亚油酸乙醇胺诱导番茄对灰葡萄孢抗性的作用及机制

【背景】灰葡萄孢（Botrytis cinerea）引起的灰霉病是危害番茄（Solanum lycopersicum）的重要病害之一,防治不及时可造成30%—40%减产。目前生产上多以化学防治为主,但存在农产品安全及环境污染的风险。N-酰基乙醇胺（NAE）是植物体内天然存在的一类脂质生物活性化合物,其在哺乳动物中具有多种免疫功能,但其在植物免疫中的作用和机制尚不清楚。【目的】探讨N-酰基乙醇胺在诱导番茄对灰葡萄孢防御中的作用,为研发番茄灰霉病绿色防控技术提供依据。【方法】将灰葡萄孢分别接种在含有硬脂酰乙醇胺（NAE 18:0）、亚油酸乙醇胺（NAE 18:2）、廿二碳五烯酸乙醇胺（NAE 22:5）的培养基上,观察灰葡萄孢的生长情况。在此基础上,以番茄‘Moneymaker’植株为材料,硬脂酰乙醇胺、亚油酸乙醇胺、廿二碳五烯酸乙醇胺外源处理番茄叶片后接种灰葡萄孢,统计病情指数,测定荧光参数。采用qRT-PCR技术明确亚油酸乙酰胺处理后番茄叶片灰葡萄孢Actin的相对表达量,进一步测定番茄叶片中主要抗病基因PI I、PR-1、NPR1、Nr、ACO1、PYR1a等的相对表达量及茉莉酸（jasmonic acid,JA）、水杨酸（salicylic acid,SA）、乙烯（ethylene,ETH）、脱落酸（abscisic acid,ABA）、生长素（indoleacetic acid,IAA）含量。并以乙烯信号转导突变体植株never ripe（nr）及对照植株Pearson（PB）为材料,在外源亚油酸乙酰胺处理后接种灰葡萄孢,测定番茄叶片叶绿素荧光参数和灰葡萄孢Actin的相对表达量。【结果】体外培养试验结果表明灰葡萄孢生长并不受外源N-酰基乙醇胺的影响,外源施用N-酰基乙醇胺能显著提高番茄植株对灰霉病的抗性,缓解由灰葡萄孢侵染导致的番茄叶片光系统II实际光化学效率（Φ_PSII）的下降。3种N-酰基乙醇胺中,亚油酸乙醇胺施用后番茄叶片灰霉病病情指数下降最为明显,灰葡萄孢Actin的相对表达量下调60%,其诱导灰霉病抗性效果最佳。番茄植株接种灰葡萄孢后抗性基因PI I、PR-1、NPR1、Nr、ACO1的表达水平均有不同程度上调。外源亚油酸乙醇胺处理使得番茄响应灰葡萄孢接种后PI I、Nr、ACO1的表达进一步增强,其中乙烯合成基因ACO1的表达水平最高。番茄植株接种灰葡萄孢后叶片水杨酸、茉莉酸、生长素和乙烯含量增加,但外源亚油酸乙醇胺处理并接种灰葡萄孢后只有乙烯含量显著增加。进一步研究发现,番茄乙烯突变体nr植株中,外源亚油酸乙醇胺对灰葡萄孢的抗性诱导作用显著受到抑制。【结论】外源施用亚油酸乙醇胺能够提高番茄内源光合效率和抗病基因的表达及内源激素乙烯的含量,增强番茄植株对灰霉病的抗性,推测其诱导抗性作用可能与乙烯信号路径相关。     

