枯草芽胞杆菌HMB19198菌株抑菌物质的鉴定及其对番茄灰霉病的防治

 设施番茄灰霉病发生频繁,易产生抗药性,利用微生物杀菌剂防治番茄灰霉病是切实可行且对环境友好的措施之一。本研究通过抑菌活性测定和田间棚室试验,获得一株有效防治番茄灰霉病的生防细菌HMB19198,通过16S rDNA联合gyrA、gyrB、rpoB和rpoC等看家基因序列比对将菌株HMB19198鉴定为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)。对峙培养结果表明,菌株HMB19198的脂肽提取物对灰霉菌表现较强的抑菌活性,通过色谱分离技术结合质谱分析,证明菌株HMB19198主要产生脂肽类抗生素丰原素(fengycin)和表面活性素surfactin,其中fengycin包含fengycin A(C15-C18)和fengycin C(C19-C20)两种同系物。抑菌活性测定表明,fengycin对灰霉菌表现较强的抑菌活性,显微观察发现,fengycin处理后造成灰霉菌菌丝畸形。通过对菌株HMB19198全基因组序列进行分析,获得fengycin合成酶基因簇,从基因水平证明菌株HMB19198可以产生fengycin。     

解淀粉芽孢杆菌YN-1抑制植物病原真菌活性物质鉴定

为了鉴定解淀粉芽孢杆菌YN-1发酵液中抑制植物病原真菌物质的主要种类及其相对含量,本研究根据已知的脂肽抗生素合成相关基因序列设计了4对特异引物对YN-1菌株进行了检测,对PCR产物克隆、测序,然后采用酸沉淀法从菌株发酵液制备出抑菌物质粗提液,平板拮抗试验确定其抑菌活性,最后对活性粗提物进行HPLC-ESI-MS和MALDI-TOF-MS分析。3对引物的扩增产物经克隆、测序和BLAST分析,表明解淀粉芽孢杆菌YN-1基因组中含有sfp、fen B、itu A或bam A基因。YN-1菌株发酵液的粗提物对棉花枯萎病菌具有抑菌活性,质谱分析发现活性粗提物中含有C14-Iturin A、C15-Iturin A、C16-Iturin A、C14-Fengycin A、C15-Fengycin A、C16-Fengycin A、C17-Fengycin A、C16-Fengycin B和C17-Fengycin B9种脂肽抗生素,其中C16-Iturin A、C14-Fengycin A、C16-Fengycin A、C17-Fengycin A和C17-Fengycin B5种脂肽抗生素为活性粗提物中的主要成分。该研究结果为利用YN-1菌株开发成微生物杀菌剂奠定了基础。     

广谱生防菌对番茄枯萎病的防病效果及其机理

筛选于健康大豆植株根部的4株拮抗菌,室内平板对峙试验表明,其对番茄枯萎病病原菌Fusarium oxysporum f.sp.radicis lycopersic及其他多种病原菌有广谱抑菌能力,最佳抑菌率可达51.00%~86.81%,无菌滤液及挥发性气体亦有广谱抑菌效果。盆栽试验表明,其对番茄枯萎病有良好防控效果,发病程度降低了42.33%~51.33%,而菌株SR10和SR22处理与苯菌灵的防病效果无差异。16S r RNA种属鉴定其为多粘芽孢杆菌(SR10、SR11),油菜假单胞菌(SR21)和解淀粉芽孢杆菌(SR22)。代谢特性检测表明,4株菌均能产生蛋白酶、β-1,3葡萄糖酶、HCN、IAA、SA;不分泌几丁质酶;菌株SR10、SR11和SR22能够固氮;菌株SR21能水解产生磷酸盐;菌株SR21和SR22可以产生铁载体。抗生素合成基因检测显示3株芽孢杆菌属菌株(SR10、SR11、SR22)均具有杆菌溶素基因(bac A)和脂肽基因(srf AA),菌株SR10和SR22具有伊枯草菌素A基因(itu D),菌株SR22具有丰原素基因(fen D)和芽孢菌霉素基因(bmy B);假单胞菌属菌株SR21具有藤黄绿菌素基因(plt D)、硝吡咯菌素基因(prn D)和2,4-二乙酰藤黄酚基因(phl D)。     

