化感水稻内生真菌发酵产物的抑菌活性评价及其对水稻保护性酶活性的影响

为探究化感水稻内生真菌对植物病原真菌的抑制作用及其对水稻生理特性的影响,本研究采用来自化感水稻6173中分离得到的12株内生真菌菌株,以水稻纹枯病、稻瘟病、恶苗病菌为指示菌株,通过平板对峙法研究了内生真菌菌株的抑菌活性,再采用牛津杯扩散法对初筛获得的抗性菌株进行抑菌活性复筛,并对筛选到的抑菌菌株抗菌物质的热稳定性及其对非化感水稻93067相关保护性酶活性的影响进行了研究。结果表明,菌株REF-04抑菌活性强,其对纹枯病菌抑制率达到50.63%,发酵液乙酸乙酯提取物抑制效果显著,抑菌圈直径达到18.6 mm;菌株REF-04发酵液乙酸乙酯提取物中抗菌成分具有较强的热稳定性,其发酵液能显著提高水稻苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性。本研究筛选获得的水稻内生真菌REF-04具有较好的抗菌活性,同时还能促进水稻幼苗保护性酶活性的提高,其作为生物农药具有一定的应用价值和开发前景。     

藤黄轮丝链霉菌T0907-107抑菌活性研究

从海产虾壳上分离筛选拮抗放线菌、研究其抑菌活性具有重要的实践意义。藤黄轮丝链霉菌(Streptomyces luteoverticillatus)T0907-107是分离自海产虾壳上并经初筛和鉴定的一株链霉菌,为了进一步开发和利用该菌,本研究采用极性不同的5种溶剂(丙酮、乙酸乙酯、正丁醇、乙醇和甲醇),对该菌株的发酵液菌体活性物质进行了提取,对粗提物的理化性质和抑菌活性进行了初步研究。结果表明,其发酵液活性物质大部分存在于菌体中,采用甲醇和丙酮浸提的效果好,其抑菌圈直径分别为26.20和22.50 mm;对粗提物进行耐热性实验,结果表明,粗提物是一种能够耐60℃高温和一定酸碱的物质;粗提物对蛋白酶K稳定;菌体及粗提物对多种植物病原菌物如烟草炭疽病菌(Colletotrichum nicotianae Sacc.)、烟草赤星病菌(Alternaria alternata(Fries)Keissler)、烟草立枯丝核病菌(Rhizoctonia solani Kühn)、枇杷炭疽菌(C.gloeosporioides(Penz.)Sacc.)和白菜炭疽病菌(C.higginsianum Sacc.)有较强抑制作用。研究结果表明,甲醇和丙酮是较合适的萃取溶剂,该菌发酵液菌体粗提物极性强、稳定性好、有较广的抑菌谱,显示出好的开发前景。本研究为进一步鉴定该活性物质及开发和利用该菌提供了基础资料。     

内生环状芽孢杆菌Jcxy8对番茄灰霉病的防病机制研究

为明确从番茄植株体内筛选出的内生环状芽孢杆菌(Bacillus circulan)Jcxy8对番茄灰霉病菌的抑菌作用及防病的生理生化机制,采用平板打孔法测定了菌株Jcxy8对灰霉病菌(Botrytiscinerea)的拮抗力。结果表明:菌株Jcxy8对灰霉病菌的抑菌圈直径为35.6mm,抑菌圈边缘的产孢抑制率达到66.9%。当菌株培养滤液浓度为40%时,病菌孢子萌发完全被抑制。镜检发现抑菌圈周围的菌丝(或芽管)细胞消融,生长扭曲,中间或顶端膨大成泡囊状。Jcxy8菌株与灰霉病菌同时处理的番茄果体内可溶性蛋白含量比清水对照处理高12.7%,比单独接种灰霉病菌处理高39.1%;SOD、POD、CAT活性均较只经病菌处理低;O2-产生速率比清水对照和病菌处理低,而比菌株Jcxy8处理高。说明菌株Jcxy8对番茄果实有明显的诱导抗病作用。     

辣椒内生放线菌Lj20活性代谢物抑菌作用的研究

通过萃取、层析等方法对辣椒内生放线菌Lj20菌株的发酵液进行了初步分离,并测定了其抑菌活性.Lj20菌株粗提物的抗茵谱测定试验表明:用石油醚萃取后的粗提液对番茄灰霉病的抑制率最高,达78.71%,故选择石油醚为Lj20菌株发酵液的最佳萃取剂;Lj20菌株粗提物对多种病原真菌都有抑菌活性,其中对番茄灰霉病菌的抑制作用最强,EC50为0.97m9·L-1,且高于速克灵和百菌清的抑制作用.盆栽试验结果表明,Lj20菌株粗提物保护作用优于治疗作用,叶面喷施保护作用明显优于拌土保护作用;100mg·L-1的Lj20粗提液叶面喷施24h后的保护效果最好,防效为97.32%;500mg·L-1的Lj20粗提液在多种作物上施用后都未见药害产生.通过硅胶柱层析和硅胶薄层层析得到了7种活性组分,其中3号组分的抑制率最高,为88.12%.     

