哈密瓜内生拮抗细菌的筛选及其抑菌物质研究初报

通过测定菌体及胞外分泌物抑菌活性,从378个哈密瓜内生细菌中筛选出了对瓜类细菌性叶斑病菌、疫霉病菌具有较强拮抗活性的菌株。对抗菌活性显著的197菌株的胞外抑菌活性物质进行了初步研究。研究显示:197菌株胞外分泌物的抗菌效价可达80倍;其抗菌活性物质为蛋白质类物质,可通过15%-90%饱和度的硫酸铵盐析,其中75%硫酸铵饱和度提取的粗蛋白的抗菌活性最强;该抗菌蛋白具有一定的耐热性,温度高于40℃后抑菌活性逐渐下降,100℃下仍能保持部分抑菌活性,120℃时全部丧失。     

内生放线菌Hhs.015中抗菌成分的性质及初步鉴定

【目的】明确内生放线菌Hhs.015中抗菌成分的性质及其物质类型。【方法】采用皿内抗菌活性测定的方法,研究了内生放线菌Hhs.015的抑菌谱及其发酵液粗提物的理化性质,并根据纸层析、紫外吸收曲线和捷克氏八溶剂系统对活性物质进行了化学类型的早期鉴别。【结果】菌株Hhs.015对16株靶标真菌中的13种有抗性,占靶标菌总数的81.25%,抑菌谱广;其中对番茄叶霉病菌、小麦纹枯病菌、番茄灰霉病菌、苹果腐烂病菌、苹果轮纹病菌的抑制能力较强,但不抑制细菌。自然pH(pH=6.2)下,随着温度由30℃上升至90℃,Hhs.015粗提物中抗菌活性物质的稳定性有小幅下降,至90℃时下降了2.61%,100℃下保温60min仍有较好活性,说明其具有较好的热稳定性;在偏碱性环境(pH=10.0)和酸性条件(pH=4.0)下,当温度由40℃上升至90℃时,Hhs.015粗提物对普通假丝酵母菌的抑菌圈直径降幅大于自然pH,且酸性条件下活性降低更多;在室温时,pH的变化对粗提物活性没有太大影响,紫外线对其抗菌活性影响很小。Hhs.015的活性物质粗提物在321,338和357nm处有典型共轭五烯生色基团的吸收峰,结合纸层析和纸电泳结果,推测活性物质中含有五烯类中性抗生素。【结论】菌株Hhs.015中抗菌成分的性质比较稳定,物质的离子特性为中性,可能含有多烯类成分。     

花椒内生细菌Y-6抗菌蛋白抑菌活性及稳定性研究

为明确花椒内生细菌Y-6抗菌物质种类与特性,丰富生物农药开发源,采用生长速率法、硫酸铵沉淀及聚丙烯酰胺凝胶电泳等方法对其抗菌物质种类、抑菌活性、最佳硫酸铵沉淀饱和度及稳定性进行研究。结果表明,菌株Y-6代谢物对番茄早疫病菌、番茄灰霉病菌和梨黑斑病菌具有较好的抑菌效果,抑菌率分别为90.4%、95.2%和90.1%。抗菌物质为蛋白质,在70%硫酸铵饱和度下可完全沉淀,其对番茄早疫病菌和番茄灰霉病菌的抑菌圈直径分别为24 mm和26 mm。抗菌物质在p H值4~11、温度低于80℃和紫外照射12 h后仍表现出较好的抑菌活性。综上说明,花椒内生细菌Y-6抗菌蛋白具有一定的生物农药开发应用潜力。     

枯草芽孢杆菌B68抗菌物质的初步分析

研究沉淀抗菌蛋白的最佳硫酸铵饱和度(w)、测定活性蛋白的拮抗效果、温度和pH对抗菌活性的影响;用10、30、50ku的超滤管研究活性蛋白的分子质量范围;盐酸沉淀后甲醇抽提得到脂肽类物质,进行其活性测定。结果表明:w=80%饱和度的硫酸铵沉淀得到的抗菌蛋白活性最强;该活性蛋白耐高温;在酸性、中性及碱性条件下活性相对稳定,强碱性下活性略有下降;活性物质中高分子质量的蛋白占绝大多数;提取的脂肽类物质有抗菌活性。     