贝莱斯芽孢杆菌E69预防稻瘟病等多种真菌病害的潜力

目的 明确水稻内生菌贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）菌株E69对多种植物病原真菌的拮抗作用,尤其是对稻瘟病的生物防治效果,减少化学农药的使用。方法 贝莱斯芽孢杆菌菌株E69和枯草芽孢杆菌（B. subtilis,稻瘟病生物防治最常用微生物）菌株E66分离于水稻叶片内生细菌,采用对峙培养法测试菌株E69和E66及其发酵液、无菌上清液对稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）的拮抗作用,并测试两株内生芽孢杆菌对立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）、镰孢菌（Fusarium spp.）、番茄灰霉病菌（Botrytis cinerea）、草莓炭疽病菌（Colletotrichum gloeospoioides）、烟草黑胫病菌（Phytophthora parasitica var. nicotianae）、链格孢菌（Alternaria alternate）、西瓜枯萎病菌（F. oxysporum）等11种植物病原菌的拮抗作用,温室条件下检测对水稻叶瘟的预防效果,田间试验检测对水稻叶瘟和穗颈瘟的预防效果,常规抑菌测试法研究对稻瘟病菌分生孢子萌发和附着胞形成的抑制作用。采用激光共聚焦显微镜观察绿色荧光蛋白标记后的工程菌株E69在水稻茎部的定殖情况。结果 菌株E69和E66对稻瘟病菌菌丝生长具有显著拮抗作用,温室条件下两个菌株对稻瘟病的预防效果分别为83.24%和76.57%,对叶瘟的田间预防效果分别为85.97%和79.76%,对穗颈瘟的田间预防效果分别为69.67%和68.82%,E69对叶瘟的预防效果显著高于75%的三环唑可湿性粉剂,对穗颈瘟的预防效果与三环唑无显著差异。菌株E69和E66对立枯丝核菌、镰孢菌、番茄灰霉病菌、草莓炭疽病菌、烟草黑胫病菌、叶枯病菌、西瓜枯萎病菌等11种植物病原菌有显著拮抗作用,E69的拮抗作用明显高于E66。菌株E69和E66能够强烈抑制稻瘟病菌分生孢子萌发和附着胞的形成,E69发酵液的抑菌效果分别为95.28%和94.16%,无菌上清液的抑菌效果分别为85.36%和84.31%;E66发酵液对分生孢子萌发和附着胞形成的抑菌效果分别为89.15%和87.38%,无菌上清液的抑菌效果分别为79.65%和72.45%。绿色荧光蛋白GFP78标记后的工程菌株E69在水稻茎部具有较好的定殖能力,可以稳定定殖在水稻茎部表皮、薄壁组织和维管束。结论 贝莱斯芽孢杆菌菌株E69是一种潜在的、预防效果明显的生防菌株,具有预防稻瘟病兼防纹枯病等多种真菌病害的应用潜力。     

IN VITRO ACTIVITY OF EXTRACTS OF FIVE MEDICINAL PLANT SPECIES ON PLANT PATHOGENIC FUNGI

• Ethyl acetate and 95% ethanol extracts from T. chinensis rhizomes gave great inhibition on six plant pathogenic fungi • T. chinensis has potential to be a new natural fungicide resource • T. chinensis has potential to be used for the preservation of agricultural and forestry products such as fruits and vegetables The antifungal effectiveness of extracts of five medicinal plant species was determined. The inhibitory activity of extracts of Eucalyptus tereticornis, Xanthium sibiricum, Artemisia argyi, Tupistra chinensis and Pyrola calliantha were evaluated against the mycelial growth of the plant pathogenic fungi Aspergillus niger, Botrytis cinerea, Penicillium digitatum, P. expansum, P. italicum and Rhizopus stolonifer. All plant extracts were prepared at 60°C using solvents (either water, 50% ethanol (v/v), 95% ethanol (v/v), ethyl acetate or petroleum ether). Fungicidal effects of all plants tested were confirmed. Different extracts from the same plant species gave different degrees of inhibition. All aqueous extracts had weak or no activity on all fungi tested. Ethyl acetate and 95% ethanol extracts from T. chinensis rhizomes gave greater inhibition and a broader spectrum inhibition than the other extracts. T. chinensis may have potential as a new natural fungicide and may be used for the preservation of agricultural and forestry products such as fruits and vegetables.     

水稻根系细菌挥发性有机物对小孢根霉的非接触性抑制作用

【目的】 通过分析水稻根系细菌挥发性有机物（volatile organic compounds,VOCs）组成和对小孢根霉（Rhizopus microsporus）的抑制作用,寻找新的具有潜在抑菌功能的挥发性物质。【方法】 通过对扣熏蒸法测定不同细菌对小孢根霉的抑菌率;采用顶空固相微萃取法收集细菌挥发性有机物,对其进行气相色谱-质谱（GC-MS）检测,测得细菌挥发性有机物质谱,并在NIST/EPA/NIH数据库中进行比对鉴定,根据抑菌效果及各物质在质谱中的峰面积,进行相关性分析,购买与抑菌率具有显著相关性的物质,体外检测这些纯物质对小孢根霉的抑制作用。【结果】 所有菌株均能释放挥发性有机物,并且通过挥发性有机物的非接触性产生不同的抑菌效果,这些菌株共产生14类90种挥发性有机物,分别为酯、烯烃、烷、酮、酸、噻吩、醛、萘、硫化物、酚、醇、吡嗪、吡咯和苯类物质,其中所有菌株都能够释放醇类物质。通过相关性分析,发现有6种物质具有潜在的抑菌活性,分别为2-庚酮、5-甲基-2-己酮、2-壬酮、5-甲基-3-己酮、3-甲基丁酸和甲基异丁基酮,其释放量与抑菌率呈显著正相关,其中3种（2-庚酮、2-壬酮和甲基异丁基酮）是前期研究已经报道过具有抑菌活性的物质,其余3种物质（5-甲基-2-己酮、5-甲基-3-己酮和3-甲基丁酸）暂未被报道具有抑菌活性,通过购买其中2种物质3-甲基丁酸和5-甲基-2-己酮进行体外熏蒸试验验证,发现3-甲基丁酸严重抑制小孢根霉生长,5-甲基-2-己酮对小孢根霉具有致死作用。5-甲基-2-己酮主要由菌株麦克默多生孢八叠球菌、短短芽孢杆菌和阿氏芽孢杆菌释放,5-甲基-3-己酮主要由菌株假单胞菌、阿氏芽孢杆菌和麦克默多生孢八叠球菌释放,3-甲基丁酸主要由菌株神户肠杆菌、假单胞菌和阿氏芽孢杆菌释放。【结论】 水稻根系细菌能释放种类丰富的挥发性有机物,部分挥发性有机物对水稻病原菌小孢根霉具有显著抑制作用。经过相关性分析及体外验证确定了2种新型的具有抑菌活性的物质（5-甲基-2-己酮和3-甲基丁酸）以及1种可能具有抑菌活性的物质（5-甲基-3-己酮）,这些菌株和挥发性有机物均具有作为新型药物和抗真菌代谢物生物资源的潜力。     

