拮抗菌HM-7培養條件的優化

唐 蕊 張雪輝 王曉興 高慧敏 田 玉

（1邢臺學院 河北 邢臺 054000；2河北省農林科學院經濟作物研究所 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、對環境危害程度小、可持續使用等突出優勢，是農業生產中植物病蟲害防治中有效防治措施，更是減少農藥使用劑量、保證農產品安全生產的根本防治手段。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]，根據芽孢桿菌的繁殖能力很強并能產生多種具有抑菌作用代謝產物的特點，通過對HM-7培養條件進行優化探究，得到最佳的培養條件，為其開發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基礎培養基的錐形瓶中，37℃、180r·min-1，震蕩培養24 h，作為母液為后續試驗使用。

1.2.2 培養時間對拮抗菌HM-7生長的影響。制備基礎培養基，培養基初始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。以基礎培養基作為對照，測定不同培養時間菌液的OD600數值，重復3次。

1.2.3 培養溫度對拮抗菌HM-7生長的影響。制備基礎培養基，培養基初始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24 h后取出錐形瓶。以基礎培養基作為對照，測定不同培養溫度下的菌液OD600數值，重復3次。

1.2.4 pH值對拮抗菌HM-7生長的影響。制備基礎培養基，用1 mol·L-1鹽酸和1 mol·L-1氫氧化鈉溶液調節培養液初始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24 h后取出錐形瓶。以不同pH值的基礎培養基作為對照，測定不同pH值的菌液OD600數值，重復3次。

1.2.5 接種量對拮抗菌HM-7生長的影響。制備基礎培養基，培養液初始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24 h后取出錐形瓶。以基礎培養基作為對照，測定不同接種量的菌液OD600數值，重復3次。

1.2.6 正交試驗。利用培養時間、培養溫度、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)，繼續進行正交試驗，以探究拮抗菌HM-7的最適培養條件組合。

表1 正交試驗因素水平表

2 試驗結果及分析

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

圖1 培養時間對H M-7菌體生長量的影響

圖2 培養溫度對H M-7菌體生長量的影響

2.2 培養溫度對拮抗菌HM-7菌體生長量的影響。由圖2可知，培養溫度在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，菌體生長量出現峰值，HM-7的菌體數量最多。接種量在3%～5%范圍內變動時，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 正交試驗結果及分析。由表2可知，OD值的R值大小：A＞B＞C＞D，即影響HM-7菌體生長量的主次因素是培養時間＞培養溫度＞pH值＞接種量，比較各因素的試驗結果可知，拮抗菌HM-7最佳的培養條件組合為A3B2C3D3，即培養時間20 h，培養溫度35℃，pH值為8.0，接種量3%。

表2 正交試驗結果與分析

3 結論

通過單因素試驗可以得出，拮抗菌HM-7的最佳培養條件為培養時間16 h，培養溫度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：培養時間＞培養溫度＞pH值＞接種量，最佳培養條件組合是培養時間20 h，培養溫度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。