銀杏內生細菌JX-3生長條件優化

BARANYIKA Jean Baptiste，馬曉燕，王慧慧，FIDINIAINA Rina Juliana，蒲首丞，孫梅好

（浙江師范大學化學與生命科學學院，浙江金華321004）

植物內生菌是指那些在植物一生中的某個階段或全部階段，能夠進入植物的組織和器官內部，與植物共同生存，且不會引發植物組織變化的真菌或細菌。但也可能由于植物自身衰老或一些外界條件刺激，內生菌導致植物免疫力下降，進而產生一些病癥[1-3]。內生細菌與植物在長期的進化過程中，形成了一種互利共生的關系，而且有助于植物抵抗惡劣環境，提高植物的生存能力[4]。內生細菌與根際細菌相比，其生存能力更強，抵御一些生物脅迫和非生物脅迫的能力也要強，而且有助于植物對難降解物的降解，有助于生物防治[5-6]。除此之外，植物內生細菌在植物體內有穩定的生存空間，較難受外界環境的影響[7-8]。而且有關植物內生細菌在生防、促生以及固氮作用方面進行了大量研究，證明其有利于生物防治[9-13]。植物內生細菌內有很多植物病原菌的拮抗菌株，而且不同植物種類不同[14-18]。

菌株的生長受許多因素影響，如培養基的pH、溫度、接種量和種齡等。為了提高其生長速度，縮短培養時間，本試驗選取培養時間、溫度、pH和接種量進行單因素試驗來確定菌株的最佳生長條件，再由單因素試驗結果選擇3個影響較大的因素進行正交試驗，根據正交試驗結果獲得更優化的生長條件，從而通過最優的條件培養，獲得JX-3菌株的最大生長量。

1 材料和方法

1.1 材料

供試菌株為銀杏內生細菌JX-3。將銀杏葉外表面清洗消毒、磨碎，然后涂布于NA固體培養基上，進而挑選單菌落，將其命名為JX-3。

NA培養基為胰蛋白胨5 g，酵母提取物1 g，蔗糖10 g，牛肉膏3 g，蒸餾水1 000 mL，自然pH，121℃高壓蒸汽滅菌20 min。

1.2 方法

1.2.1 制備種子液 將活化好的JX-3菌液吸取2 mL加到裝有100 mL的NA培養基的250 mL三角瓶中，于37℃，220 r/min振蕩培養至對數期，即為JX-3的種子液（OD560值在0.4～0.8即可）。

1.2.2 氯化鋁反應 用移液槍吸取JX-3種子液50 μL點在無菌濾紙上，再對著該點噴灑少量2%的AlCl3乙醇溶液，吹風機吹干后置于紫外燈下觀察。

1.2.3 單因素試驗 按照接種量、培養基的pH、溫度和培養時間4個條件對JX-3菌株的生長條件進行優化，在600 nm波長下測定菌液的OD值。

設置 5 個培養時間，分別為 1，2，3，4，5 h，將培養的種子液接種于NA液體生長培養基中，總體積為5 mL/管，然后置于30℃，220 r/min搖床中振動培養，分別測定其吸光度（OD560）。

設置 5 個溫度梯度，分別為 40，35，30，25，20℃，接種種子液于NA液體生長培養基中，總體積為5mL/管（4 mL NA液體和1 mL種子液），置于相應溫度、220 r/min搖床中振動培養3 h，分別測定其吸光度（OD560）。

設置 5 個 pH 值，即 6.0，6.5，7.0，7.5，8.0，將種子液接種于NA液體生長培養基中，總體積為5 mL/管，置于30℃，220 r/min搖床中振動培養3 h，分別測定其吸光度（OD560）。

設置7個接種量，即16%，14%，12%，10%，8%，6%，4%，將培養的種子液接種于NA液體生長培養基中，總體積為5 mL/管，然后置于30℃，220 r/min搖床中振動培養3 h，分別測定其吸光度（OD560）。

1.2.4 正交試驗 根據單因素試驗結果，設置正交試驗表，選擇時間、接種量和溫度這3個因素分別做3組水平重復。按照設置的細菌JX-3正交試驗表接種到試管中，每管總體積為5 mL，于220 r/min對應正交溫度下振蕩培養相應時間，并分別測定其吸光度（OD560）。

2 結果與分析

2.1 氯化鋁反應結果分析

氯化鋁反應發現有黃綠色熒光出現，說明樣品中可能含有黃酮類化合物，即JX-3菌株可以產黃酮類化合物。

2.2 不同培養時間對JX-3菌體生長的影響

由圖1可知，培養時間為4 h時，所獲得菌液的OD值最大，為0.843，說明培養時間為4 h時內生菌JX-3的生長效果最好。

2.3 不同溫度對JX-3菌體生長的影響

由圖2可知，當溫度為35℃時，所獲得菌液的OD值最大，為0.779，說明35℃時內生菌JX-3的生長效果最好。

2.4 不同pH值對JX-3菌體生長的影響

從圖3可以看出，當pH值為7.0時，所獲得菌液的OD值最大，為0.694，說明在pH值7.0時內生菌JX-3的生長效果最好。

2.5 不同接種量對JX-3菌體生長的影響

從圖4可以看出，接種量為12%時，所獲得菌液的OD值最大，為0.635，說明接種量為12%時內生菌JX-3的生長效果最好。

2.6 正交優化試驗

由表1可知，細菌JX-3的R值排序為：時間＞pH＞接種量，所以，JX-3的最佳生長條件為：培養時間5 h，pH值7.0，接種量8%。

表1 銀杏內生細菌JX-3生長的正交試驗結果

3 討論

銀杏內生細菌對銀杏的生長發育有重要的作用，本試驗獲得了銀杏內生細菌JX-3的最優生長溫度、pH和接種量。關于內生細菌與植物之間的互利關系還需要更深入的研究，更清楚準確的機制進而解釋這種關系。