向 攀
(西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州 730000)
捕食線蟲性真菌培養(yǎng)基篩選及優(yōu)化
向 攀
(西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州730000)
為了弄清少孢節(jié)叢孢菌(Arthrobotrys oligospora)的最佳條件生長條件,文章對從實驗室中篩選出的一株具有高捕食能力的菌307進行了培養(yǎng)基、溫度、pH三方面研究。結(jié)果表明該菌最優(yōu)化的培養(yǎng)基為:06WSA,培養(yǎng)條件pH=7.0,溫度25℃。
捕食線蟲性真菌生物防治培養(yǎng)基pH值溫度
寄生蟲對家畜的危害十分嚴(yán)重,急需采取一種安全生態(tài)的防治方式。迄今為止,已發(fā)現(xiàn)殺線蟲性真菌(nematode-destroying fungi)200多種。近幾年來,我國在這一領(lǐng)域的研究也取得了大量成果,如楊曉野等人成功地分離鑒定了少孢節(jié)叢孢菌并對其生物學(xué)特性進行了深入研究,另外蔡葵蒸教授對其捕食情況及工藝培養(yǎng)也做了較全面研究。研究捕食線蟲真菌最佳培養(yǎng)條件,是開展用捕食線蟲性真菌防治寄生性線蟲的重要前提。本研究擬對捕食線蟲性真菌A.oligospora的培養(yǎng)基、pH值和溫度對其生長的影響做報道,為今后利用捕食性真菌開展動物線蟲病的生物防治研究奠定基礎(chǔ)。
1.1實驗材料
菌種:從實驗室中篩選出的一株具有高捕食能力的少孢節(jié)叢孢菌,命名為307。
主要實驗用品:實驗藥品:玉米,麩皮,瓊脂,蛋白胨,蒸餾水,1mol/L的NaOH和HCl溶液。
儀器及玻璃器皿:天平、移液管、燒杯、量筒、三角瓶、培養(yǎng)皿、玻璃漏斗、手術(shù)刀、酒精燈、電熱鼓風(fēng)干燥箱、酸度計、高壓蒸汽滅菌鍋、超凈工作臺、隔水式恒溫培養(yǎng)箱、倒置顯微鏡。
1.2實驗方法
1.2.1培養(yǎng)基組分及濃度的影響
稱取新鮮過篩的玉米粉(麩皮粉)320 g,加蒸餾水1 000 ml,微火煮沸1 h 后,補足蒸餾水至1 000 ml,混勻,用多層紗布過濾。取濾液10 ml,加蒸餾水990 ml,沉淀24h;再配成濃度為0.4 g/L玉米,0.4 g/L麩皮,0.6 g/L玉米,0.6 g/L麩皮及玉米和麩皮按照1:1、1:2、1:3、1:4、1:5的組分配制。
(注:實驗組其他同學(xué)研究得出在0.2 g/L、0.4 g/L、0.6 g/L、0.8 g/L中 0.4 g/L和 0.6 g/L 生長較好,是在此基礎(chǔ)之上設(shè)定的培養(yǎng)基條件。)
1.2.2不同初始pH值對菌絲生長率的影響
在第1組所選出的最有培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,設(shè)置不同初始pH:pH值定為4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0共11個梯度。
1.2.3不同溫度對少孢節(jié)叢孢菌菌絲生長率的影響
在第2組的基礎(chǔ)上,設(shè)置不同培養(yǎng)溫度:培養(yǎng)溫度分別為15℃,20 ℃,25 ℃,30 ℃共4個梯度。
上述各種培養(yǎng)基配制后于121 ℃全自動高壓滅菌20 min,倒平皿,將培養(yǎng)基倒置。每類型設(shè)置3個平行,標(biāo)記好各平皿。實驗重復(fù)1次。將菌絲連同瓊脂按比例尺切成5 mm ×5 mm的小塊,接入制備好的固體培養(yǎng)基中。每日定時觀察菌生長情況,測量其生長率,用mm/d單位表示。每個組接種3個培養(yǎng)皿,試驗重復(fù)1次,直至長滿平皿。
3.1不同基質(zhì)對菌絲生長率的影響
由圖1可見:混合培養(yǎng)基和單一培養(yǎng)基促生長速度0.6 g/L > 0.4 g/L;同濃度下促生長速度WSA>CMA效果相對理想。試驗創(chuàng)新性的使用麩皮培養(yǎng)基的優(yōu)勢是成立的。