Fusaricidins in Paenibacillus polymyxa A21 and their antagonistic activity against Botrytis cinerea on tomato

Four kinds of antifungal compounds from an extract of Paenibacillus polymyxa A21 with molecular masses of 883.56, 897.59, 947.55, and 961.58 Da were characterized as the members of fusaricidin-type of antibiotics according to LC-MS analysis. Fusaricidins isolated from culture filtrate displayed high antagonistic activity against several plant fungal pathogens, especially Botrytis cinerea, the causal agent of gray mold. The fusaricidins biosynthetic gene cluster (BGC) from A21 was cloned by PCR and comparative cluster analysis revealed that gene fusTE, the 3′ boundary of the fusaricidin BGC in strain PKB1, was not present in fusaricidin BGC of A21, indicating that fusTE is not necessary for fusaricidin synthesis. Fusaricidin extract from A21 significantly reduced gray mold disease incidence and severity on tomato. The mRNA levels for three patho-genesis-related proteins (PRs) revealed that treatment of tomato leaves with fusaricidin extract induced the expression of PR genes to different levels, suggesting that one reason for the reduction of gray mold infection by fusaricidin is induction of PR proteins, which lead to increased resistance to pathogens. This is the first report of the application of fusaricidins to control tomato gray mold and the comparative cluster analysis provides important molecular basis for research on fusaricidin biosynthesis.     

解淀粉芽孢杆菌HMB33604的抑菌物质及对马铃薯黑痣病的防治效果

【目的】由立枯丝核菌（Rhizoctonia solani AG-3）引起的马铃薯黑痣病是马铃薯生产中重要的土传病害,严重影响马铃薯的产量和质量。利用微生物杀菌剂防治马铃薯黑痣病是环境友好、切实可行的措施之一。本研究旨在获得有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌并明确其防病作用方式,为生防细菌发酵工艺的优化、微生物杀菌剂的合理施用提供科学依据。【方法】通过对峙培养法和温室盆栽试验筛选有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌,通过Biolog微生物鉴定系统、16S rDNA序列以及gyrA、gyrB、rpoB和rpoC多基因序列分析对生防细菌进行分类鉴定。通过盆栽试验比较生防细菌菌株发酵液、无菌体上清液和菌体悬浮液对马铃薯黑痣病的防治效果,利用高效液相色谱（HPLC）对脂肽提取物进行分离,通过抑菌活性测定结合质谱（UPLC-Triple TOF-MS/MS）技术鉴定生防细菌产生的抑菌活性物质。采用实时荧光定量PCR（real-time PCR）技术测定马铃薯根际黑痣病菌的DNA拷贝数。【结果】通过对2 106株细菌进行筛选,获得3株有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌,其中HMB33604菌株对马铃薯黑痣病的防治效果较高,达到52.9%。通过生理生化及多基因序列比对,将HMB33604菌株鉴定为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。该菌株发酵液和上清液对马铃薯黑痣病具有显著的防治效果,分别为52.2%和66.4%,而菌体悬浮液对马铃薯黑痣病的防治效果仅为16.9%,证明该菌株主要通过产生抑菌活性物质而起到防治马铃薯黑痣病的作用。HMB33604菌株可以产生泛革素（fengycin）、伊枯草菌素A（iturin A）和表面活性素（surfactin）,抑菌试验证明泛革素和伊枯草菌素是HMB33604菌株产生的主要抑菌活性物质,这两种脂肽类抗生素能够显著抑制黑痣病菌的生长,并且造成菌丝畸形。菌株发酵液和无菌体上清液均显著降低马铃薯根际黑痣病菌的DNA拷贝数,与对照相比分别降低了60.3%和64.0%;而菌体悬浮液处理后根际黑痣病菌的DNA拷贝数仅降低10.3%。【结论】获得一株有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌——解淀粉芽孢杆菌HMB33604,该菌株主要通过产生抑菌活性物质而发挥生防作用。泛革素和伊枯草菌素是HMB33604菌株产生的主要抑菌活性物质。泛革素和伊枯草菌素不仅造成黑痣病菌菌丝畸形,还可显著降低马铃薯根际黑痣病菌的数量,从而有效防治马铃薯黑痣病。     