竹黄无性型菌株液体发酵菌丝提取物的生物活性研究

测定竹黄无性型菌株ZHLS-03发酵菌丝体中竹红菌甲素的含量,并对其菌丝提取物的清除自由基活性和抑菌活性进行了研究。按50μg/ml的浓度测定了菌丝体石油醚、乙酸乙酯和甲醇等3种提取物对水稻纹枯病菌、稻瘟病菌、棉花枯萎病菌3种植物病原菌以及白色假丝酵母、金黄色葡萄球菌2种病原细菌的抑制能力;同时测定菌丝体的石油醚、乙酸乙酯和饱和正丁醇等3种提取物对DPPH自由基的清除率。结果表明：菌株ZHLS-03液体培养至6d,菌丝体中竹红菌甲素含量最高,可达到28029mg/g;菌丝体甲醇和正丁醇提取物分别具有较强的抑菌活性和清除自由基活性,甲醇相对棉花枯萎病菌的抑制率为7478%,抗白色假丝酵母的抑菌圈直径达到2069mm,且反应15min后正丁醇提取物对DPPH自由基的清除率可达9324%。     

牛场沼液对几种蔬菜病原菌抑制作用的研究

实验室条件下,用不同贮存时间的牛场沼液原液和滤液对7种蔬菜病原菌（番茄叶霉病菌、番茄灰霉病菌、番茄早疫病菌、辣椒疫病病菌、辣椒绵腐病菌、黄瓜炭疽病菌、茄子灰霉病菌）的抑菌效果进行试验研究,为沼液应用于蔬菜病害农田防治的进一步研究提供基础数据。结果表明,新鲜沼液原液对番茄灰霉病菌、番茄早疫病菌、辣椒疫病病菌、辣椒绵腐病菌、黄瓜炭疽病菌和茄子灰霉病菌均有较强的抑制作用;随着贮存时间的增加,沼液原液对番茄灰霉病菌、番茄早疫病菌、黄瓜炭疽病菌和茄子灰霉病菌的抑菌率没有显著变化,对辣椒疫病病菌和辣椒绵腐病菌的抑菌率显著下降;新鲜沼液滤液对番茄灰霉病菌和茄子灰霉病菌有较好的抑制作用,但对其他5种病原菌的抑制效果不明显;随着贮存时间的增加,滤液对番茄灰霉病菌的抑菌率没有显著变化,对茄子灰霉病的抑制率表现出先显著下降而后升高的趋势。     

生物肥料多功能芽孢杆菌的筛选及其作用机理研究

本研究旨在筛选出多功能芽孢菌株及其组合,并对其促生机理进行研究。通过平板对峙法、 发酵液拮抗活性的测定、 盆栽试验、 土壤养分测定和植株根域土壤区系分析从9株供试芽孢杆菌中进行多功能菌株的筛选,并通过室内相容性试验,得到功能菌株最佳复配组合。除菌株B02和B08外,其余菌株都具有抑制多种病原真菌和促进植株生长的作用。菌株B04的促生作用较强,在生长30 d和60 d时总干重比对照分别增加了28.4% 和44.6%; 菌株B06的抑病作用较强, 对8种植物病原真菌的R2/R1为0.4~1.8,无菌滤液对8种植物病原真菌的抑制率为66.7%~87.5%; 此外,菌株B01具有活化氮和磷的作用,B03、 B04、 B05和B06具有活化氮和钾的作用,B07具有活化钾的作用,B09具有活化氮、 磷和钾的作用,氮的活化率为8.4%~23.2%,磷的活化率为3.5%~8.4%,钾的活化率为4.2%~26.8%。菌株室内相容性试验结果表明, 最佳复配组合为B04-B06-B07和B01-B04-B07。供试9株芽孢杆菌都具有抑病、 促生、 活化养分和改善微生物区系作用中的一种或一种以上功能。多功能芽孢杆菌的菌群组合研究的理论依据可靠可行,实践依据还有待进一步研究。     

