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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:簡嘉慧
研究生(外文):Jia-Hui Jian
論文名稱:以田口法與灰關聯分析法建立田間試驗因子於液化澱粉芽孢桿菌A1防治甘藍黑斑病之預測模式
論文名稱(外文):Application of Taguchi Method and Grey Relational Analysis to Establish The Prediction Model on The Field Trial Factors of Bacillus amyloliquefaciens Strain A1 against Alternaria brassicicola
指導教授:謝建元謝建元引用關係
指導教授(外文):Chien-Yan Hsieh
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄師範大學
系所名稱:生物科技系
學門:生命科學學門
學類:生物科技學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:112
中文關鍵詞:液化澱粉芽孢桿菌田間因子伊枯草桿菌素表面活性素
外文關鍵詞:Bacillus amyloliquefaciensField trial factorsiturin Asurdactin
相關次數:
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本研究針對影響Bacillus amyloliquefaciens A1可濕性粉劑在田間試驗時之環境因子進行模擬,以期能夠在生物農藥於田間施用前得到一個效益評估的數學模式。首先,為了使實驗室之模型最接近田間試驗的結果,探討田間的生物與非生物因子,並篩選出影響因子利用葉片圓盤分析法評估防治甘藍黑斑病的的效果。利用單一因子UV、溫度、相對濕度、展著劑施用濃度、pH值、施用濃度、單一孢子濃度、單一代謝產物等八個因子條件防治後所得到的罹病率來建立GM(1,1)預測模型得到

此模型的預測數值非常接近實際田間防治效果,利用此模型可供田間試驗前預測與實驗室評估系統的操作基礎 。以此模型預測田間防治甘藍黑斑罹病率為26.2 %而實際值為25.6%,在最適化探討中,良好的防治效果必須要將田間的日照影響降低,並降低濕度至65%以下搭配展著劑稀釋1000倍使用,能達較佳的防治效果。
最後探討生物農藥A1對於抑制甘藍黑斑病孢子萌芽的影響,孢子濃度10^8CFU/mL、 伊枯草桿菌素40 mg/L 、表面活性素160 mg/L、不照射UV、不添加界面活性劑,以此配方處理24小時,抑制率能達到84.0%,A1抑制甘藍黑斑病原性孢子發芽,並使孢子前端膨大變形,變形後的孢子無法萌芽,放置96小時之後病原孢子破裂死亡

There are several major factors affecting field trials. In the study, the impact factors of biopesticide wettable powders Bacillusamyloliquefaciens strain A1 is essential to understand as well as to set up a proper model in the field trials . In field trials bioagent products were tested by users in a “real life” setting (as opposed to testing under artificial laboratory conditions).
Field trials are time-consuming and labour intensive which compare to laboratory trials. Field trials are normally applied when a final prototype is available, or a complete product is to be evaluated. First, in order to study the model closer to the field trials, the relationship betweenbiological and non-biological factors that we use leaf-disk assay to developed for disease assessment of Cabbage leaf spot disease caused by Alternaria brassicicola The microbial model is established based on conditions in fields. The results of the leaf-disk assay were consistent and agree with that of whole plant assays in the field trials. We discussed UV, temperature, relative humidity, spreading agents, and pH value in leaf-disk assays. The relationships between factors are discussed in the study.
However, the influence order of factors that affect the leaf disease severity and real field trials is studied and discuss by combining Taguchi method and grey relational analysis. Using Taguchi experimental design method of orthogonal tables for multiple factor combination test, then we use factor responding figure to explore the best combination of factors, to analyze the impact of the system. Finally ,we use gray relation theory GM (1,1) model :

to evaluate system decisions before field trials.
The predictive value of the model is close to the actual field trial. We can use the model in labortory experiments. Using the model to predict disease severity of Alternaria brassicicola which is at 26.18 % and the actual value is at 25.60 % . The result of this study is useful to field trials.
Finally, we discussed Alternaria brassicicola spores Inhibition factors, and when spore concentration is at 108 CFU / mL, 40 mg / L ItuirnA, 160 mg/ L surfactin , non-UV, non-surfactant, and cultured for 24 hours. The inhibition rate can reach to 84.00%. A1 inhibited Alternaria brassicicola spores germinate, swelling and deformation of the spores, the spores can not germinate after deformation, after 96hr the spore died through the bursting cell.

