申氏杆菌37-1中群体感应淬灭内酯酶AiiS的功能分析

许多植物病原细菌通过群体感应（quorum sensing,QS）系统调控相关毒性因子的表达,而群体感应淬灭（quorum quenching,QQ）是通过干扰QS系统,达到防治植物细菌性病害的重要策略之一。本研究利用原位培养法分离得到2000多株不同菌株形态的植物根围细菌,结合QS系统信号分子检测平板筛选到7株具有QQ活性的候选细菌,其中菌株37-1可完全降解信号分子。16S rDNA序列分析表明,菌株37-1属于Shinella sp.。全基因组序列分析发现菌株37-1中存在一个可能的QQ降解酶编码基因aiiS（autoinducer inactivation gene from Shinella sp.）。系统发育分析表明AiiS属于α/β水解酶家族蛋白。液相色谱-串联质谱分析进一步表明AiiS可水解N-乙酰高丝氨酸内酯（N-acylhomoserine lactone,AHL）类QS信号分子中的内酯健,生成酰基高丝氨酸,因此AiiS属于AHL内酯酶。将aiiS基因导入胡萝卜软腐果胶杆菌Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum Z3-3中,可显著降低该菌AHL信号分子和果胶酸盐裂解酶的产生及其在白菜、马铃薯和胡萝卜上的致病性。以上结果表明菌株37-1中AiiS蛋白是一种AHL内酯酶;病原细菌中异源表达aiiS基因可有效干扰相关病原细菌中QS系统的调控功能,表明AiiS蛋白具备开发为潜在新型生防制剂的价值。     

番茄青枯病内生拮抗细菌的筛选

 从广西一些市县采集番茄茎标本分离得到55个细菌菌株,分属为芽孢杆菌(Bacillus spp.)、黄单胞菌(Xanthomonas spp.)、假单胞菌(Pseudomonas spp.)和欧文氏菌(Erwinia spp.),其中芽孢杆菌为优势种群。经回接测试,有36个菌株为番茄植株内生菌。这些内生菌只有7个菌株对番茄青枯病菌有拮抗作用,芽孢杆菌B₄₇菌株对番茄青枯病菌拮抗作用较强,经室内和田间初步防治测定,它对番茄青枯病有较好的防治效果。     

抑制稻瘟病菌生长的几丁酶产生菌的分离和鉴定

采用稻瘟病菌细胞壁富集方法分离到4株几丁质酶产生菌。它们都具有较高的几丁酶活性,且能在培养基上对稻瘟病菌的生长产生明显的抑制作用。经鉴定,确认它们均为革兰氏阴性杆菌,其中菌株DW2为单端极生单鞭毛,好氧,氧化酶反应阳性并能还原硝酸盐,属于假单胞菌属细菌(Pseudomonas spp.);菌株DW1、DW4为两端极生单鞭毛,微好氧,氧化酶反应阳性并能还原硝酸盐,属于弯曲杆菌属细菌(Campylobacter spp.);而菌株DW3的菌落为橙黄色,氧化酶反应为阳性,不还原硝酸盐,菌体单个或成链,无鞭毛,在几丁质半固体培养基上能滑动,属于噬胞菌属细菌(Cytophaga spp.)。     

苏云金芽胞杆菌谷氨酰胺合成酶基因glnA的转录调控和过表达

氮代谢对细菌生存至关重要，谷氨酰胺和谷氨酸盐在细菌氮代谢中发挥重要作用。本文对苏云金芽胞杆菌谷氨酰胺合成酶基因glnA的转录调控及过表达进行了研究。通过构建glnR基因的缺失突变株及glnA基因启动子融合lacZ基因的表达载体，测定突变株中glnA启动子活性，发现在胞外营养充足的情况下转录因子GlnR负调控glnA基因。同时在glnR基因苏云金芽胞杆菌缺失突变株中过表达glnA基因。发现与野生型相比，过表达菌株杀虫活性得到提高。     