一株拮抗葡萄灰霉病的嗜线虫致病杆菌发酵条件优化

【目的】分析单因素试验和响应面法优化嗜线虫致病杆菌(Xenorhabdus nematophila-ALL)对葡萄灰霉菌抑菌活性的发酵条件,提高拮抗菌(ALL)对灰葡萄孢菌丝的抑制率,为Xenorhabdus nematophila-ALL菌株发酵生产及生物防治应用奠定基础。【方法】以菌丝抑制率为指标,经菌丝生长速率法,单因素试验及Box-Behnken设计对菌株发酵条件进行优化,确定菌株最佳发酵抑制条件。【结果】最佳培养条件为培养基初始pH值改为7.12,装液量为56％,发酵培养时间为77 h。经验证的抑制率为87.70％,比优化之前提高了1.82倍。【结论】发酵条件优化有效提高了嗜线虫致病杆菌对葡萄灰霉菌的抑菌活性。     

Implications of static in vitro digestion of starch in the presence of dietary fiber

Interest in understanding the digestion behavior of starch in the presence of dietary fibers is growing due to the ability of dietary component to control the release and absorption of glucose. This presents an outstanding opportunity to improve the quality of food products by incorporating dietary fiber into starchy food products. The physicochemical properties of different fibers and their behavior in the gastrointestinal tract (GIT) differ. To test the efficacy of these different fibers on starch digestion, static in vitro digestion models under conditions that mimic the human GIT are frequently used. Indeed, many efforts have been committed to the development of various static in vitro protocols for starch digestion. Though not considered as the gold standard in digestibility studies in food science and technology, static simulated models provide a useful alternative to in vivo techniques for rapid screening of the digestibility of food products under conditions that simulate the human GIT. This review presents the current status and development of digestion techniques for simulating digestion conditions in the human GIT, with particular interest on starch digestion in the presence of dietary fiber in the three phases of digestions including the oral, gastric and the intestinal steps. This summary can benefit investigators in developing static in vitro digestion models designed to simulate starch digestion with relevant values of the quantifiable parameters, including pH, enzymes and simulated digestive fluids.     

生防菌长枝木霉菌株T6及其代谢产物对立枯丝核菌拮抗作用

为了开发对立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）具有较好拮抗作用的生防制剂,采用对峙培养法、含药培养基法和显微观察法,测定生防菌长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum）菌株T6及其代谢产物对立枯丝核菌的抑制作用活性,初步探究长枝木霉菌株T6的作用机制。结果表明,长枝木霉菌株T6对立枯丝核菌生长具有显著的抑制作用,对峙培养5 d时菌株T6不仅对立枯丝核菌营养生长抑制率为66.50%,而且对其菌丝具有明显重寄生作用。菌株T6发酵液及其代谢产物对立枯丝核菌营养生长也具有显著的抑制效果,培养4 d时其对立枯丝核菌的生长抑制率分别为72.29%和71.91%。因此,长枝木霉菌株T6对立枯丝核菌具有显著的拮抗作用,主要通过对病原菌的重寄生作用及其代谢产物发挥拮抗作用。     

RR1 and RR2 gene deletion affects the immunogenicity of a live attenuated pseudorabies virus vaccine candidate in natural pig host

As virulence-determining genes, RR1 and RR2 encode the small subunit and large subunit of viral ribonucleotide reductase (RR) in pseudorabies virus which have been extensively studied in mice. However, their role in pigs has not been adequately investigated. In this study, we deleted RR1 and RR2 genes based on a TK/gE/gI triple gene-deleted pseudorabies virus and tested its efficacy in pigs as a vaccine candidate. The rescued virus showed similar growth properties and plaque size in vitro as its parent strain. In an animal study, the virus could elicit humoral immune responses shown by generation of gB-specific antibodies and virus neutralizing antibodies. However, vaccination could not provide protection against virulent pseudorabies virus challenge since vaccinated pigs showed clinical pseudorabies-specific syndromes. The deficiency in protection may due to the generation of late and low levels of gB antibodies and virus neutralizing antibodies.     