多功能放线菌Act12 对土传病原真菌的拮抗性及其鉴定

采用琼脂块法及抑菌试验, 研究了多功能放线菌Act12 对6 种常见土传病原真菌的拮抗作用; 采用形态特征、生理生化特性及16 S rDNA 序列分析, 确定了Act12 的分类地位。结果表明, Act12 对6 种供试土传病原真菌具有不同程度的拮抗作用, 其中, 对木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)和尖孢镰刀菌西瓜专化型(F. oxysporum f. sp. niveum)的拮抗圈直径分别达到20.5 mm 和18.4 mm; 培养48 h, Act12 无菌发酵滤液对木贼镰刀菌的抑菌率达到83.2 %。菌株显微形态、培养特征、生理生化特性及16 S rDNA 序列分析结果表明, 多功能放线菌Act12 为链霉菌属的密旋链霉菌(Streptomyces pactum)。     

黄河三角洲贝壳堤放线菌多样性及抑菌活性

研究旨在揭示黄河三角洲贝壳堤放线菌多样性,以便从中寻找新的具有生物防治功能的微生物资源。采用3种分离培养基,利用稀释平板涂布法对贝壳堤土壤样品进行分离;通过形态特征、生理生化实验及16S rDNA基因测序对放线菌进行了分类鉴定。结果表明分离到的174株放线菌分属于10个科,13个属,其中链霉菌属(42%)和拟诺卡氏菌(11%)为优势菌属。16S rDNA基因分析表明,61%的菌株与已知菌的相似性都在99%以下,其中菌株BK-17的16S rDNA序列与同源性最近的菌株相似率仅为95.2%。以2株细菌和5株植物病原真菌作为指示菌,进行了抑菌活性测定,有94株至少对1种指示菌有抑菌作用,有8株对7种指示菌都有很强的拮抗作用。以上研究结果表明黄河三角洲贝壳堤土壤中存在丰富的放线菌资源,存在很多潜在的新菌种和活性菌株,有进一步研究和开发的价值。     

玉米内生芽胞杆菌的抗菌活性物质及其拮抗玉米大斑病菌机理的初步研究

为了研究生防菌株对玉米大斑病菌的抑菌作用,深化对生防菌抗菌机制的认识,本研究从玉米(Zea mays)植株体内分离拮抗玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)的内生细菌,对其抗菌物质及其抑菌机理进行初步研究。结果表明,所分离的内生菌株YY1经形态学观察、生理生化测定及16SrDNA序列分析,鉴定为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)。菌株YY1发酵液的硫酸铵沉淀物具有抑菌活性,且在硫酸铵50%饱和度时抑菌活性最强,说明YY1菌株产生的抗菌活性物质可能是蛋白类物质。该菌株及其蛋白粗提液均对禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)、苹果轮纹病菌(Botryosphaeria dothidea)、灰霉病菌(Botrytis cinerea)、玉米弯孢霉叶斑病菌(Curvularia lunata)等7种植物病原真菌有较强的拮抗作用。用蛋白粗提液处理菌丝、分生孢子、原生质体后经显微观察发现,大斑病菌的基内菌丝由丝状畸变为串珠状,当蛋白粗提液浓度为0.78μg/μL时,可完全抑制分生孢子萌发,并导致原生质体裂解。通过抑制孢子萌发过程中信号途径相关基因的半定量RT-PCR分析和玉米大斑病菌不同信号途径相关基因突变体的抑制率统计,初步判定该抑菌过程主要通过cAMP信号转导途径发挥作用。本研究为寻找玉米大斑病菌新的防治方法和途径提供基础资料。     

水体中硝基苯厌氧降解微生物的筛选及其降解特性研究

以硝基苯为碳源,采用间歇式曝气方式,经90d驯化培养,从处理硝基苯废水的生物活性污泥中分离得到13株高效降解菌,在厌氧环境条件分离纯化,筛选得到降解能力最强的MY4菌,并研究了其对不同浓度硝基苯的降解特性。结果表明,经16SrRNA鉴定,MY4菌属于兼性葡萄球菌属（Staphylococcus sp）,其在104～107CFU·mL^-1范围内对硝基苯的去除率没有显著差异,降解率均为65%,硝基苯的降解速率在3～5d期间达到最大。高浓度的硝基苯对微生物的降解过程存在抑制作用,随着浓度的增高,其降解半衰期明显延长。GC-MS分析表明,硝基苯经MY4菌株降解后的主要产物为苯胺。     