小麦全蚀病生防细菌的筛选和鉴定

为获得对小麦全蚀病菌有良好拮抗效果的生防菌株,分别从河南省商丘市及驻马店市小麦全蚀病发生田块中采集小麦根际土样,采用稀释平板涂布法共分离到1051株细菌,通过与全蚀病菌G1037菌株进行平板对峙筛选,最终获得9株具有明显拮抗效果且生长状况良好的菌株。16S rDNA序列比对及生理生化性状分析结果表明：菌株P155、P154、P16及P147为荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens,菌株P188和P97为恶臭假单胞菌Pseudomonas putida,菌株LY3为产酶溶杆菌Lysobacter enzymogenes,菌株S38为嗜根寡养单胞菌Stenotrophomonas rhizophila,菌株B20为洋葱伯克霍尔德Burkholderia cepacia。产抗生素相关基因的检测结果发现,菌株P147含吩嗪和硝吡咯菌素合成基因,菌株B20含硝吡咯菌素合成基因。除B20、LY3、S38和P147外,其余菌株均可产生嗜铁素。9株细菌都产蛋白酶。除P97、B20和S38外,其余菌株均可产脂肽类物质。盆栽试验结果表明,9株生防菌对小麦全蚀病都具有较好的防治效果,菌株P155和P154的防治效果最好,相对防效分别为67.11%和63.82%,略高于3%的苯醚甲环唑种衣剂的防治效果。研究结果表明这些细菌具有作为小麦全蚀病生防菌的潜力。     

两株贝莱斯芽胞杆菌鉴定及其对薄壳山核桃黑斑病病原菌的拮抗效果

黑斑病为薄壳山核桃重要真菌性病害,为了实现薄壳山核桃黑斑病绿色防控,本研究旨在筛选优良的内生拮抗菌株,为黑斑病的生物防控提供生防资源。通过形态鉴定、生理生化特征测定和16S rDNA与GyrA基因分析,对薄壳山核桃内生拮抗菌进行鉴定;采用平板对峙法测定内生拮抗菌对黑斑病病原真菌（5属21种26株）菌丝生长的抑制能力,分离筛选到2株高效拮抗菌ZJJDZY和ZJJDYB,鉴定为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。平板对峙法测定结果表明,2株拮抗菌均对12种12株炭疽菌Colletotrichum spp.、1种4株葡萄座腔菌Botryosphaeria dothidea、2种2株链格孢菌Alternaria spp.、4种7株新拟盘多毛孢Neopestalotiopsis spp.和1种1株拟茎点霉菌Phomopsis sp.均具有拮抗效果。其中,对C. henanense PCZJJD18、C. sojae PCAHFY5、N. mesopotamica PCSCLZ2、A. alternata PCAHFY6、Phomopsis PCZJJD14 sp.的抑制率为最高,抑制率在57.1%～60.6%,且两株拮抗菌抑菌能力相似;不同浓度的拮抗菌对不同属病原真菌的抑制效果不同,浓度为10⁸ CFU/mL时,拮抗效果最好,随着浓度降低,拮抗效果显著减弱。该两个菌株对多种薄壳山核桃黑斑病病原真菌具有拮抗作用,具有较佳的生防潜力。     

sacB介导的绿针假单胞菌YL-1遗传操作方法

绿针假单胞菌Pseudomonas chlororaphis YL-1是从大豆根围分离获得的，对多种病原细菌和病原真菌有较强抑制作用。为了探明绿针假单胞菌YL-1生防相关基因的功能，本研究以嗜铁素转录调控因子PvdS编码基因为对象，建立了一套基于负选择标记基因sacB的绿针假单胞菌无标记基因敲除技术，构建重组质粒pEX18-pvdS，通过改良的细菌接合转移技术将重组质粒导入野生型菌株YL-1中，利用同源重组技术获得缺失突变株ΔpvdS。生防相关性状研究结果表明，与野生型菌株YL-1相比，突变株ΔpvdS泳动能力和生长能力未发生改变，但是群集运动能力显著下降。同时突变株ΔpvdS合成嗜铁素的能力也显著下降，pvdS基因互补后突变株能恢复合成嗜铁素的功能。本文结果表明，已成功建立了适用于YL-1的基因定向敲除技术和功能基因互补体系，为深入研究YL-1的生防机制奠定了重要基础。     

贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis YL2021嗜铁素合成基因dhbC的功能研究

贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis YL2021是一株对多种病原细菌均有良好防治效果的生防菌,基因组中含有完整的儿茶酚型（2,3-Dihydroxybenzoate,DHB）嗜铁素合成基因簇。为了探明贝莱斯芽胞杆菌YL2021嗜铁素的功能,本研究以嗜铁素合成基因dhbC为对象,构建重组质粒pMD19-dhbc（cm）,利用同源重组技术获得突变株ΔdhbC。生防相关性状研究结果表明,与野生型菌株YL2021相比,突变株ΔdhbC泳动能力和生物膜形成能力明显下降,但是群集运动能力未发生改变。在营养丰富的LB培养基中,野生型菌株YL2021和突变株ΔdhbC均不产生嗜铁素,生长能力未发生改变,室内抑菌能力相当;但在缺铁M9培养基中,野生型菌株YL2021能产生儿茶酚型嗜铁素,生长缓慢,对供试细菌有较强的抑菌作用,突变株ΔdhbC不能产生嗜铁素,生长能力明显下降,完全丧失抑菌能力。本文结果表明,缺铁条件下,dhbC基因是贝莱斯芽胞杆菌YL2021嗜铁素生物合成的关键基因,嗜铁素是菌株YL2021发挥生防作用的重要抑菌物质。     

洋葱伯克霍尔德氏菌JX-1防治番茄青枯病机理的初步分析

本研究分离得到一株对茄科雷尔氏菌Ralstonia solanacearum具有明显拮抗作用的根围细菌JX-1，其温室防治番茄青枯病的防效达80.89%。形态学、生理生化、16S rDNA序列和gyrB序列分析表明，该菌株属于洋葱伯克霍尔德氏菌Burkholderia cepacia。生防相关性状分析表明，菌株JX-1可产生嗜铁素、蛋白酶等抗菌物质。抗生素合成相关基因分析发现，菌株JX-1还可能产生硝吡咯菌素和藤黄绿脓菌素。转座子随机突变获得2株明显影响菌株JX-1拮抗能力的突变菌株，其中突变体M1710对茄科雷尔氏菌拮抗作用完全消失，序列分析表明Tn5破坏了与非核糖体寡肽产生相关基因tlpks/nrps；而突变体M645则对茄科雷尔氏菌的拮抗作用显著增强，序列分析表明Tn5破坏了gntR基因。上述结果表明，菌株JX-1可产生多种次生代谢产物，并且tlpks/nrps基因和gntR基因在防治番茄青枯病过程中起到重要调整作用。     

福建青枯雷尔氏菌的遗传多样性及其生防放线菌的筛选

为了明确福建青枯雷尔氏菌（简称青枯菌）的遗传多样性,综合菌株的演化型、生化型及基于内源葡聚糖酶基因egl的序列变种鉴定,对福建省8个地区的番茄、辣椒和茄子寄主分离的56株青枯菌进行分析。结果表明：供试的56株青枯菌均属于演化型Ⅰ;53株为生化型Ⅲ（占94.64%）,1株为生化型Ⅱ,2株为非标准生化型;从序列变种来看,4株来自茄子的青枯菌均属序列变种15,24株来自辣椒的青枯菌中,23株属于序列变种14,1株为序列变种16,28株番茄青枯菌鉴定出7个序列变种。进一步,选择上述鉴定的生化型Ⅲ和生化型Ⅱ的代表菌株为靶标菌进行生防菌筛选。结果表明,供试14株放线菌中,筛选到1株对生化Ⅲ青枯菌有拮抗作用的放线菌FJAT-31535。基于菌落形态特征和16S rRNA基因序列相似性分析,菌株FJAT-31535属于链霉菌属（Streptomyces sp.）。     