3.2不同pH對真菌生長率的影響
由圖2,菌絲生長適宜的初始pH值范圍是6.5~8.0,在該范圍內(nèi),菌絲產(chǎn)量都較高;其中pH值為7.5時生長率達到5.5 mm/d;pH=7.0時為5.4 mm/d次之;pH值小于5.5或大于8.0時,菌絲生長率急速下降。
3.3不同溫度對菌絲生長率的影響
由圖3可知:不同溫度情況下菌絲生長速率不同,25 ℃最好,其次是20 ℃,大于或小于這個溫度,菌絲生長速率相對較緩。
在單因素實驗的基礎(chǔ)上,進行正交實驗設(shè)計,選取不同培養(yǎng)基基質(zhì)(CMA:WSA)(0.41:4、0.61:5、06WSA)、溫度(20℃、25℃、30℃)、pH(7、7.5、8)3個因素進行,L9(34)正交試驗以優(yōu)化培養(yǎng)基組成,正交結(jié)果見表1。
由正交試驗結(jié)果方差分析表可知:最佳組合為A3B2C1,即優(yōu)化培養(yǎng)基為:o6WSA,pH=7.0,培養(yǎng)溫度=25 ℃。從結(jié)果極差得出影響307的因素大小為:RC>RB>RA,即pH>溫度>培養(yǎng)基質(zhì)。
做培養(yǎng)基06WSA,初始pH=7.0,06WSA瓊脂培養(yǎng)基上培養(yǎng)好的菌絲連同瓊脂按比例尺切成5 mm ×5 mm的小塊,接入制備好固體培養(yǎng)基中,待菌絲長至1/3平皿,加入幼蟲液。菌絲生長密集(圖4),培養(yǎng)基表層長出氣生菌絲(圖5)、分生孢子結(jié)構(gòu)(圖6)。
圖1 不同基質(zhì)菌絲生長速率(mm/d)
圖2 不同pH真菌菌絲直徑(mm/d)
圖3 不同T對菌絲生長率的影響
圖4 06WSA培養(yǎng)基深層菌絲 -40×
圖5 氣生菌絲 -40×
圖6 分生孢子-100×
線蟲幼蟲可以刺激捕食線蟲性真菌產(chǎn)生捕食性結(jié)構(gòu)(圖7)。線蟲幼蟲一旦接觸到它們,就會被套住而遭捕獲(圖8),經(jīng)1~2 h 后死亡。
圖7 菌環(huán)將線蟲捕食 -200×
圖8 菌網(wǎng)將幼蟲捕食 -200×
在擬定的試驗條件下,捕食線蟲性真菌長勢較好,形成氣生菌絲(圖10),分生孢子(圖11)。
(1)本試驗對捕食線蟲性真菌最適培養(yǎng)基組成進行了優(yōu)化,研究結(jié)果顯示:菌在06 麩皮粉固體培養(yǎng)基生長較好。這是實驗的一大創(chuàng)新之處。在正交試驗時得出最適pH值為7.0,但最佳pH值范圍6.5~8.0與已報道的研究結(jié)果有一定出入。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)楊曉野等人曾系統(tǒng)的研究過少孢節(jié)叢孢菌的生長特性,其生長所需最佳pH值為6.0~6.2。分析其原因可能是由于菌株來源不同或經(jīng)過幾代過程已發(fā)生變異的結(jié)果,這有待于進一步研究驗證。
(2)首次試用麩皮培養(yǎng)基進行實驗。做成麩皮瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)捕食線蟲性真菌有其獨特優(yōu)勢,較馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基(PDA)具有更高的透明度,易于觀察;較之玉米粉瓊脂培養(yǎng)基(CMA),真菌生長速度快,縮短菌株培養(yǎng)時間,且也容易形成孢子。
成功優(yōu)化篩選出培養(yǎng)基06WSA,初始pH=7.0,培養(yǎng)溫度25℃。該培養(yǎng)基不僅利于菌絲生長,且對氣生菌絲的生長,分生孢子的形成,捕食結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)都有著優(yōu)越之處。今后若培養(yǎng)少孢節(jié)叢孢菌,建議使用該培養(yǎng)基,希望能夠為后續(xù)研究與實踐工作的開展提供一定的參考與借鑒。
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