百里香酚体外抗伪狂犬病毒活性评价及其作用方式

采用细胞体外培养技术,以BHK-21细胞为研究模型,探讨不同质量浓度的百里香酚在体外抗伪狂犬病毒(PRV)的活性及其作用方式。使用CCK-8法检测百里香酚对BHK-21细胞的最大无害浓度(MNTC),计算得出其半数抑制浓度(IC₅₀)为(212.789±1.652)μg·mL^-1,对PRV的半数有效浓度(EC₅₀)为(30.710±0.303)μg·mL^-1,对PRV的治疗指数(TI)为6.929,说明百里香酚属于高效低毒类抗PRV药物。使用CPE观察法检测百里香酚对PRV病毒滴度和病毒一步生长曲线的影响,结果显示,百里香酚能够剂量依赖性显著降低PRV的病毒滴度,并降低PRV在BHK-21中增殖后的毒力。采用荧光定量PCR方法检测不同处理下PRV感染的BHK-21细胞的PRV-gE基因的拷贝量,研究百里香酚体外抗PRV的作用方式,结果显示,百里香酚主要是通过抑制PRV在BHK-21细胞中的增殖来发挥抗病毒活性的,同时能够直接杀灭部分PRV病毒粒子。     

Effects of enucleation method on in vitro and in vivo development rate of cloned pig embryos

Enucleation is a crucial procedure for mammalian somatic cell nuclear transfer (SCNT), especially for domestic animal cloning. Oocytes of domestic animals such as pigs and cattle contain dark lipid droplets that hinder localization and removal of the nucleus. Using an oocyte enucleation technique that can obtain a high enucleation rate but has minimal negative effects on the reprogramming potential of oocyte for cloning is beneficial for enhancing the outcome of SCNT. In this study, we compared the pig cloning efficiency resulting from blind aspiration-based (BA-B) enucleation and spindle imaging system-assisted (SIS-A) enucleation, and compared the pig SCNT success rate associated with BA-B enucleation and blind aspiration plus post-enucleation staining-based (BAPPS-B) enucleation. SIS-A enucleation achieved a significantly higher oocyte enucleation success rate and tended to obtain a higher in vivo full term development rate of SCNT embryos than BA-B enucleation. BAPPS-B enucleation also obtained significantly higher in vitro as well as in vivo full term development efficiency of cloned porcine embryos than BA-B enucleation. These data indicate that SIS-A and BAPPS-B enucleation are better approaches for pig SCNT than BA-B enucleation.     

In vivo and in vitro development of Tibetan antelope (Pantholops hodgsonii) interspecific cloned embryos

The Tibetan antelope is endemic to the Tibetan Plateau, China, and is now considered an endangered species. As a possible rescue strategy, the development of embryos constructed by interspecies somatic cell nuclear transfer (iSCNT) was examined. Tibetan antelope fibroblast cells were transferred into enucleated bovine, ovine and caprine oocytes. These cloned embryos were then cultured in vitro or in the oviducts of intermediate animals. Less than 0.5% of the reconstructed antelope-bovine embryos cultured in vitro developed to the blastocyst stage. However, when the cloned antelope-bovine embryos were transferred to caprine oviducts, about 1.6% of the embryos developed to the blastocyst stage. In contrast, only 0.7% of the antelope-ovine embryos developed to the morula stage and none developed to blastocysts in ovine oviducts. The treatment of donor cells and bovine oocytes with trichostatin A did not improve the embryo development even when cultured in the oviducts of ovine and caprine. When the antelope-bovine embryos, constructed from oocytes treated with roscovitine or trichostatin A, were cultured in rabbit oviducts 2.3% and 14.3% developed to blastocysts, respectively. It is concluded that although some success was achieved with the protocols used, interspecies cloning of Tibetan antelope presents difficulties still to be overcome. The mechanisms resulting in the low embryo development need investigation and progress might require a deeper understanding of cellular reprogramming.     

