【摘要】：植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是一類調(diào)控作物生長(zhǎng)發(fā)育的物質(zhì),在提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)、增強(qiáng)作物抗逆性及延長(zhǎng)農(nóng)產(chǎn)品儲(chǔ)藏期和保鮮等方面發(fā)揮著重要的作用。目前我國(guó)市場(chǎng)上使用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑大部分是化學(xué)合成的,容易造成食品安全和環(huán)境污染等問(wèn)題,因此,新型、綠色、高效的微生物源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的研究迫在眉睫。本研究分離獲得一株放線菌NKZ-259,生測(cè)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該菌株發(fā)酵液對(duì)番茄、辣椒的生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用。在此基礎(chǔ)上對(duì)該菌株進(jìn)行全基因組比較分析,并通過(guò)液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)其次級(jí)代謝產(chǎn)生的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),最后通過(guò)發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化來(lái)提高菌株次級(jí)代謝產(chǎn)生IAA的含量。研究結(jié)果如下:1、從青海省祁連山地區(qū)土壤中分離獲得一株能產(chǎn)生吲哚乙酸(IAA)的放線菌NKZ-259,經(jīng)16S rDNA鑒定,初步鑒定為玫瑰黃鏈霉菌NKZ-259(Streptomyces roseoflavus NKZ-259)。溫室生物測(cè)定試驗(yàn)顯示:使用NKZ-259發(fā)酵液灌根,番茄根長(zhǎng)比對(duì)照增加了73%,鮮重和干重也有一定增加;大田生物測(cè)定試驗(yàn)顯示:與對(duì)照相比,澆灌菌株發(fā)酵液后番茄的株高、莖粗、冠幅和果實(shí)最大直徑分別增加了11.29%,21.05%,29.68%和14.86%,辣椒的株高、莖粗、冠幅和果實(shí)最大直徑分別增加了13.58%,14.57%,16.04%和14.07%,由此表明NKZ-259菌株發(fā)酵液對(duì)番茄、辣椒的生長(zhǎng)具有顯著的促進(jìn)作用。2、利用PacBio平臺(tái)對(duì)NKZ-259菌株進(jìn)行全基因組測(cè)序,得到該菌株全基因組為8081455bp,G-C含量為72.13%。將全基因組序列于antiSMASH數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行比對(duì)分析,發(fā)現(xiàn)其全基因組共有35個(gè)次級(jí)代謝基因簇,包括非核糖體肽類、核苷類、丁內(nèi)酯類、細(xì)菌素類、聚酮類、萜烯類和四氫嘧啶類。對(duì)該菌株全基因組進(jìn)行KEGG基因注釋及比較基因組分析,預(yù)測(cè)該菌株次級(jí)代謝可產(chǎn)生玉米素(zeatin,ZA)、水楊酸(salicylic acid,SA)和脫落酸(abscisic acid,ABA)。3、制備NKZ-259菌株發(fā)酵液,采用有機(jī)溶劑萃取,硅膠柱層析和薄層層析法分離,液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用進(jìn)行檢測(cè)分析,發(fā)現(xiàn)該發(fā)酵液中有IAA、ABA和SA。從而驗(yàn)證了NKZ-259菌株次級(jí)代謝能夠產(chǎn)生IAA、ABA和SA三種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類物質(zhì),可能會(huì)產(chǎn)生ZA。4、采用單因子試驗(yàn)、Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)、Central Composite Design結(jié)合響應(yīng)面法對(duì)NKZ-259菌株發(fā)酵產(chǎn)生IAA的培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化,得到最優(yōu)培養(yǎng)基為:L-色氨酸2.24 g/L,葡萄糖20.7 g/L,磷酸氫二鉀0.5 g/L,可溶性淀粉10 g/L,蛋白胨3 g/L,硝酸鉀4.5 g/L;采用優(yōu)化后的培養(yǎng)基發(fā)酵產(chǎn)生IAA的含量為45.3774μg/mL,原始發(fā)酵培養(yǎng)基產(chǎn)生IAA的含量為11.64μg/mL,使用優(yōu)化后的發(fā)酵培養(yǎng)基IAA含量提高了三倍。綜上,本研究中分離得到的玫瑰黃鏈霉菌NKZ-259(Streptomyces roseoflavus NKZ-259),其發(fā)酵液對(duì)番茄、辣椒的生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用,經(jīng)過(guò)全基因組注釋、預(yù)測(cè)及比較分析結(jié)合液質(zhì)聯(lián)用檢測(cè),發(fā)現(xiàn)該菌株次級(jí)代謝能產(chǎn)生IAA、ABA和SA三種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類物質(zhì),通過(guò)發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化,明顯提高了菌株次級(jí)代謝產(chǎn)生IAA的含量,為新型、綠色、高效的微生物源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS201.6
【圖文】：