解淀粉芽孢杆菌ASR-12抗菌蛋白的分离纯化 及其编码基因克隆

为了从菌株ASR-12发酵液中分离纯化获得抗菌蛋白。将菌株ASR-12发酵液经硫酸铵沉淀、透析除盐后获得粗蛋白,粗蛋白进行热处理和Q Sepharose Fast Flow柱层析,纯化后的蛋白进一步进行LC-MS鉴定,并克隆其编码基因进行测序。粗蛋白经热处理和柱层析后得到5个吸收峰,活性检测结果显示峰Ⅳ具有较高抑菌活性,经SDS-PAGE检测显示为单一条带,分子量约为50k Da。LC-MS鉴定结果显示抗菌蛋白与M42家族肽酶同源性最高,覆盖度达到80%;并能从菌株ASR-12基因组中克隆到M42家族肽酶编码基因,测序结果经BLAST比对与解淀粉芽孢杆菌B9601-Y2的M42家族肽酶编码基因同源性达100%。菌株ASR-12产生的抗菌蛋白中,M42家族肽酶为主要活性成分。     

解淀粉芽胞杆菌BJ-6基因组测序与抗菌代谢产物合成基因分析

【目的】解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是目前植物病害生物防治研究的热点之一。为了探索解淀粉芽胞杆菌BJ-6的生防机制,对该菌株的全基因组进行测序分析。【方法】利用二代测序技术对解淀粉芽胞杆菌BJ-6进行全基因组测序,使用Prodigal等软件进行基因预测与功能注释,并搜寻主要的抗菌次级代谢产物合成基因簇,转录分析这些抗菌代谢产物合成基因的表达。【结果】解淀粉芽胞杆菌BJ-6基因组大小为4 175 709 bp,有4 261个基因,GC含量为46.12%,搜寻到7种抗菌次级代谢产物合成基因簇,其中表面活性素合成基因簇与模式菌株FZB42相比出现较大差异,这7种抗菌物质合成基因在12～60 h培养条件下均能正常表达。【结论】获得解淀粉芽胞杆菌BJ-6的全基因组序列信息,挖掘抗菌物质合成基因簇,为今后深入研究解淀粉芽胞杆菌BJ-6产生的抗菌物质及其抑菌机制提供保障。     

生防枯草芽孢杆菌CAB-1抑菌蛋白产生条件及其稳定性研究

枯草芽孢杆菌CAB-1是一株对番茄灰霉病有显著防效的生防菌株,抑菌蛋白是其产生的主要抑菌物质之一。研究表明,菌株CAB-1产生抑菌蛋白的最佳培养条件为：接种量2%,培养温度30℃,转速180 r/min,装液量100 mL/250 mL,培养时间48 h。考马斯亮蓝法测得最佳培养条件下菌株CAB-1产生的粗蛋白浓度为0.16 mg/mL。该粗蛋白对胰蛋白酶及蛋白酶K不敏感,胃蛋白酶处理使其活性降低14%;抑菌蛋白在100℃以下处理30 min活性变化差异不显著,而121℃处理30 min其抑菌活性为对照的72%。抑菌蛋白对酸碱的耐受范围广,在pH值3~12的范围内抑菌活性均能保持在75%以上,pH值2时抑菌活性降低为对照的59%。经甲醇、氯仿、乙醚、乙酸乙酯及丙酮处理后该粗蛋白的抑菌活性变化不大。     

苹果树腐烂病菌拮抗枯草芽孢杆菌E1R-j抗菌蛋白的分离纯化

【目的】从枯草芽孢杆菌E1R-j菌株的发酵液中分离纯化抗菌蛋白,分析确其对苹果树腐烂病菌菌丝的抑制作用,为更好地利用该菌株防治植物病害和研制生物农药奠定基础。【方法】采用盐酸沉淀法从E1R-j发酵液中提取粗蛋白,并筛选酸沉淀的最佳pH值,然后通过反相柱RESOURCETMRPC、凝胶柱Superdex-75、阴离子交换柱DEAE-Sepharose和脱盐柱层析技术,提取并分离纯化粗蛋白;在粗蛋白分离纯化过程中,以皿内对峙试验测定蛋白的抗菌活性;通过扫描电镜技术,观察抗菌蛋白对病原菌菌丝的抑制作用。【结果】以pH 4.0盐酸沉淀获得的粗蛋白活性最强,抑菌效果最佳。反相柱RESOURCETMRPC获得的活性峰收集物经凝胶柱Superdex-75、阴离子交换柱DEAE-Sepharose和脱盐柱层析后,得到1个对称的活性峰,其收集物经非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(Native-PAGE)检测为单一条带,变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)图谱中显示有2个分子质量相近的条带,表明该抗菌蛋白可能含有2个亚基,2个亚基的分子质量分别为55和60ku,将该活性蛋白命名为EP-1。扫描电镜结果显示,抗菌蛋白EP-1可使苹果树腐烂病菌菌丝出现膨大、弯曲以及原生质外渗等现象。【结论】通过盐酸沉淀及柱层析技术,从枯草芽孢杆菌E1R-j发酵液中分离纯化出一种分子质量为115ku的抗菌蛋白EP-1,其对苹果树腐烂病菌菌丝生长具有明显的抑制和破坏作用。     

