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國立屏東科技大學 植物醫學系所 林宜賢所指導 王菲的 建立Bacillus amyloliquefaciens PMB04的液態發酵配方於甜椒細菌性斑點病之防治 （2020），提出525公升關鍵因素是什麼，來自於細菌性斑點病、液態發酵、殺菌劑、拮抗物質。
而第二篇論文國立臺灣大學 生物科技研究所 劉啓德所指導 羅凱軍的 可促進植物生長之光合菌Rhodopseudomonas palustris PS3的基因體分析與培養條件優化 （2019），提出因為有 沼澤紅假單胞菌、全基因體比較分析、回應曲面法、農產加工副產物、玉米浸漬液、糖蜜、促進作物生長的重點而找出了 525公升的解答。
建立Bacillus amyloliquefaciens PMB04的液態發酵配方於甜椒細菌性斑點病之防治
為了解決525公升 的問題，作者王菲 這樣論述：
甜椒是世界上重要作物之一，在其栽培過程中由Xanthomonas perforans 所造成的細菌性斑點病會造成品質及產量嚴重降低。除了化學防治方法之外，開發可防治甜椒細菌性斑點病之微生物製劑也有其必要性。本研究擬應用已證明對十字花科黑腐病及草莓炭疽病具有良好防治效果之Bacillus amyloliquefaciens PMB04，評估其在防治甜椒細菌性斑點病之潛力並建立其發酵液配方。在平板拮抗活性分析的結果顯示B. amyloliquefaciens PMB04可抑制多種病原細菌之生長，其中又以對X. perforans 之拮抗效果最為顯著。進一步利用B. amyloliquefacie
ns PMB04之細菌懸浮液進行處理，亦可顯著降低甜椒之細菌性斑點病發生。為了提升B. amyloliquefaciens PMB04在田間應用的潛力，以PMBFL-2A作為基礎發酵配方，分別利用搖瓶試驗及30公升發酵槽，以不同比例之碳氮比進行配方調整。在菌量及產胞率的結果顯示，於搖瓶發酵中以碳氮比0.5-0.5及1-1之配方發酵後可達100%之產胞率；在30公升發酵槽中以碳氮比3-1、2-1以及0.5-0.5之配方均可達100%之產胞率。將前述由30公升發酵槽所獲得之發酵液進行防治試驗結果顯示，以碳氮比0.5-0.5所製備之發酵液配方(PMB4FL)可達44.5%之防治率為最佳，接著將PMB
4FL發酵液進行200、500及1000倍稀釋處理也能顯著減少病害的發生，防治率分別為39.1%、28.7%及16.8%，且將PMB4FL發酵液於54 °C下存放14天仍可維持100%之存活率。進一步評估茄科作物常用之殺菌劑搭配B. amyloliquefaciens PMB04之可行性，由液態培養的結果顯示，包括含銅殺菌劑在內的部分殺菌劑對B. amyloliquefaciens PMB04的生長略有抑制，表示未來施用B. amyloliquefaciens PMB04發酵液時需避免與殺菌劑混合使用。同時在含銅殺菌劑與X. perforans之拮抗分析的結果顯示，氫氧化銅對於本實驗之供試菌株
具有較穩定之抑制效果，因此進一步分析氫氧化銅對PMB4FL發酵液於甜椒細菌性斑點病防治效果的影響，結果顯示氫氧化銅無法增強PMB4FL發酵液對甜椒細菌性斑點病之防治效果外，單獨處理氫氧化銅亦無防治效果，由此說明B. amyloliquefaciens PMB04發酵液在甜椒細菌性斑點病之防治上以單獨處理為佳。最後，本研究亦分別利用antiSMASH軟體、PCR及薄層層析進行分析後，推測B. amyloliquefaciens PMB04可產生iturin、fengycin及bacilycin等拮抗物質，並進一步利用B. amyloliquefaciens PMB04之濾液探討其對X. perf
orans XL1之影響，結果顯示PMB4FL發酵液濾液可更為顯著抑制X. perforans XL1之細菌族群量。綜上所述，本研究建立之PMB4FL配方，可使B. amyloliquefaciens PMB04具有最高產胞率且單獨處理即可顯著降低甜椒細菌性斑點病之發生，具有實際應用於田間的潛力。
可促進植物生長之光合菌Rhodopseudomonas palustris PS3的基因體分析與培養條件優化
為了解決525公升 的問題，作者羅凱軍 這樣論述：
沼澤紅假單胞菌 (Rhodopseudomonas palustris) PS3菌株是一株由台灣水稻田土壤所篩選出的紫色非含硫光合菌。在先前研究中已證明該菌株具有促進各種作物生長的能力，並且可以提升植物氮肥使用效率。本論文的第一部份是從微生物全基因體的角度來探討光合菌與促進植物生長的關係。藉由與另一株不具促進植物生長功能之YSC3光合菌 (Rhodopseudomonas palustris)做比較分析，依基因構造、微生物生理反應以及基因表現的結果找出PS3菌株可能參與促進植物生長的相關基因。本研究結合了短片段與長片段定序技術，並完成序列組裝與註解後，分別得到PS3與YSC3菌株的基因體全長
為527萬與537萬鹼基對，含有4,799以及4,907編碼序列。PS3與YSC3菌株有極高的序列相似度 （約95.11%），而且大部分的基因群的組成與排列方式類似，都有固氮、溶磷、吲哚乙酸合成、氨基環丙烷羧酸脫胺酶等代表性的植物生長促進相關基因群。雖然PS3與YSC3菌株的生長速率沒有差異，在微生物生理試驗結果發現，添加植物的根分泌液至兩株菌的培養液中會促使PS3菌株的生物膜生成量以及化學趨向性的相關基因表現量都較YSC3菌株高。這意味著PS3菌株對於植物的反應可能是其促進植物生長的重要關鍵。PS3光合菌是具有產業化潛力的菌株，本論文的第二部分藉由數學統計模式探討最適化發酵條件，找出高產量與
低成本的生產方式。在本研究中評估了各種較低成本的基質，包括了工業發酵常用的碳氮源以及農產加工副產物等作為培養基配方的可行性，並藉由回應曲面法優化培養條件。實驗結果顯示，當以39.41 mL/L的玉米浸漬液加上32.35 g/L的蔗糖糖蜜作為氮源和碳源，利用5公升桌上型發酵槽於38°C，pH 7以及溶氧濃度30%的條件下進行24小時培養，得到 PS3菌株的最大生物量約為2.18 ± 0.01 g/L。該新配方所生產的PS3發酵液產量約為使用傳統光合菌培養條件的8倍，成本卻只需原先的30%，而且在植物盆栽試驗上證實可以促進作物生長。在本研究中所建立的基因體資訊，可作為探討光合菌與植物間的交互作用以
及促進生長機制的研究平台。此外，新開發的培養基配方是以農產加工副產物作為光合菌的主要營養基質，不僅可有效降低生產成本，也促進了農業資源的加值與循環再利用。