玉米根际细菌群落特征及生防菌筛选

为了明确玉米根际细菌群落结构特征并从中筛选玉米病害生防资源,本研究采用培养法从玉米根际分离得到1584株细菌,分别属于变形菌门、厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门,其中变形菌门为优势菌群。在属水平上,假单胞菌为优势菌群。以玉米大斑菌为靶标菌,通过平板对峙方法,筛选出162株具有抑菌效果的菌株,其中1株抑菌效果最强,根据形态学和分子生物学结合的方法,将其鉴定为解淀粉芽胞杆菌。该菌对4种玉米病害病原菌具有广谱的抑菌效果,且含有脂肽类抗生素合成基因,其脂肽类物质粗提液对病原菌的抑制率高达81.56%。总体来看,该菌株具有较大的生防潜力,可作为生防菌防治玉米病害。     

内生解淀粉芽胞杆菌BEB33脂肽类化合物分析及对香蕉枯萎病菌拮抗作用研究

为解析内生解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens BEB33的生防机理,检测了该菌株脂肽类化合物合成相关基因,利用基质协助激光解吸附离子化-飞行时间质谱分析了该菌株脂肽类化合物的种类,评价了脂肽类粗提物对香蕉枯萎病菌（FOC4）形态、镰刀菌酸合成的影响,以及粗提物对香蕉枯萎病的生防潜力分析。结果显示,BEB33基因组中编码有surfactin、fengycin、iturin和bacillomycin D 4种脂肽类物质合成酶基因。使用M9培养基发酵能产生surfactin、fengycin和bacillomycin D 3种脂肽类物质;脂肽类粗提物可导致香蕉枯萎病菌菌丝细胞膨大,细胞膜穿孔,镰刀菌酸产量降低70%;并发现脂肽类粗提物对香蕉枯萎病具有明显的防治效果。在不同处理中,枯萎病发病率分别降低47.67%、23.22%和36.56%,病情指数分别降低38.09、28.56和35.87。本文所获研究结果为进一步利用该菌株进行香蕉枯萎病生防制剂的研发提供理论基础。     

银杏内生细菌防治辣椒疫病研究

从健康银杏植株叶片中分离到108 株内生细菌,通过平板测试从中筛选获得35 株对辣椒疫霉菌Phytophthora capsici具有拮抗作用的菌株.温室盆栽试验证明,菌株 Zy44、Fy11、Hy7、Hy14 和 Zy25 对辣椒疫病防效显著,其中Zy44 和 Fy11 发酵液在辣椒疫霉菌接种 20 d 后防效分别为 62%和 52.33%;经形态观察、生理生化特征测试、16S rDNA序列和gyrB基因序列分析,鉴定这两个菌株为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens;其发酵滤液及酸沉淀获得的脂肽类抑菌物质对盆栽辣椒苗疫病的防治试验结果表明,菌株 Zy44 的防效高于 Fy11,且脂肽类物质的防效高于发酵滤液;显微镜观察发现菌株 Zy44的脂肽类抑菌物质可导致辣椒疫霉菌菌丝体膨大, 分枝增多, 成簇状,并显著抑制孢子囊的形成.     

多花黄精内生贝莱斯芽胞杆菌的分离鉴定及其抗菌与促生作用分析

为鉴定药用植物内生菌的种类,采用稀释涂布平板法从多花黄精Polygonatum cyrtonema Hua的根、茎、叶内分离出11株内生菌菌株,经平板对峙法筛选出对尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum具有拮抗作用的菌株ZJU-3。经形态学、生理生化鉴定及16S rDNA序列分析,初步确定该菌株为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析,发现该菌株能产生表面活性素(surfactin)、泛革素(fengycin)和伊枯草菌素(iturin)三类脂肽类化合物。利用盐酸沉淀和甲醇抽提法获得了菌株ZJU-3发酵液中脂肽粗提物。该脂肽粗提物可明显抑制尖孢镰刀菌菌丝的生长,抑制率达到51.6%。经液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析表明菌株ZJU-3可产生吲哚乙酸、激动素、玉米素、赤霉素等多种植物激素。温室栽培试验结果发现该菌株对多花黄精具有显著的促生效果,根长和单株根数明显高于对照组。本研究可为进一步应用该菌株提供理论依据。     

