃,等.氮源对不同寄主来源的球孢白僵菌菌株液体培养特性的影响[J].云南农业大学学报,2010,25(5):617-621.
The Influence of Nutrients on the Growth of High Toxicity Beauveria bassiana of Endoclyta signifer Walke
ZOU Dong-xia1,2,3,SHI Guo-ying4,LIAO Wang-jiao1,2,3,JIANG Xue-jian1,2,3,WU Yao-jun1,2,3,LAN Xia5
(1.Guangxi Zhuang Autonomous Region Forestry Research Institute,Nanning Guangxi 530002,P.R.China;2.Key Laboratory of Central South Fast-growing Timber Cultivation of Forestry Ministry of China,Guangxi University,Nanning Guangxi 530002,P.R.China;3.Guangxi Key Laboratory of Superior Timber Trees Resource Cultivation,Nanning Guangxi 530002,P.R.China;4.Microbiology Institute,Guangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanning Guangxi 530037,P.R.China;5.Agricultural College,Guangxi University,Nanning Guangxi 530005,P.R.China)
The influence of microelements and different sources of carbon and nitrogen on the growth of high toxicityBeauveriabassianaofEndoclytasigniferWalker was studied.The results showed thatLactalbuminhydrolysateand peptone play significant roles in promoting the growth ofBeauveriabassianawhile inorganic nitrogen could inhibit its growth,and (NH4)2SO4had the strongest inhibitory effect.Different carbon sources did not have significant promoting effect on the growth of B-36,and glucose could significantly promote the growth of B-46.Nectar,glucose and lactose could promote sporulation of these 2 strains,sucrose and Arabia gum could significantly promote sporulation of B-36,while they had inhibitory effect on the sporulation of B-46.Aluminum had obvious promoting effect on the growth of 2 strains,while Boron could significantly promote sporulation of 2 strains.
carbon source;nitrogen source;microelements;Beauveriabassiana;EndoclytasigniferWalke
2015-09-23
广西自然科学基金项目(2013GXNSFBA019100),广西优良用材林资源培育重点实验室开放课题(12A0401)。
邹东霞(1983-),女,硕士,工程师,主要从事林木病虫害的防治工作。E-mail:zoudongxia2008@163.com
S 763
A
1672-8246(2016)04-0158-04
doi:10.16473/j.cnki.xblykx1972.2016.04.027