中华蜜蜂Apidaecin的重组表达及其抗菌活性

【目的】研究中华蜜蜂（Apis cerana cerana）抗菌肽Apidaecin在枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）中的重组表达,并验证纯化后的重组抗菌肽Apidaecin在体内和体外是否具有抗菌活性,为开发新型、安全具有抗菌和免疫调节功能的抗菌肽制剂提供理论依据。【方法】以意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica）Apidaecin为模板,克隆出中华蜜蜂抗菌肽Apidaecin,成功构建his-pHT43/Apidaecin表达载体,并参照MoBiTec所提供的制备方法成功制得枯草芽孢杆菌感受态细胞,现配现用,以保证其活性并得以在枯草芽孢杆菌表达系统中重组表达。使用His标签蛋白纯化试剂盒（可溶性蛋白）进行表达蛋白的分离纯化,使用Easy II Protein Quantitative Kit（BCA）试剂盒测定浓度。纯化得到的重组抗菌肽Apidaecin作用于大肠杆菌K88,在体外进行抑菌圈试验和最小浓度抑菌法测定;在体内,以小鼠为试验动物模型,试验组小鼠腹腔注射重组抗菌肽Apidaecin,阴性对照组注射相同体积的生理盐水,阳性对照组注射相同体积的头孢霉素,然后人为感染大肠杆菌K88,感染24 h后对小鼠进行解剖,取得肠道样品和血液样品,并从肠道屏障和免疫功能两个方面探讨重组抗菌肽Apidaecin对感染大肠杆菌K88小鼠的保护作用。使用ELISA试剂盒对染菌小鼠血清免疫球蛋白（IgA、IgG、IgM）与肠道sIgA水平进行测定,采用qRT-PCR法对小鼠肠道紧密连接蛋白基因（claudin-1、ZO-2）以及小鼠肠道细胞因子（促炎因子TNF-α、IFN-γ、IL6和抑炎因子IL10）的转录水平进行测定。【结果】克隆得到的中华蜜蜂Apidaecin含有183 bp的碱基,编码60个氨基酸,包含Apidaecin的信号肽序列、一个基础的RR二肽以及抗菌肽Apidaecin的氨基酸序列（内含高度保守的8个氨基酸序列）,编码的蛋白质命名为AccApidaecin,其分子量为15.6 kD,等电点为5.33。在IPTG终浓度为3 mmol·L ^-1,诱导温度为30℃,诱导表达12 h后,可从1 L表达上清中纯化得到约20 mg抗菌肽。药敏试验显示,重组抗菌肽Apidaecin在体外与阴性对照相比有明显抑菌圈出现,且测得的最小抑菌浓度为10 mg·L ^-1;在小鼠体内,腹腔注射重组抗菌肽Apidaecin的染菌试验组与注射生理盐水的染菌试验组相比免疫球蛋白含量差异显著(P<0.05),说明腹腔注射重组抗菌肽Apidaecin能够有效缓解由大肠杆菌K88引起的小鼠免疫球蛋白含量的增加;同时,小鼠肠道相关蛋白的基因表达量也差异显著(P<0.05),说明重组抗菌肽Apidaecin能够有效保护被大肠杆菌K88侵染的小鼠肠道。【结论】在枯草芽孢杆菌中能够成功重组表达中华蜜蜂抗菌肽Apidaecin,并且纯化后的中华蜜蜂抗菌肽Apidaecin在体外对大肠杆菌K88有良好的抗菌效果;经腹腔注射进入小鼠体内,能够提高小鼠的免疫机能,有效抵抗大肠杆菌K88对小鼠的侵染。     

一种新型银纳米颗粒的制备及其抑制烟草赤星病菌的机制

【目的】利用生物多糖合成银纳米颗粒,并解析其对烟草赤星病菌（Alternaria alternata）的抑制活性及机理,探索生物多糖合成银纳米颗粒的农业应用前景,为开发安全、高效的抗菌剂提供理论依据。【方法】采用海藻酸钠作为还原剂与表面活性剂在水浴锅中（65℃）一步合成银纳米颗粒（S-AgNPs）。利用透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、紫外分光光度计（UV-vis）、Zeta电位-粒径仪和X射线光电子能谱分析（XPS）分别对S-AgNPs粒径、分散性、稳定性及化学组成进行表征分析。应用Nano Measure软件统计TEM与AFM图像中S-AgNPs的平均粒径。采用平板生长速率法探究S-AgNPs在PDA培养基中浓度为0.0625、0.125、0.25、0.5、1.0 μg·mL^-1时对赤星病菌菌丝生长的影响。赤星病菌在S-AgNPs浓度为1.0 μg·mL^-1的液态PDA培养基（PDB）中培养后,分别通过测定菌丝的鲜重与干重、SEM观察、电导率测定和考马斯亮蓝G250染色,分析S-AgNPs对菌丝生长量、形态、细胞膜通透性和菌丝可溶性蛋白含量的影响。用孢子悬浮液注射接种法测试S-AgNPs在离体烟草叶片上对赤星病的防治效果。最后通过测定S-AgNPs对鲫鱼生长的影响分析海藻酸钠合成的银纳米颗粒的安全性。【结果】S-AgNPs的TEM、SEM、AFM图像分析表明该方法所合成的S-AgNPs具有分散性好,粒径统一,稳定性强等特点,平均粒径为9.83 nm。生测结果显示S-AgNPs在1.0 μg·mL^-1时对烟草赤星病菌菌丝生长抑制率为83.9%。S-AgNPs处理组的菌丝鲜重与菌丝干重明显低于清水对照组,S-AgNPs可以明显破坏菌丝表面结构。进一步抑菌机制研究表明S-AgNPs主要通过抑制赤星病菌可溶性总蛋白合成而破坏其生物膜结构,降低生物膜保水能力,快速破坏菌丝细胞膜通透性,造成大量细胞质渗漏而抑制菌丝生长发育。最终,离体试验证实S-AgNPs能够有效地抑制烟草赤星病菌侵染烟草叶片,且S-AgNPs在有效浓度（1.0 μg·mL^-1）内对鲫鱼无明显毒害作用,不影响其正常生命活动。【结论】建立的方法能够稳定合成分散性好,粒径统一,稳定性强的银纳米颗粒。该银纳米颗粒对烟草赤星病菌具有较强的抑制作用,可有效防治烟草赤星病,具有潜在的田间应用前景。     