一株萎缩芽胞杆菌YL3的鉴定及其脂肽类化合物分析

本研究通过生理生化特征、16S rDNA基因和gyrB基因序列分析对菌株YL3进行种属鉴定,采用室内平板对峙生长法测定其抑菌活性,对草莓枯萎病的田间防效。以选择性培养基检测其分泌的多种胞外酶,以结晶紫染色法检测生物膜的形成,采用酸沉淀法提取菌株YL3脂肽类化合物并进行高效液相色谱串联质谱分析(LC-MS)。研究表明,菌株YL3被鉴定为萎缩芽胞杆菌Bacillus atrophaeus,其对多种植物病原真菌菌丝生长和细菌都具有明显的抑制作用,稀释10和100倍的发酵液对"宁玉"草莓枯萎病的防效分别为82.86%和67.62%。菌株YL3能产生蛋白酶、几丁质酶和嗜铁素,培养3 d后形成大量生物膜。菌株YL3发酵液中脂肽类粗提物对草莓枯萎病菌菌丝生长有抑制作用,随着剂量加大,抑制效果显著。LC-MS检测到菌株YL3脂肽类粗提物中含有表面活性素和泛革素。因此,菌株YL3是一株具有较好生防应用潜力的拮抗菌株。     

黄瓜内生放线菌的分离、筛选及其活性菌株鉴定

 从植物内生放线菌中筛选拮抗活性菌株和寻找新的农用活性代谢产物,可为植物病害防治提供新的资源。本研究结果发现黄瓜幼苗的根、茎、叶中均有内生放线菌的存在,根组织中的数量、种类明显多于叶片和茎,占总分离株的72.7%,以链霉菌的淡紫灰类群、灰褐类群为主。活性筛选试验结果表明,黄瓜内生放线菌中对12种靶标真菌和6种细菌具有拮抗作用的菌株分别占46.8%和39.0%,主要为分离自根组织的链霉菌淡紫灰类群。分离自黄瓜叶片的gCLA4菌株抑菌谱较广,其发酵滤液对供试12种靶标真菌均具有较好的抑菌效果,但对靶标细菌有选择性抑制作用。形态学、细胞化学和16S rDNA序列分析鉴定该菌株为淡紫灰链霉菌(Streptomyces lavendularectus)。     

拮抗菌AL7的鉴定及其生防特性的初步研究

从新疆棉田中分离获得一株细菌AL7,利用形态观察、生理生化性状测定结合16SrDNA、gyrB序列分析对菌株AL7进行种属鉴定,测定了菌株AL7及其挥发性气体对棉花黄萎病菌Verticillium dahliae的拮抗能力,利用酸沉淀法粗提菌株AL7的抑菌活性物质,并测定了该活性粗提物对棉花黄萎病菌生长及其孢子萌发的拮抗能力,利用薄层层析法对活性物质进行了初步分离。结果表明,菌株AL7为甲基营养型芽胞杆菌Bacillus methylotrophicus,该菌株对棉花黄萎病菌具有极强的抑制作用,分泌在PDA平板中的抑菌物质对病原菌的抑制持效期达14d以上,该菌株产生的挥发性气体对棉花黄萎病菌的抑制效果达59.2%;菌株AL7的脂肽粗提物对棉花黄萎病菌抑制率达到82.8%,能够充分抑制大丽轮枝菌孢子的萌发,抑菌圈直径为36.1mm,生物自显影分析表明,菌株AL7分泌的抑菌活性物质Rf值约为0.75~0.83,该菌株在防治棉花黄萎病方面表现出较好的应用前景。     

