摘 要

本实验主要研究以球孢白僵菌为菌株液体发酵培养过程以菌体干重和菌的芽生孢子的浓度为检测标准的优化工艺。控制培养液的唯一变量参数，使得菌株在各个不同培养基条件下发酵培养产孢子。根据单因素法在培养基中添加不同碳源、氮源，以及改变氯化钾的浓度，用不同的接种量、不同的装液量和不同的初始pH发酵培养白僵菌，在控制发酵培养唯一变量参数的情况下，通过比较菌生长过程中的生物量和发酵液中的孢子数，得出实验的结论，白僵菌生长在葡萄糖、酵母粉的培养基中效果较好，且添加适合浓度的钾离子溶液会有较大的促进菌株生长的效果。最后可得知在28℃培养温度，转速为200r/min，自然pH，氯化钾为浓度为0.0005mol/L,发酵菌液的接种量为5%时，球孢白僵菌的生长较好。菌株的生长也会因为溶液中氧气量的多少而改，而转速和温度影响氧气在培养液中的溶解度，所以研究出最适合的转速条件和温度条件。

关键词：球孢白僵菌 工艺 优化 液体 微生物

Technology optimization of microbial pesticide of Beauveria bassiana

Abstract

In this study, we mainly studied the optimization process of the fermentation process of Beauveria bassiana with the dry weight of bacteria and the concentration of spores of bacteria. The culture medium of Beauveria bassiana was cultured in a medium with different nutrient content. According to the single factor method, different carbon sources, nitrogen sources and potassium chloride concentrations were added to the culture medium. Beauveria bassiana was cultured with different inoculation amount, different liquid loading and different initial pH fermentation. The results showed that the optimum carbon source for the fermentation of Beauveria bassiana was glucose, the most suitable nitrogen source was yeast leaching powder, and the potassium ion solution with suitable concentration was added. Large effect of promoting the growth of the strain. Finally, the optimum culture conditions were as follows: the temperature was 28 ℃, the rotation speed was 200r / min, the natural pH, the concentration of potassium chloride was 0.0005mol / L, the inoculation amount of fermentation broth was 5% The growth conditions of the strain are also dependent on the concentration of dissolved oxygen during the culture process, and the rotational speed and temperature affect the solubility of the oxygen in the culture medium, so the optimum rotational conditions and temperature conditions are developed.

Key words: Beauveria bassiana; technology; optimize; liquid; microorganism

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 综述 1

第二章 材料与方法 4

1.1 供试菌株 4

1.2 供试培养基 4

1.3 菌株的活化和培养 5

1.4 检测发酵培养液的菌丝干重和芽生孢子浓度 6

1.5 各种类型的碳源和氮源在菌株生长情况下的关系 6

1.6 不同浓度的钾元素对于菌株培养产生的影响 6

1.7 单因素法分析筛选培养参数 7

第三章 结果与分析 8

2.1 各种碳源氮源对培养影响 8

2.2钾离子浓度高低对菌株液体培养的影响 9

2.3 单因素法对菌株液体培养参数的筛选 10

2.4 优化后的液体发酵培养验证 13

第四章 讨论 14

第五章 问题与展望 15

参考文献 17

第一章 综述

如今世界总人口在日益增多，大量的人口导致对粮食的需求剧增，然而，人多地少始终是现在世界的一个总体上的情况，所以要想在粮食供应上补充空缺，就必须要在相同单位面积的土地上提高产量，提高农作物产品的质量，减少病虫害对农业造成的损失^[1]。

尽管我国日益重视水土和环境， 也在环境保护的工作方面加入了生物源农药的项目^[2]。然而此项工作依旧是很难落实。其中较为明显的是人们长期依赖于化学农药，致使加剧了生态环境的破坏。到2007年为止，全世界大约已被认可使用的化学农药产品大概有24000种，可是每年仍旧会有约1000种的化学农药在研究中且不日会走向市场，虽然生产化学杀虫剂的目的是作用于农林业害虫来提高粮食的产量和质量，解决人民的温饱问题，提高人民的生活水平，但是同时其潜在威胁却可能危及人类的生存。一些数据表明，一些杀虫剂会导致染色体的畸形变异，这就增加了罹患癌症的几率。农药的使用不但会直接危害直接接触者，也会在很大程度上危害施药区的居民，这些农药会在人体内长期留存。更显著的是长期接触化学杀虫剂会导致不孕不育，甚至在怀孕过后也会有很大几率导致死胎和流产。并且就算孩子可以顺利出生，也可能意味着天生缺陷或者夭折。也就是说化学农药会潜移默化的改变人的体质，造成极大的危害。尽管施用化学农药增加了庄稼的产出，可是粮食中会残留大量有毒化学物质，这些有毒化学物质会富集在食物链顶端的人，日益增加其在食物链顶端的生物体内的积累量，最后可能会危害到人类自己，化学农药对于农业和社会的贡献是可以看得见的，化学农药会因为经常使用逐渐增加其对于人的危害，所以应该对化学农药的使用进行指导和限制^[5]。以后，农业的发展要时刻考虑到与生态的和谐统一。生态农业的发展，是为了我们更长远的未来，而不仅仅为了眼前的利益，这是社会，生态和经济三位一体的发展方式。这就迫使农业生产在考虑资源充分合理利用的同时，还要关注农业生产和良好自然环境相互统一。微生物农药具有环境友好型特点，对哺乳类动物危害较小，对生态环境的动态变化有一定的促进作用，所以日渐成为代替化学药的首选。一般是以细（真）菌，病毒，低等原生动物等当做杀虫剂^[3]。我国常用的微生物品种有：苏云金杆菌（Bt）、白僵菌、腊状芽孢杆菌等^[19]。白僵菌生长繁殖，最适宜的培养基是虫体。白僵菌侵染昆虫的能力很强，可侵染并杀死700多种昆虫和螨类^[20]。其可以在很大力度上杀死大豆食心虫、玉米螟、稻飞虱和稻叶蝉等害虫^[1]。通过调查发现，21%的昆虫（被细菌杀死的）死于白僵菌^[9]。

昆虫真菌病原体，由于其可以感染较广泛的种类的昆虫类害虫和快速大量生长繁殖的潜力而可以被使用作为生物控制剂。由于真菌类型的病原菌有较广泛的遗传变异性，并且在液体培养基中生长时响应不同，因此在评估和优化液体培养基的生产参数时必须考虑合适的菌株特异性参^[6]。球孢白僵菌在分类上，属于半知菌亚门，丝孢纲，丛梗孢目，丛梗孢科，白僵菌属^[21]。球孢白僵菌在培养皿上生长的菌群的情况是绒毛状，丛卷毛或者粉状，也会表现出绳索状，但是在极少情况下会成孢梗索^[22]。菌群在生长前段时间一般是白色，随时间推移会表现出淡黄色或着表现出粉红色；菌在培养皿的背面显现的一般是无色，或者会有淡黄色和粉红色。球孢白僵菌的分生孢子的每一个孢子都是通体透明，细胞壁会比较薄。白僵菌的无性繁殖的方式多是以产生大量的孢子为主^[24]。基因型不同的细胞核会存在于同一个细胞或形成复合型的重组子^[10]。