毛蕊花糖苷抑制2型猪链球菌的溶血素蛋白活性而降低其小鼠致病性

为了探究天然化合物毛蕊花糖苷(verbascoside, VBS)对2型猪链球菌(Streptococcus suis serotype 2, SS2)致病性的作用,本研究通过测定最低抑菌浓度、绘制细菌生长曲线及红细胞溶血试验,发现低浓度下的毛蕊花糖苷不影响猪链球菌的正常生长,但对其溶血活性有显著抑制作用;免疫印迹试验表明,毛蕊花糖苷不影响2型猪链球菌分泌溶血素蛋白(suilysin, SLY);通过分子对接预测毛蕊花糖苷可与SLY的2个氨基酸残基(SER-388、GLN-441)形成3条氢键结合从而使毛蕊花糖苷嵌入SLY蛋白的第4结构域,同时体外溶血活性试验进一步证实毛蕊花糖苷可直接抑制SLY介导的溶血活性;最后,小鼠体内试验结果表明,毛蕊花糖苷可明显提高2型猪链球菌感染小鼠的存活率。综上,毛蕊花糖苷在不影响2型猪链球菌生长活性的情况下,可通过抑制溶血素活性来降低2型猪链球菌对小鼠的致病性。     

野猪粪便中乳酸菌的分离鉴定及特性研究

【目的】筛选安全的、具有优良特性的乳酸菌菌株,进一步研发益生制剂,为饲料添加剂等动物相关产品提供资源。【方法】从我国黑龙江省大兴安岭地区采集野猪粪便样品13份,编号后置于4℃保温箱迅速运回实验室,利用MRS培养基分离纯化乳酸菌。使用细菌基因组DNA提取试剂盒提取分离菌株的基因组DNA,利用细菌16S rDNA通用引物进行PCR鉴定,将扩增得到的序列测序后在NCBI上使用BLAST与GenBank数据库中序列进行对比分析,确定各菌株的分类学地位。将鉴定后的乳酸菌菌株分别接种于酸性（pH 3.0）和含胆盐（0.3%）的MRS培养基,在不同条件下评价乳酸菌菌株的耐酸、耐胆盐特性。将过夜培养的乳酸菌于室温条件下静置,在不同时间测定其OD_600nm,进行自凝集能力评价;过夜培养的菌株分别与致病性埃希氏大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌3种致病菌混合后于室温静置,进行共凝集能力检测。在体外,分别进行乳酸菌菌株对Caco-2细胞和IPEC-J2细胞的黏附能力测定,评价不同菌株的黏附能力。通过测定乳酸菌菌株对致病性埃希氏大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌3种致病菌的抑菌环直径,评价分离菌株的抑菌活性。通过体内外试验评价乳酸菌菌株的安全性。在体外,分别以模式菌株嗜酸乳杆菌和金黄色葡萄球菌作为阴性对照和阳性对照,将3株乳酸菌菌株和对照菌株在血平板上划线,37℃厌氧孵育18—24 h,观察细菌菌落周围是否形成溶菌环,评价分离菌株的溶血特性。使用文献中已报道的毒力因子引物对分离的乳酸菌菌株进行PCR扩增,检测是否存在毒力因子的编码基因,评估分离菌株的安全性。在体内,将过夜培养的乳酸菌连续饲喂7周龄的BALB/c小鼠21 d,分别测定小鼠的初始体重和最终体重,观察计算体重变化情况;饲喂21 d后,解剖获取小鼠的脾脏、肝脏和肾脏计算器官指数,评价分离乳酸菌菌株的体内安全性。【结果】从野猪粪便中分离得到3株对酸和胆盐具备一定耐受力的乳酸菌,经鉴定分别为蒙氏肠球菌（Enterococcus mundtii）、耐久肠球菌（Enterococcus durans）和黏膜乳杆菌（Lactobacillus mucosae）。3株乳酸菌菌株均表现出较强的自凝集能力和对致病菌的共凝集能力,同时对Caco-2细胞和IPEC-J2细胞均表现出较强的黏附能力,抑菌试验结果显示黏膜乳杆菌对3种致病菌均具备较强的抑菌活性。经体内外安全性评价,3株乳酸菌菌株无溶血性,且均未检测到毒力基因,经其连续饲喂的小鼠行为表现正常、状态良好,其中,与对照组相比,黏膜乳杆菌饲喂后小鼠增重显著。【结论】从大兴安岭野猪粪便中分离的3株乳酸菌（特别是黏膜乳杆菌）具有良好的特性和安全性,具备进一步开发益生菌制剂的潜力。     

