农作物是农业上栽培的各种植物,包括粮食作物、经济作物如油料作物、蔬菜作物、花、草、树木两大类,还可以分为粮食作物、油料作物、蔬菜作物、果类、野生果类、饲料作物、药用作物,为了获得更高的产量、更高的价值,对农作物生长中的病虫害坚持预防为主,因地制宜、因时制宜、因作物制宜进行防治,使病虫害压低到经济允许水平之下,以求达到最大的经济效益,而且对于农作物一般会进行品种改良和辅助用的促生长抗病菌方向的研究,但是对于促生长抗病菌方向的研究开发缺乏一种系统性的效果监测以及评估的方法,不利于研究开发工作的进行,容易造成研究资源的浪费,为此,提出一种促生抗病菌剂开发监测方法。
一种促生抗病菌剂开发监测方法,包括以下步骤:
步骤一、从不同的自然环境中采集样品,然后进行微生物分离培养,得到单菌株培养物;
步骤二、对选定的目标菌株进行生理生化特性检测,评估目标菌株的生长代谢活性,得到菌株活性值;对选定的目标菌株进行生理生化特性检测,评估目标菌株的生长代谢活性,得到的菌株活性值指的是菌株在多个生理生化特性上的综合评估,用以量化其活性水平,首先按照预设的多项生理生化特性检测项目对目标菌株进行检测,得到各项生理生化特性检测项目对应的检测数据,将这些数据标记为JCi,然后将预设的各项生理生化特性检测项目对应的标准数据标记为BZi,接着计算菌株活性值HXi,将目标菌株的检测数据JCi与预设的标准数据BZi进行对比,并考虑到各项生理生化特性的重要性,其中,活性系数si是用来权衡各项生理生化特性的重要性,以确保不同特性对活性值的贡献能够合理地反映在最终的评估结果中,菌株活性值HXi的计算可以帮助评估目标菌株在生理生化特性上的表现,并为后续的筛选和评估提供重要参考依据。
步骤三、明确菌株活性的筛选阈值,并将菌株活性值低于该筛选阈值对应的目标菌株进行剔除,将菌株活性值不低于该筛选阈值对应的目标菌株进行保留,得到一级筛选菌株。
步骤四、配置目标植物的特定培养基,然后将目标一级筛选菌株与目标植物对应的单一目标病原菌进行共培养,获取培养数据并进行共培养效果评估,得到针对于该单一目标病原菌的培养值,然后通过计算得到目标一级筛选菌株对于该目标植物的综合培养值;具体逻辑为:
进行菌落形态差异计算:获取预设的标准培养时间下,共培养和对照组的菌落形态,这些形态数据反映了病原菌在不同培养条件下的生长和形态特征,然后对共培养和对照组的菌落形态进行特征提取,得到各项菌落特征的数据,分别标记为GPi和DPi,接着计算共培养和对照组的菌落特征差异值这反映了在共培养条件下目标菌株对病原菌形态的影响,其中ji为预设的菌落特征对应的特征系数值;
生长曲线差异计算:将预设的标准培养时间等分为若干个生长时间区间,这有助于分析在不同时间段内共培养和对照组的病原菌生长情况,然后,分别获取共培养和对照组在每个生长时间区间内的生长曲线的变化值,分别记为BHi和DHi,接着计算共培养和对照组的生长差异值,这反映了在共培养条件下目标菌株对病原菌生长的影响,其中ci为第i个生长时间区间对应的生长系数值,最后通过上述菌落形态差异值和生长曲线差异值的计算,结合预设的培养系数值p1、p2,可以得到针对该单一目标病原菌的培养值,这个培养值反映了目标菌株对病原菌生长和形态的影响程度,有助于评估菌株的促生长和抗病菌特性。
根据预先设定的培养值区间,将这些区间内的目标病原菌赋予一个范围内的整数值,通常是从0到10之间的整数,这个表单旨在将培养值的范围划分为几个离散的等级,方便后续计算,获取每个目标病原菌的培养值落入的培养值区间对应的整数Zi:针对每个目标病原菌,根据其培养值的数值范围,在预设的培养值区间-赋值表单中找到对应的整数值Zi,这个步骤将培养值映射到了相应的整数值上,计算目标一级筛选菌株对于目标植物的综合培养值ZYi:根据预设的比例系数zi,将每个目标病原菌的整数培养值Zi进行加权,然后对所有加权值进行求和,得到目标一级筛选菌株对目标植物的综合培养值ZYi。这个综合培养值反映了目标一级筛选菌株对目标植物的整体促生长和抗病菌效果,是一个综合评价指标。
由于有益微生物可以产生一些植物生长激素,如赤霉素、生长素等,这些激素可以促进植物的生长发育,使植物更加健康;有益微生物可以诱导植物产生一些抗病物质,如酚类化合物、生物碱等,这些物质可以增强植物的免疫力,使植物更能抵抗病原菌的侵害;有益微生物可以在植物体内与病原菌竞争生存空间和营养物质,从而抑制病原菌的生长和繁殖;有益微生物可以产生一些抗菌物质,如抗生素、酶等,这些物质可以直接杀死或抑制病原菌的生长;有益微生物可以诱导植物产生一些抗病信号物质,如乙烯、茉莉酸等,这些物质可以激活植物的抗病反应,使植物更能抵抗病原菌的侵害,则在培养值的计算过程中,分别获取预设的标准培养时间时的共培养时的共培菌落形态和对照组的单培菌落形态,共培菌落形态、单培菌落形态的菌落目标均为病原菌,对共培菌落形态、单培菌落形态均分别进行菌落特征提取,同一项菌落特征下的共培菌落形态中的提取数据标记为GPi,单培菌落形态标记为DPi,然后计算共培菌落形态、单培菌落形态下的菌落特征差异值:,JLi为共培菌落形态、单培菌落形态下的菌落特征差异值,ji为预设的菌落特征对应的特征系数值,可以将共培养时的共培菌落形态和对照组的单培菌落形态获取更改为相应的上述提及的对目标植物有有益作用的各种物质的含量,将各物质作为指标,含量作为指标对应的数据,此时的对照组是用来消除单培养病原菌时产生的物质对共培养时获取的指标数据造成的干扰,每一项指标数据的对比标准数据量均为对应的单培养病原菌时产生的物质的量,并且避免出现因杂菌污染而造成的实验偏差。
步骤五、明确综合培养值的培养阈值,并将综合培养值低于该培养阈值对应的一级筛选菌株进行剔除,将综合培养值不低于该培养阈值对应的一级筛选菌株进行保留,得到二级筛选菌株。