目錄
中文摘要 I
英文摘要 II
壹、前言 1
一、生物農藥使用現況 1
二、研究動機與目的 2
三、研究方法流程 3
貳、文獻探討 4
一、 生物農藥概述 4
(一) 生物農藥劑型 4
(二) 生物農藥作用機制 5
二、田間試驗相關影響因子 6
(一) 非生物性因子 6
1.紫外線(UV) 7
2.溫度 8
3.風 9
4.化學性農藥 10
5.濕度 10
6.展著劑 10
7.pH 11
(二) 生物性因子 11
1.生物農藥施用濃度 12
2.代謝產物上清液抑制 13
三、田間試驗相關文獻研究 13
(一) 生物農藥田間試驗管理與規範 13
(二) 生物農藥防治病蟲害之試驗 14
1.葉片圓盤分析法 14
2.盆栽試驗 14

3.溫、網室試驗 15
4.田間試驗 15
四、液化澱粉芽孢桿菌型態與特性 17
(一) 二次代謝抗生物質 17
1.Iturin A 18
2 .Surfactin 18
五、植物病原性真菌-甘藍黑斑病 (Alternaria brassicicola) 20
六、發酵條件因子探討 20
(一) 碳源 20
(二) 氮源 21
(三) 消泡劑 22
(四) 溶氧 22
(五) pH 22
七、田口實驗設計法 23
(一) 田口直交表理論 23
(二) 直交表(Orthogonal Arrays)的應用 24
(三) 田口法的數據分析步驟 24
八、灰色系統理論 26
(一) 灰關聯分析法 26
(二) 灰色系統理論定義 27
(三) 灰關聯分析 27
(四) 灰色系統GM(1,1)模型 29
參、材料與方法 34
一、菌種與可濕性粉劑來源、純化與保存、培養 34
二、HPLC-PDA分析方法 35
(一) HPLC條件與標準品的配置 35
三、測定A1活菌數 35
(一) 發酵液體 35
1.前培養 35
2.主培養 36
3.培養基 36
(二) 菌數檢定-稀釋平板測數法 36
1.稀釋步驟 36
2.培養步驟 37
3.結果計算 37
(三) 發酵液孢子分析 37
四、葉片圓盤分析法 38
(一)紫外光(UV-B) 影響試驗 38
1.葉片圓盤分析法 38
2.處理變因 38
(二) 不同培養溫度對防治效果試驗 39
(三) 不同培養濕度對防治效果試驗 39
(四) 展著劑濃度對A1防治甘藍黑斑病試驗 39
(五) pH值對A1防治甘藍黑斑病試驗 40
(六) A1粉劑稀釋倍數對甘藍黑斑防治試驗 40
(七) A1發酵液孢子濃度對甘藍黑斑防治試驗 40
(八) A1粉劑代謝產物濃度對甘藍黑斑防治試驗 40
五、發酵液抑菌因子實驗 40
(一) 病原真菌甘藍黑斑病之孢子發芽條件測試 40
(二) BA-A1發酵液濃度與相關因子對病原性真菌甘藍黑斑病孢子
發芽之影響 41
(三) 田口實驗A1抑菌因子配方發酵液處理 41
六、酸鹼值測定 42
七、利用田口方法進行最適化培養基探討 43
(一) 針對液化澱粉芽孢桿菌A1最適化發酵條件 43
八、灰關聯流程 43
(一) 灰關聯局部性分析 43
肆、結果與討論 44
一、UV對於A1粉劑防治甘藍黑斑病的影響 44
二、溫度對A1粉劑防治甘藍黑斑病的影響 45
三、濕度對A1粉劑防治甘藍黑斑病的影響 46
四、展著劑(surfactant)對A1粉劑防治甘藍黑斑病的影響 47
五、pH值對A1粉劑防治甘藍黑斑病的影響 48
六、稀釋倍數A1粉劑防治甘藍黑斑病的影響 49
七、A1發酵液菌體濃度對防治甘藍黑斑病的影響 50
八、A1粉劑之二次代謝產物對防治甘藍黑斑病的影響 51
九、利用灰關聯分析探討實驗室模擬之田間影響因子 52
十、以GM(1,1) 模型建立預測模型 53
(一) A1防治甘藍黑斑病於葉片圓盤分析法 53
(二) 灰關聯生成數列與模型建立 54
十一、最適化探討 55
(一) 防治甘藍黑斑病最適化因子探討 55
(二) 生物農藥發酵配方最適化探討 56
1.不同氮源探討 57
2.不同碳源探討 57
3.不同碳氮源培養基探討 57
4.田口實驗結果 58
5.pH 對產孢量的影響 59
6.通氣量對surfactin產量的影響 59
7.消泡劑對液化澱粉芽孢桿菌生長與其代謝產物的影響 59
(三) 液化澱粉芽孢桿菌A1抑制甘藍黑斑孢子萌芽之探討 60
1.病原菌的培養與孢子懸浮液之製備 60
2. Iturin A 與 Surfactin 濃度抑制甘藍黑斑孢子萌芽 60
3.A1活孢濃度抑制甘藍黑斑孢子萌芽 60
4. UVB對Bacillus amyloliquefaciens存活率之影響 61
5 .發酵液抑制甘藍黑斑孢子萌芽之影響 61
6.抑制因子最適合濃度 62
伍、結論與未來展望 63
一、結論 63
二、未來展望 64
陸、參考文獻 65
柒、圖表 78
捌、附錄 109


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