新疆棉花立枯病根际拮抗细菌的筛选

为棉花立枯病生物防治提供新的生防细菌菌株,从采集的48份新疆棉苗根际土样中经分离、纯化获得优势细菌菌株189个,采用平板对峙培养法对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)进行根际拮抗细菌的筛选,并对部分抑菌活性强菌株的抑菌作用进行研究。结果表明,共获得根际拮抗细菌菌株67株;其中菌株MX-1抑菌谱广,抑菌活性强,具有几丁质酶活,其盆栽试验防治效果达59.8%;饱和度70%硫酸铵获得的抑菌物质热稳定性较好,抑菌活性最高,能够引起立枯丝核菌菌丝发生畸变,出现囊泡、甚而裂解。由此可知,菌株MX-1是一株具有良好应用潜力的防治棉花立枯病的生防菌。     

不同品种芹菜可食部分的降压活性成分及其体外血管紧张素转换酶抑制活性

以青梗芹菜、白芹菜、紫芹等19个品种芹菜为研究对象,在相同条件[料液比1∶30 (g·mL^-1)、时间2 h、温度60 ℃]下提取得到可食用部分(茎和叶)的水提取液,用于筛选具较高体外血管紧张素转换酶(ACE)抑制活性、总酚和总黄酮含量的芹菜品种及其部位。结果表明,芹菜叶水提物的体外ACE抑制活性显著(P<0.05)高于乙醇溶液提取物;不同品种芹菜叶水提物的体外ACE抑制活性集中在80%~100%;总黄酮含量集中在200~250 mg·L^-1,白梗芹菜叶中含量最高,白芹叶中含量最低;总酚含量集中在130~150 mg·L^-1,紫芹叶中含量最高,空杆绿芹叶中含量最低。相关性分析表明,芹菜叶的体外ACE抑制活性与其总酚和总黄酮含量均呈正相关,其相关系数均在0.3~0.6。体外ACE半抑制浓度(IC₅₀)表明,青梗芹菜叶水提物的IC₅₀最低(1.258 mg·mL^-1),其次为四季慢芹菜叶和白芹菜叶,分别为1.368 mg·mL^-1和1.829 mg·mL^-1。     

4株内生真菌对沙地云杉立枯病的抗病作用

  目的  探究沙地云杉Pieca mongolica内生拮抗菌对沙地云杉立枯病菌Fusarium sp.的拮抗作用,旨在为利用生物资源、开发生防菌提供依据。  方法  以前期筛选出的4株具有强拮抗作用的沙地云杉内生真菌互隔链格孢菌Alternaria alternata (SDYS36)、三线镰刀菌Fusarium tricinctum (SDYS63)、产黄青霉菌Penicillium chrysogenum (SDYS95)、聚多曲霉菌Aspergillus sydowii (SDYS180)为材料,以沙地云杉立枯病菌为靶标菌,采用体外对峙和盆栽试验,测定内生真菌对病原菌的体外拮抗性及感病幼苗的形态和相关生理指标变化,通过显著性分析筛选优势拮抗菌株。  结果  4株内生拮抗菌对立枯病菌均表现出体外拮抗活性,SDYS180的发酵液拮抗活性最高,达78.67%;SDYS95的菌株拮抗活性最高,达69.64%;SDYS63的挥发性代谢产物拮抗活性最高,达16.94%。4株内生拮抗菌对盆栽沙地云杉立枯病菌均表现出不同程度的拮抗活性,接种SDYS180促进染病幼苗的组织生长,株高、地径和根长分别提高17.12%、32.64%和16.56%;接种SDYS95的染病幼苗可溶性蛋白质质量分数提高13.41%,丙二醛质量摩尔浓度降低5.27%,过氧化物酶活性提高224.46%,超氧化物歧化酶活性提高37.05%,过氧化氢酶活性提高9.02%。  结论  菌株SDYS180和SDYS95是筛选出的防治沙地云杉立枯病的优势拮抗生防菌。图8表1 参23