棉花黄萎病拮抗细菌H14的筛选鉴定及其拮抗机理分析

为筛选对大丽轮枝菌Verticillium dahliae Kleb.具有拮抗活性的根际细菌,以大丽轮枝菌为靶菌,分离获得棉花根际细菌,利用平板对峙法和琼脂扩散法筛选具有较高拮抗活性的菌株,采用室内盆栽法测定筛选所得菌株对棉花黄萎病的防效,并通过形态特征、生理生化特性和16S r DNA基因序列分析确立其分类地位,采用底物降解法和抗菌肽基因克隆法检测其产生水解酶和抗菌肽的能力。结果显示,试验共分离获得182株棉花根际细菌,筛选得到3株对大丽轮枝菌抑菌率大于50.00%且抑菌圈直径大于15 mm的菌株,其中菌株H14的抑菌率和抑菌圈直径最大,分别为54.25%和18.10 mm。该菌能在0～9%NaCl和pH 4.5～9.0的NB培养基上生长;经形态特征观察、生理生化试验及16S rDNA基因序列分析,最终将其鉴定为莫哈韦芽胞杆菌Bacillus mojavensis;菌株H14对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制率和对棉花黄萎病的盆栽防效分别为89.55%和74.57%;菌株H14能合成蛋白酶,含有srfAA、fenD、bacA脂肽类抗生素合成基因。表明莫哈韦芽胞杆菌菌株H14能够合成蛋白酶和脂肽类拮抗物质,具有良好的抑菌和防病能力。     

脂肽类抗生素fengycin对大丽轮枝菌孢子萌发和微菌核形成的影响

 枯草芽胞杆菌NCD-2菌株能够产生脂肽类抗生素fengycin和surfactin。本研究分别比较了NCD-2野生型菌株、丧失fengycin合成的突变子MF和丧失surfactin合成的突变子MS对大丽轮枝菌的抑菌活性。结果表明,NCD-2菌株和突变子MS周围能形成清晰的透明圈,而突变子MF周围透明圈模糊,说明fengycin对大丽轮枝菌具有抑菌活性。不同浓度的脂肽提取物对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制试验表明,NCD-2野生型菌株的脂肽提取物能抑制大丽轮枝菌孢子萌发,在0.1 mg·mL^-1浓度下对孢子萌发的抑制率为46.30%,且随着脂肽浓度的提高抑制效果更加明显;同野生型菌株相比,突变子MF脂肽提取物显著降低了对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制效果,在0.1 mg·mL^-1浓度下对孢子萌发的抑制率仅为18.48%,而突变子MS的脂肽提取物对大丽轮枝菌孢子萌发抑制效果与野生型菌株没有显著差异。通过测试脂肽提取物对微菌核形成的影响,发现野生型菌株和突变子MS脂肽提取物均能够显著抑制微菌核的形成,而突变子MF几乎丧失了对微菌核形成的抑制作用。RT-qPCR结果证明,野生型菌株和突变子MS脂肽提取物能抑制微菌核形成相关基因的表达,而突变子MF丧失了对微菌核形成相关基因表达的抑制作用。以上结果证明,fengycin在NCD-2菌株抑制大丽轮枝菌孢子萌发和微菌核形成中发挥主要作用。     