圖 1.1 近四十年全球植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑銷售額Fig 1.1 the sales of global plant growth regulators in recent forty years（世界農(nóng)化網(wǎng)）我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，人口眾多而耕地面積卻在逐年減少。為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)，單位面積作物產(chǎn)量的提高尤為重要。一方面我們可以通過(guò)施用殺蟲劑、殺菌劑、除草預(yù)防或減輕作物生長(zhǎng)過(guò)程中病蟲草害的影響，通過(guò)農(nóng)業(yè)措施來(lái)降低自然災(zāi)害帶來(lái)的損失方面調(diào)控好作物自身的生長(zhǎng)發(fā)育十分關(guān)鍵。隨著世界植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的迅速發(fā)展，我國(guó)長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的研究也迅速開展，在 70 年代就已經(jīng)取得了較大的成果（陶龍興等，2001） 世紀(jì)末，我國(guó)每年使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種植面積已經(jīng)位居世界之首。據(jù)中國(guó)農(nóng)藥協(xié)會(huì)統(tǒng)12 年我國(guó)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的原藥產(chǎn)量已達(dá)到 20,424.5 噸（折百），植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的制達(dá)到 12 萬(wàn)噸左右。至 2013 年底，“三證”齊全的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑生產(chǎn)企業(yè)有 147 家，藥 10 個(gè)；2017 年底植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑原藥登記數(shù)量 22 個(gè)，比 2016 年明顯增多，僅制劑有 100 個(gè)；2018 年 11 月 27 日，植物生長(zhǎng)調(diào)劑原藥登記較上年基本持平，制劑登記數(shù)量9 個(gè)（張成亮，2018），自 2013-2018 年我國(guó)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑登記數(shù)量處于不斷增加的圖 1.2），登記作物遍及糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜、水果等方面（表 1.2）。

圖 1.2 2013-2018 年（截止 11 月 27 日）我國(guó)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑登記數(shù)量Fig 1.2 Number of registrations of plant growth regulators from 2013 to 2018 in China（中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)）表 1.2 我國(guó)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑已登記的作物種類Table 1.2 Registered crop species of plant growth regulators in China稱 登記作物霉酸 菠菜 柑橘 梨 葡萄 芹菜 水稻 甘蔗 棗樹 棉花哌摀 甘薯 馬鈴薯 棉花烯利 番茄 柿子 香蕉乙酸 豆類 番茄 甘薯 蘋果 葡萄壯素 番茄丁靈 煙草苯隆 黃瓜 葡萄 甜瓜氰胺 葡萄誘抗素 葡萄 水稻 番茄 小麥 柑橘苯胺靈 馬鈴薯酰蕓苔素內(nèi)酯 黃瓜 葡萄苔素內(nèi)酯 草莓 白菜 番茄 柑橘 黃瓜 辣椒 梨 荔枝 蘋果 葡萄 香蕉

NKZ-259DNA提取

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 凌道勛;;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在果樹培育中的作用分析[J];南方農(nóng)業(yè);2019年08期

2 劉珠琴;黃宗興;;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在果樹上的應(yīng)用[J];寧波農(nóng)業(yè)科技;2008年03期

3 馬華升;;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用展望[J];杭州農(nóng)業(yè)科技;2004年02期

4 張為農(nóng);;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑常規(guī)品種的市場(chǎng)行情分析[J];中國(guó)農(nóng)藥;2008年06期

5 王險(xiǎn)峰;劉友香;孫海妹;;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的使用問(wèn)題與發(fā)展趨勢(shì)[J];中國(guó)農(nóng)藥;2010年08期

6 宋繼文;;有人指導(dǎo)農(nóng)民使用農(nóng)藥嗎?[J];中國(guó)農(nóng)藥;2011年07期

7 ;赤霉素的新劑型在美國(guó)獲準(zhǔn)[J];中國(guó)農(nóng)藥;2005年01期

8 王俊香;曹春田;冶曉瑞;汪長(zhǎng)峰;;如何科學(xué)合理使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑[J];中國(guó)農(nóng)藥;2008年05期

9 吳磊;安芳;王丹;;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用[J];河南農(nóng)業(yè);2018年35期

10 李曉春;張新中;張文;張琪瑋;吳福祥;苗茜;張?zhí)m;;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑限量標(biāo)準(zhǔn)分析與問(wèn)題研究[J];甘肅科技;2019年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 何子順;李世強(qiáng);張峰;;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在梨省力栽培方面的應(yīng)用技術(shù)[A];第五屆全國(guó)現(xiàn)代果業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化示范區(qū)創(chuàng)建暨果樹優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)技術(shù)交流會(huì)論文匯編[C];2016年

2 漆信同;劉剛;;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在園藝植物上的應(yīng)用[A];2016全國(guó)設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)發(fā)展與安全高效栽培技術(shù)交流會(huì)論文匯編[C];2016年

3 肖亮;譚紅;;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)及S-誘抗素的發(fā)展歷程[A];第四屆全國(guó)綠色環(huán)保農(nóng)藥新技術(shù)、新產(chǎn)品交流會(huì)暨第三屆生物農(nóng)藥研討會(huì)論文集[C];2006年