芜菁花叶病毒欧亚分离物HC-Pro基因的克隆和序列分析

 16个芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus,TuMV)欧亚分离物分别来自奥地利、丹麦、德国、匈牙利、尼泊尔和英国6国。利用免疫捕获反转录PCR(Immunocapture RT-PCR,IC-RT-PCR)对16个分离物的HC-Pro(Helper component pro-teinase)基因进行PCR扩增,扩增产物克隆后进行序列测定,HC-Pro基因序列长度均为1374个核苷酸,编码458个氨基酸。16个分离物的HC-Pro基因核苷酸序列同源性为79.5%~99.8%,所编码的氨基酸同源性为94.1%~99.8%。对16个分离物及GenBank上已报道的其它14个TuMV的HC-Pro基因核苷酸的系统进化树分析表明:在16个TuMV欧亚分离物中,除了来自亚洲的分离物N23属Asian-BR组,其余15个来自欧洲的分离物都属于world-B组,其中分离物H1归属world-wide亚组,另外14个分离物则归属New World亚组。     

云南药用野生稻对四种水稻主要病害的抗性鉴定

 对云南药用野生稻7个不同居群的稻瘟病、纹枯病、白叶枯病和细菌性条斑病抗型表型进行鉴定,筛选抗源,并检测已克隆的抗稻瘟病、抗白叶枯病基因在它们中的存在情况。结果表明:用云南稻瘟病菌毒性菌株16t接种云南药用野生稻7个居群,除勐海药野(7)表型为感病外,其他6个居群均为抗病;勐遮药用野生稻(4)和景纳上沟药用野生稻(1)分别不含Pib和Pi2基因片段,其他5个居群都含有Pib、Pi2、Pi9、Pid2、Pikp、Pis和Pi56等基因片段;所有的参试药用野生稻高抗纹枯病;除勐往药野(13)和澜沧孟矿药野(14)对细菌性条斑病菌菌株RS105表现为感病和勐遮药野(5)对菌株RS1-20表现为感病外,其他材料对菌株RS105和RS1-20都表现为抗病;云南白叶枯病菌强致病性菌株CX30-1、菲律宾菌株PXO99和PXO86对景纳上沟药用野生稻(1)和澜沧孟矿药用野生稻(14)具有强致病性,其他居群表现为抗病至中抗;7个居群都含有Xa5、Xa13、Xa21基因片段。本文首次报道了云南药用野生稻多个居群类型对4种主要病害的抗性,这些结果为深度挖掘利用云南药用野生稻资源的有效抗病基因奠定了基础。     

引起玉米粗缩病的水稻黑条矮缩病毒山东分离物的分子特性

 Four isolates of Rice black-streaked dwarf virus (RBSDV) were collected from the maize plants showing rough dwarf symptom in Linyi and Tai'an,Shandong province.The S10 genomic sequences of these isolates were determined and compared with those of 14 other RBSDV isolates.All of the four sequences were 1 801 base pairs (bp) long including the 5'-UTR of 21 bp and the 3'-UTR of 103 bp.They all contained an open reading frame of 1 677 bp (22-1698),encoding the coat protein (CP) of 558 amino acids.The sequences of these four RBSDV isolates and those of the major cp gene of 14 other isolates available in the GenBank were divided into two groups in the phylogenetic tree.Recombination analysis indicated that the isolate Lym2 was likely a recombinant of isolates Lym1 and Zhjs.     