脂肽类抗生素fengycin对大丽轮枝菌孢子萌发和微菌核形成的影响

 枯草芽胞杆菌NCD-2菌株能够产生脂肽类抗生素fengycin和surfactin。本研究分别比较了NCD-2野生型菌株、丧失fengycin合成的突变子MF和丧失surfactin合成的突变子MS对大丽轮枝菌的抑菌活性。结果表明,NCD-2菌株和突变子MS周围能形成清晰的透明圈,而突变子MF周围透明圈模糊,说明fengycin对大丽轮枝菌具有抑菌活性。不同浓度的脂肽提取物对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制试验表明,NCD-2野生型菌株的脂肽提取物能抑制大丽轮枝菌孢子萌发,在0.1 mg·mL^-1浓度下对孢子萌发的抑制率为46.30%,且随着脂肽浓度的提高抑制效果更加明显;同野生型菌株相比,突变子MF脂肽提取物显著降低了对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制效果,在0.1 mg·mL^-1浓度下对孢子萌发的抑制率仅为18.48%,而突变子MS的脂肽提取物对大丽轮枝菌孢子萌发抑制效果与野生型菌株没有显著差异。通过测试脂肽提取物对微菌核形成的影响,发现野生型菌株和突变子MS脂肽提取物均能够显著抑制微菌核的形成,而突变子MF几乎丧失了对微菌核形成的抑制作用。RT-qPCR结果证明,野生型菌株和突变子MS脂肽提取物能抑制微菌核形成相关基因的表达,而突变子MF丧失了对微菌核形成相关基因表达的抑制作用。以上结果证明,fengycin在NCD-2菌株抑制大丽轮枝菌孢子萌发和微菌核形成中发挥主要作用。     

特基拉芽孢杆菌JN-369的分离鉴定及其抑菌物质分析

为筛选可用于防治由稻瘟病菌所致水稻稻瘟病的生防菌株资源,采用稀释涂布平板法,从感病水稻品种湘早籼24号的健康植株茎叶中分离获得了1株拮抗细菌JN-369,结合形态学观察、生理生化鉴定及16S rDNA序列分析对其菌种进行了鉴定,采用平板对峙法研究了JN-369菌株的抑菌谱,并初步测定了JN-369中挥发性有机物 (VOCs)、蛋白类粗提物及脂肽类粗提物对稻瘟病菌的抑制作用。结果表明:JN-369菌株为特基拉芽孢杆菌Bacillus tequilensis,其对稻瘟病菌具有显著抑制作用,对菌丝生长的抑制率达80.46% ± 0.83%;同时该菌株对供试的辣椒胶孢炭疽菌、烟草赤星病菌及黄瓜疫病菌等植物病原真菌和卵菌均有抑制作用;但对供试病原细菌则均无抑制作用;1 × 108 cfu/mL 的 JN-369菌悬液产生的挥发性有机物对稻瘟病菌的抑制效果最强,抑制率达72.92% ± 3.01%,1.454 mg/mL的蛋白类提取物和1.026 mg/mL 的脂肽类提取物对稻瘟病菌的抑制率分别为24.68% ± 0.80%和14.34% ± 1.08%。研究表明,菌株JN-369具有一定的开发应用潜力。     

贝莱斯芽胞杆菌ZZBV-3的鉴定及其对草莓根腐病的防效

为获得草莓根腐病原菌尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum的优良拮抗菌,以草莓种植基地的土壤为拮抗菌来源,通过室内测定不同菌株的抑菌活性,筛选抑菌率最高的菌株,在此基础上对所筛菌株进行分类鉴定,并评价其抑菌谱和防效.结果表明,从土壤中分离获得39株拮抗菌,筛选出3株对尖孢镰刀菌具有明显抑制作用的菌株.其中,菌株...     

贝莱斯芽胞杆菌HN-2的鉴定及对杧果炭疽菌的抑菌活性研究

菌株HN-2为本实验室分离得到的一株生防细菌，通过采用形态学观察结合现代分子生物学的手段鉴定生防菌HN-2为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis，以杧果炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides Penz作为靶标，其发酵上清液的正丁醇萃取粗提物的活性最好，抑菌圈大小为20.93 mm，半最大效应浓度（EC₅₀）为70.62 μg/mL。通过飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）数据结合基因检测的结果分析发现，正丁醇提取物中主要活性成分为脂肽类物质，其中含有表面活性素（surfactin）、伊枯草菌素（iturins）和泛革素（fengycin）等。通过显微观察发现正丁醇粗提物可以造成杧果炭疽病菌菌丝扭曲、膨大、畸形，从而抑制杧果炭疽病菌的生长，菌株HN-2正丁醇提取物处理后的杧果15 d内未出现杧果炭疽病病状，对杧果果实具有较好的保护作用。贝莱斯芽胞杆菌HN-2的主要活性物质为脂肽类物质，其对植物病原真菌有较好的防治效果，具有进一步深入研究和开发应用的潜力。     