传统农家酱产蛋白酶菌株的分离及其在豆浆的应用

豆浆富含植物蛋白,但由于植物蛋白相较动物蛋白不易被人体吸收。利用产蛋白酶菌株发酵豆浆,可将植物蛋白降解成多肽和氨基酸,提高其消化吸收率。传统农家酱是以大豆为主要原料的传统发酵食品,含有大量能够水解大豆蛋白的优良菌株。该研究从传统农家酱中分离到8株产蛋白酶的芽孢杆菌并用于豆浆处理,处理后豆浆的可溶性肽含量显著提高,其中菌株BJ-20处理效果最显著;氨基态氮含量和水解度也有显著变化,其中BJ-6处理后的豆浆最佳,氨基态氮含量提高了10.87%,水解度为23.49%。同时,处理后豆浆的组织状态得到了明显改善。本研究丰富了豆类发酵菌种库,提高了大豆蛋白利用率,丰富了大豆产品种类,为大豆保健产品开发提供参考及理论支持。     

腌制叶用芥菜发酵菌分离鉴定及应用研究

为获得发酵性能优良的菌株,生产优质的发酵叶用芥菜,本研究从自然发酵的芥菜中分离发酵用菌株,通过测定乳酸菌的生长、产酸和亚硝酸盐降解能力以及酵母菌的产气、产酯能力和蛋白酶活性等发酵特性进行筛选,并对筛选获得的优良发酵菌加以应用。结果表明,筛选获得的2株乳酸菌L8短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、L9植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和1株酵母菌Y9酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)在腌制叶用芥菜中的发酵性能优良。与自然发酵的叶用芥菜相比,接菌发酵叶用芥菜的pH值和亚硝酸盐含量分别减少了2.22%和88.13%;总酸含量、氨基酸态氮含量分别增加了9.02%和28.09%。接菌发酵提高了腌制芥菜的营养品质和安全性。本研究丰富了叶用芥菜的发酵菌种,为蔬菜发酵加工产业奠定了技术基础。     

Fermentation of plant cell wall derived polysaccharides and their corresponding oligosaccharides by intestinal bacteria

New types of nondigestible oligosaccharides were produced from plant cell wall polysaccharides, and the fermentation of these oligosaccharides and their parental polysaccharides by relevant individual intestinal species of bacteria was studied. Oligosaccharides were produced from soy arabinogalactan, sugar beet arabinan, wheat flour arabinoxylan, polygalacturonan, and rhamnogalacturonan fraction from apple. All of the tested substrates were fermented to some extent by one or more of the individual species of bacteria tested. Bacteroides spp. are able to utilize plant cell wall derived oligosaccharides besides their reported activity toward plant polysaccharides. Bifidobacterium spp. are also able to utilize the rather complex plant cell wall derived oligosaccharides in addition to the bifidogenic fructooligosaccharides. Clostridium spp., Klebsiella spp., and Escherichia coli fermented some of the selected substrates in vitro. These studies do not allow prediction of the fermentation in vivo but give valuable information on the fermentative capability of the tested intestinal strains.     

烟草根际土壤中解钾细菌的分离与多样性分析

土壤中含有丰富的钾元素,但主要以缓效态形式存在于钾长石或云母等硅酸盐矿物中,不能被作物直接吸收利用。解钾微生物能溶解硅酸盐矿物中的钾,提高土壤中作物可利用钾的含量,有望缓解我国钾肥短缺的现状。本研究利用选择性培养基,从烟草根际筛选钾细菌,基于16S rDNA序列分析烟草根际土壤解钾细菌的多样性,通过测定解钾细菌的解钾效能及对烟草的促生作用,筛选有应用潜力的优良解钾细菌菌株。结果表明,从四川、湖北和山东烟区烟草根际土壤分离获得的27株解钾细菌,在解钾固体培养上溶钾圈直径为0.11~0.30 cm。16S rDNA序列分析表明,烟草根际土壤解钾细菌主要包括变形菌门γ亚群(Gammaproteobacteria,85.18%)、变形菌门α亚群(Alphaproteobacteria,3.70%)、变形菌门β亚群(Betaproteobacteria,3.70%)、放线菌门(Actinobacteria,3.70%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,3.70%),其中克雷伯菌属(Klebsiella)为优势菌属(66.67%)。27个菌株均有一定的解钾能力,解钾活性为0.59~4.40 mg.L–1。参试菌株均对烟草有一定的促生作用,利用解钾细菌菌液处理烟株20 d后,与对照相比,株高增加0.97%~38.64%,最大叶长增加4.40%~31.02%。本研究筛选出的菌株XF11、GM2、JM19和GL7具有较高的解钾活性和促进植物生长的能力,展现了良好的应用潜力。     