花生果腐病拮抗菌贝莱斯芽胞杆菌Hsg1949鉴定与防效

花生果腐病是由复合病原真菌引起的病害,直接严重影响花生的产量和品质。为筛选花生果腐病的生防微生物,以花生果腐病主要病原菌镰孢菌为靶标菌,采用稀释涂布平板法和平板对峙培养法,在花生根际土壤中筛选到一株对镰孢菌具有拮抗作用的生防细菌Hsg1949。经形态学观察、Biolog微生物自动鉴定系统及16S rDNA和gyrA序列构建系统发育树等综合分析,鉴定菌株Hsg1949为贝莱斯芽胞杆菌。菌株Hsg1949对3株镰孢菌分离株具有稳定的的拮抗活性,继代培养40代时,对3株镰孢菌的抑菌率分别为77.0%、69.7%和61.9%,与初始菌株F0代的抑菌活性无显著差异。其无菌上清液活性物质耐高温,耐强酸但不耐强碱,在pH 11的环境下拮抗活性显著降低。田间试验结果表明,Hsg1949菌悬液2×10⁸和5×10⁸cfu/mL可显著降低花生果腐病发病率,对花生果腐病的防治效果分别为66.54%和71.27%,与化学药剂多菌灵防效（75.11%）相当。菌株Hsg1949对花生白绢病菌、棉花立枯病菌、棉花枯萎病菌和棉花黄萎病菌也具有较强的拮抗作用,在植物真菌病害的生物防治中将具有较大的应用潜力。     

广西水稻上嗜水小核菌的鉴定及系统发育研究

 从类似纹枯病的水稻病株上分离到一种在菌核形态上与纹枯病菌(Rhizoctonia solani)有明显差异的真菌,致病性测定结果表明该菌能侵染水稻、玉米和大豆。对该菌的显微形态、生物学特性以及核糖体DNA-ITS序列进行研究,结果表明该菌为嗜水小核菌(Sclerotium hydrophilum Sacc.)。病菌在30℃、pH为6~9条件下生长表现最佳,属硫胺素自养型菌;营养菌丝与立枯丝核菌相似,菌核球形或椭圆形,数量极多,其平均大小仅为386.4μm×420.7μm;该菌的核糖体DNA-ITS序列与GenBank中唯一一个嗜水小核菌(登录号为DQ875597)的同源性为99.5%,并且与大多数丝核菌(Rhizoctonia spp.)也有一定的同源性,病菌的28S rDNA-RFLP分析结果进一步说明了该菌在系统发育上与丝核菌类真菌具有较高的同源性。通过比较该菌和几种与水稻纹枯病相关丝核菌核糖体DNA-ITS序列的差异,设计了一对特异性引物PS-1和PS-2,能专一地从被该菌侵染的水稻感病组织中扩增出一段约550bp的DNA。     

芹菜细菌性软腐病病原的分离与鉴定

 由植物病原细菌引起的芹菜软腐病在北京地区普遍发生,其中以顺义及通州区县较为严重。自发病芹菜茎段中分离细菌,通过接种芹菜进行致病性测定,确定了54个致病菌株。虽然菌株间致病力有一定的差异,但大多数菌株对芹菜致病力强。通过培养性状和菌体形态观察、生理生化反应和Biolog测定,结合胡萝卜软腐果胶杆菌Pectobacterium carotovorum 6个管家基因(pgi、rpoS、mdh、proA、mtlD、icdA)的基因扩增、序列测定和多基因联合系统发育分析,将病原菌鉴定为胡萝卜软腐果胶杆菌P. carotovorum的3个亚种。其中45个菌株为P. carotovorum subsp. odoriferum,频数为83.33%;6个菌株为P. carotovorum subsp. carotovorum,频数为11.11%;3个菌株为P. carotovorum subsp. brasiliensis,频数为5.56%。上述结果显示,北京地区芹菜细菌性软腐病的病原菌为胡萝卜软腐果胶杆菌P. carotovorum的3个亚种,其中以P. carotovorum subsp. odoriferum为优势种。     