梨灰霉病菌拮抗细菌Pseudomonas extremorientalis的鉴定、发酵条件优化及防效评价

灰霉病是梨贮藏期的主要病害,发病率高,为害严重。为了有效控制该病害发生,利用平皿稀释法从梨根际土壤中分离内生细菌,并采用琼脂平板扩散法进行抑菌活性初筛,筛选出1株拮抗细菌L21,基于形态特征、生理生化特性及16S rRNA和gyrB序列分析,鉴定为Pseudomonas extremorientalis。采用生长速率法测定菌株L21的无菌发酵液对12种病原真菌均有抑制作用,采用Salkowski比色法测定菌株L21能够分泌吲哚-3-乙酸（IAA）,采用酪蛋白培养基平板检测菌株L21可以产生胞外蛋白酶。在单因素试验的基础上,通过Plackett-Burman试验设计筛选出pH、硫酸锰和转速3个影响发酵的重要因素,利用最陡爬坡试验和Box-Behnken试验设计,获得菌株L21的最佳发酵条件为蔗糖20 g/L、牛肉膏20 g/L、硫酸锰3.00 g/L、甘油1 g/L、K₂HPO₄ 1.50 g/L、接种量8%、温度34℃、pH 7.31、转速200.66 r/min和培养时间15 h。处理96 h后,菌株L21对梨灰霉病的防效为74.23%,与多菌灵的防效差异不显著。本研究表明菌株L21具有广谱抑菌活性,为植物真菌病害的生物防治提供新的生防资源。     

小麦纹枯病拮抗细菌的筛选

 从小麦纹枯病病田土壤中分离到722株细菌,通过对峙培养法筛选出拮抗细菌397株,拮抗菌率为55.0%。细菌对小麦纹枯病病原菌的拮抗作用分为两种类型:其一以竞争作用为主,表现为菌株生长快,抑菌率高但抑菌带较窄,如菌株BNT-25抑菌效果可达100.0%,抑菌带仅为2 mm;其二为抗生物质的产生,表现为菌株生长慢,菌落小,抑菌率高且抑菌带宽,如JJ-5菌株抑菌效果可达94.3%,抑菌带为12 mm。选用18株抑菌作用良好的拮抗细菌在室内测定其防治小麦苗期纹枯病的效果。结果发现,与空白对照相比,有9株拮抗细菌的防治效果达到了极显著水平,有15株拮抗细菌的防治效果达到了显著水平。在极显著水平中菌株NZT-47、MTT-8和DHT-12的防治效果分别为76.45%、64.03%和58.89%,对小麦纹枯病表现了较高的防治效果;菌株HNT-7-16、BDT-94和BNT-28的防治效果分别为43.47%、40.97%和40.97%,具有一定的防治作用。其中NZT-47的防治效果最好。     

链霉菌ZZSP-7的鉴定及其对草莓炭疽病的防效

为获得草莓炭疽病菌胶孢炭疽菌的优良拮抗菌,以草莓种植基地的土壤为拮抗菌来源,通过室内测定不同分离物对草莓炭疽病菌的抑菌活性,筛选抑菌率最高的菌株,在此基础上对所筛菌株进行分类鉴定,并评价其抑菌谱和防效。结果表明,从土壤中分离获得42株拮抗菌,筛选出5株对胶孢炭疽菌具有明显抑制作用的菌株。其中,菌株ZZSP-7的抑菌作用最强,5 d后的抑菌带宽达17.6 mm。经形态、生理生化及16S rDNA基因系统发育分析,确认菌株ZZSP-7为链霉菌Streptomyces sp.。菌株ZZSP-7抑菌谱广,对多种植物病原菌均具有良好的抑菌效果。盆栽试验结果表明,在盆栽中菌株ZZSP-7对“红颜”和“甜查理”两个品种草莓炭疽病菌的防效分别为78.64%和82.81%,具有进一步开发和利用的前景。