外来入侵植物刺萼龙葵（Solanum rostratum Dunal）根际土壤真菌多样性及其次生代谢产物的化感作用研究

  目的  分析外来入侵植物刺萼龙葵根际土壤真菌群落多样性,了解其根际可培养真菌次生代谢产物的植物生长调节活性,并从中筛选具有开发为植物生长调节剂及生物除草剂潜力的菌株。  方法  采集刺萼龙葵根际土壤,提取总DNA,利用高通量测序技术分析土壤真菌群落多样性;同时,利用纯培养手段获得可培养真菌菌株,以乙酸乙酯萃取其发酵产物,并以单子叶植物早熟禾和双子叶植物反枝苋为受试植物,检测其次生代谢产物的促生/抑生活性。  结果  子囊菌门真菌广泛存在于刺萼龙葵根际土壤中,且占绝对优势。Alpha多样性分析发现,刺萼龙葵根际土壤中真菌群落有着非常高的多样性和丰富性。此外,菌株SR02、SR05和SR13对受试植物具有较强的生长抑制作用。  结论  刺萼龙葵根际土壤真菌优势类群明显,尖孢镰刀菌和链格孢在真菌群落中占优势地位;从根际土壤中发现多个具有显著生长促进或抑制作用的菌株,其在刺萼龙葵根际土壤中所起到的生理生态学意义,以及其次生代谢产物是否具有开发为植物生长调节剂及生物农药的潜力,值得进行深入的研究。     

烟草青枯病菌拮抗菌的筛选、鉴定及生防特性研究

烟草青枯病危害严重,以拮抗菌进行防病的生物防治手段成为研究热点。从不同烟田分离纯化出238株细菌菌株,首先经牙签接种初筛,选取对青枯病菌抑制效果较好的菌株制备其抑菌物质的粗提物,以牛津杯法复筛,最终获得3株对烟草青枯病菌有明显抑制作用的拮抗细菌。全细胞脂肪酸、16S rDNA及gyrB基因测序等分析结果表明,菌株H19、Y6为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),菌株H34为甲基营养型芽孢杆菌(B.methylotrophicus)。3株拮抗菌经CAS检测平板法和Salkowski比色法,发现均具有产铁载体和吲哚-3-乙酸(IAA)的能力,以菌株H19能力最强。温室促生试验结果表明,3株拮抗菌能显著促进烟草株高、鲜重及干重等指标,与对照相比,平均增长率分别达到70%~115%、40%~49%和32%~42%。温室控病试验结果表明,菌株H19、H34和Y6明显降低烟草青枯病的发病率,防效达76.57%、60.98%和69.83%,稍逊于农用链霉素处理的78.66%。     

不同糖质原料和菌株固态发酵制取乙醇的特性比较

利用固态发酵技术直接将糖质原料转化为乙醇,过程简单且糖利用率高,已经成为近年来的一个研发热点。为寻求最适原料及菌种,该文对不同原料和菌株进行固态发酵产乙醇特性进行了比较研究:2种菌株为实验室自行筛选酵母菌株TSH和市场上常见的安琪酿酒酵母菌株AGL;3种糖料作物为甘蔗、甜菜和甜高粱。结果表明,无论对于TSH或者AGL,投入相同质量的原料,由于可发酵总糖初始含量的不同,最终乙醇产量最高为甜菜,甜高粱次之,甘蔗最低。为消除原料初始糖含量不同造成的影响,该文比较了消耗单位质量糖分所生成的乙醇质量,发现对于2种菌株甜高粱都具有最高的乙醇/糖转化率,说明甜高粱茎秆中糖分用于生成乙醇的比率较多,而用于维持酵母菌自身生长繁殖及副产物生成的糖分较少。比较2菌株的发酵能力,对于甜高粱TSH表现出较为明显的发酵优势:发酵周期比AGL缩短了近6h,且乙醇/糖转化率略高于AGL;而对于甘蔗和甜菜原料,TSH的乙醇产率与AGL相差不大;说明自行筛选的TSH菌种对多种糖料发酵底物具有广泛适用性,具有良好的工业应用前景。该文对利用糖质原料固态发酵生产燃料乙醇工艺的工业化实现及改进具有一定的借鉴意义。