2014年海南省橡胶炭疽病菌对多菌灵和咪鲜胺的敏感性测定

 2014年从海南省4个市(县)分离获得43株橡胶炭疽病菌,进行病原菌鉴定后,采用菌丝生长速率法,测定了其对多菌灵和咪鲜胺的敏感性,结果表明:供试菌株中,有23个属于胶孢炭疽病菌,20个属于尖孢炭疽病菌。所有供试菌株对多菌灵和咪鲜胺的EC₅₀值分布范围分别为(0.332 3~7.425 6)和(0.009 1~0.113 3) mg·L^-1,平均值分别为(1.714 1±1.684 7)和(0.036 8±0.023 8)mg·L^-1。其中尖孢炭疽病菌对多菌灵的EC₅₀值要显著高于胶孢炭疽病菌,EC₅₀平均值分别为(2.922 7±1.556 3)和(0.663 2±0.194 4)mg·L^-1,但2种病原菌对咪鲜胺的EC₅₀值没有显著差异,EC₅₀平均值分别为(0.038 3±0.015 2)和(0.035 5±0.020 1)mg·L^-1。供试菌株对多菌灵和咪鲜胺的敏感性无显著相关性,可以在生产上交替使用。     

梨泡状溃疡类病毒的RT-PCR检测及序列分析

正梨泡状溃疡类病毒(Pear blister canker viroid,PBCVd)为马铃薯纺锤块茎类病毒科(Pospiviroidae)苹果锈果类病毒属(Apscaviroid)成员~([1])。该类病毒在自然条件下主要侵染野生和栽培的梨和苹果~([2~4]),梨和榅桲多数品种感染PBCVd后无明显症状,通过嫁接传染该类病毒可诱导梨指示植物     

2018年湖北省小麦赤霉菌群体组成及杀菌剂敏感性检测

 由小麦赤霉菌(Fusarium spp.)引起的小麦赤霉病是小麦生产中最主要的病害之一,严重影响小麦的产量和品质。为明确目前湖北省小麦赤霉菌种群的组成、毒素化学型的分布及对杀菌剂的敏感性现状,本研究于2018年采集分离了96株小麦赤霉菌菌株,经TEF1-α基因鉴定,78株为Fusarium asiaticum,18株为F. graminearum,表明湖北省小麦赤霉菌的优势群体为F. asiaticum;利用特异性片段扩增法鉴定了菌株的毒素化学型,结果表明湖北省小麦赤霉菌菌株以3A DON化学型为主,占供试菌株群体的58%,其次为15A DON,占32%,NIV化学型最少,占10%。采用区分浓度法共检测到2株对多菌灵产生抗药性的菌株,均为F. asiaticum菌株。采用菌丝生长速率法,测定了Fusarium spp.对戊唑醇的有效抑制中浓度(EC₅₀),平均值为(0.66± 0.29)μg·mL^-1,其敏感性已经下降;其中,F. asiaticum与F. graminearum对戊唑醇的EC₅₀均值分别为(0.77± 0.26)μg·mL^-1和(0.35 ± 0.08)μg·mL^-1,表明F. graminearum群体对戊唑醇更敏感。     

首次发现巴西果胶杆菌(Pectobacterium brasiliense)引起甘薯茎腐病

<正>Dickeya和Pectobacterium属细菌的植物寄主广泛,包括十字花科、茄科、百合科、伞形花科和禾本科等科的农作物^[1],所引发的细菌性软腐病严重影响农作物的产量和品质,造成严重经济损失,威胁农业生产和粮食安全。Dickeya和Pectobacterium属不同种的菌株能侵染同一种植物,产生相似的病症。如已发现能侵染马铃薯并导致软腐病害的有D. solani、D. dianthicola、D. dadantii、D.chrysanthemi、D. zeae、P. versatile、P. carotovorum、P. brasiliense、P. atrosepticum、P. betavasculorum、P. parmentieri、P. parvum、P. peruviense、P. polaris、P. actinidiae和P. punjabense等种的细菌^[2-3]。