4 廖展如;熊云;蔡漢臨;劉宛喬;宛延;徐仲金;;模擬酶型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)作物的抗逆增產(chǎn)作用(摘要)[A];中國(guó)化工學(xué)會(huì)農(nóng)藥專業(yè)委員會(huì)第八屆年會(huì)論文集[C];1996年

5 周賤平;;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)觀賞植物開花的調(diào)控作用[A];中國(guó)園藝學(xué)會(huì)首屆青年學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];1994年

6 孫威江;葉明志;;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)更新改造后茶樹萌芽及生長(zhǎng)的效應(yīng)[A];海峽兩岸茶葉科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2000年

7 孫威江;葉明志;;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)茶樹芽葉形態(tài)結(jié)構(gòu)及生長(zhǎng)的效應(yīng)[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國(guó)科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2000年

8 程光輝;丁偉;;新型天然產(chǎn)物植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑研究進(jìn)展[A];科技創(chuàng)新與綠色植保——中國(guó)植物保護(hù)學(xué)會(huì)2006學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

9 譚巍;;應(yīng)用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑調(diào)控蝴蝶蘭花期的研究[A];中國(guó)園藝學(xué)會(huì)2015年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2015年

10 師君麗;孔光輝;逄濤;李勇;劉彥紅;;超高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜法快速測(cè)定煙草中8種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑殘留量[A];中國(guó)煙草學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集[C];2017年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 儂事;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑五大使用誤區(qū)[N];江蘇農(nóng)業(yè)科技報(bào);2019年

2 本報(bào)記者 王騰飛;前景廣發(fā)展快 功能潛力待挖掘[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2018年

3 本報(bào)實(shí)習(xí)記者 賈淘文;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑：只針對(duì)植物 不影響人體[N];消費(fèi)日?qǐng)?bào);2018年

4 余宏章;黃瓜藥害的緩解與預(yù)防[N];農(nóng)資導(dǎo)報(bào);2017年

5 本報(bào)記者 李俊霞;陜西“葡萄案” 究竟誰(shuí)惹禍？[N];農(nóng)資導(dǎo)報(bào);2017年

6 本報(bào)記者 王騰飛;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑助力農(nóng)藥減施大有可為[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2017年

7 成安縣農(nóng)牧局 李懷山;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑常見(jiàn)使用誤區(qū)[N];河北科技報(bào);2016年

8 農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所高級(jí)農(nóng)藝師 張佳 楊峻 中國(guó)農(nóng)科院植保所研究員 李香菊;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑真相大起底[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2016年

9 張國(guó)慶 李兆君;正確認(rèn)識(shí)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的作用[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2016年

10 季香菊;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑真相大起底(下)[N];山東科技報(bào);2016年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 師晨娟;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)苗木生長(zhǎng)及其抗性生理的影響[D];北京林業(yè)大學(xué);2006年

2 陳蔚燕;新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑（PGRs）的研制及其應(yīng)用技術(shù)研究[D];青島科技大學(xué);2015年

3 姜小文;年橘留樹保鮮研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

4 岳鑫;藥用寄生植物鎖陽(yáng)組織培養(yǎng)體系的建立及褐變的研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2013年

5 秦磊;牡丹分生結(jié)節(jié)誘導(dǎo)、發(fā)生與發(fā)育及細(xì)胞組織學(xué)觀察[D];北京林業(yè)大學(xué);2012年

6 郭祥泉;鄧恩桉適應(yīng)性栽植決策與抗寒—速生優(yōu)株選擇應(yīng)用的研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2009年

7 Farooq Shah（法魯克）;[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

8 邢世海;采用多種策略提高長(zhǎng)春花萜類吲哚生物堿含量的研究[D];上海交通大學(xué);2012年

9 楊永勝;黃土高原苔蘚結(jié)皮的快速培育及其對(duì)逆境的生理響應(yīng)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 麻金金;玫瑰黃鏈霉菌NKZ-259菌株的分離鑒定及其次級(jí)代謝產(chǎn)物的分析[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2019年

2 宗路娟;外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)小麥加工品質(zhì)的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

3 徐小梅;酒及食用油中一些污染物分析新方法研究[D];南昌大學(xué);2018年

4 董玉鋒;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與葉面營(yíng)養(yǎng)對(duì)退化恢復(fù)草地羊草生長(zhǎng)與生理特性的影響研究[D];西南大學(xué);2018年

5 李珍;高效液相色譜法同時(shí)檢測(cè)葉面肥中5種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的研究[D];上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué);2017年

6 劉巖;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)大豆產(chǎn)量性狀、生理特性及子粒亞顯微結(jié)構(gòu)的影響[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

7 黃雷芳;Turboflow在線凈化—液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法在蔬果中植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑檢測(cè)的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2017年

8 張瀟文;碳酸酯類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的合成及應(yīng)用研究[D];青島科技大學(xué);2018年

9 陳久燕;β-環(huán)糊精功能化磁性氧化石墨烯的制備及其在植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑檢測(cè)中的應(yīng)用[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2018年

10 王昊文;三種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)黑豆生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控效應(yīng)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2771067