小麦赤霉病的生物防治研究 Ⅲ .拮抗芽孢杆菌B4、B6菌株的防病机制

枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)B4和B6菌株对小麦赤霉病菌(Fusariumgraminearum)的作用机制主要是通过产生抗生代谢产物抑制病菌的孢子萌发和菌丝生长。抗菌物质无挥发性,主要为脂溶性和水溶物质。通过硫酸铵盐析和SDS-PGE分析,抗菌蛋白是重要的抗菌物质,蛋白组分的分子量范围在20～63kD之间。最适于两菌株产生抗菌物质的条件是:YSP培养基、pH7 0、28℃和充足的氧。产生抗菌活性物质的高峰期,分别是在培养72h(B6菌株)和96h(B4菌株)。抗菌物质在酸性和中性条件下对热稳定,在碱性条件下则不稳定。     

石蒜根际拮抗细菌HH1的筛选鉴定及其抑菌活性研究

[目的]以小麦赤霉病菌(Fusarium gramiuearum)为筛选靶标,分离石蒜根部土样中的拮抗细菌并研究其抑菌特性及机制。[方法]通过抑菌活性筛选拮抗菌株,根据菌落及细胞形态观察、生理生化试验结果和16S rRNA基因序列分析进行菌种鉴定,并对拮抗菌株产活性抗真菌成分的最佳培养基和培养条件进行优化。通过显微观察拮抗菌发酵上清液对病原菌生长的影响,对活性物质的热稳定性、酸碱稳定性及对蛋白酶K敏感性进行测定。[结果]共获得有稳定拮抗效果的菌株7株。以其中1株对小麦赤霉病菌具有较好拮抗作用的细菌HH1作为进一步研究的对象,鉴定其为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。抑菌试验发现菌株HH1能够分泌抑制小麦赤霉病菌孢子和菌丝生长的物质。沉淀菌株HH1发酵上清液中活性物质的最适硫酸铵饱和度为60%。优化了菌株HH1产活性抗真菌成分的培养基和培养条件。对活性物质热稳定性、酸碱稳定性及对蛋白酶K敏感性的测定结果显示:拮抗物质在p H中性和低于70℃的条件下较稳定,70℃以上的温度和蛋白酶K处理抗菌物质,其抑菌活性显著下降。[结论]初步推测菌株HH1所产拮抗物质可能是蛋白质类。     

链霉菌S417菌株发酵液的抗真菌活性及稳定性研究

以16种植物病原真菌为供试菌,采用菌丝生长速率法测定拮抗链霉菌S417发酵液的抑菌谱;以采后香蕉炭疽病菌为指示菌,管碟法测定发酵液经不同理化园子处理后的抑菌活性.结果显示:链霉菌S417发酵液对16种植物病原真菌均具有不同程度的抑菌活性,其中对香蕉炭疽病菌、玉米大斑病菌等5种真菌的抑制率在82.53％～69.63％之间,显著高于其他供试菌株.120℃处理20 min,发酵液仍有较强抑菌活性;紫外线照射25 min,对发酵液抑菌活性无显著影响;阳光照射4h,抑菌活性丧失;发酵液对酸碱稳定,在pH值6.0时活性最强.     

无花果内生真菌的研究Ⅰ.抗植物病原真菌活性的筛选

以白菜黑斑病菌（Alternaria brassicae）、番茄灰霉病菌（Botrytis cinerea）、辣椒疫霉病菌（Phytophthora capsici）、苹果腐烂病菌（Valsa mali）、西瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporum f．sp．niveum）、烟草赤星病菌（Alternaria alternata）为指示菌种，对从无花果（Ficuscarice）中分离获得到的64株内生真菌进行抗真菌活性试验，结果表明18株内生真菌具有抗菌活性，占总内生真菌的28．1％，将具有抗菌活性的菌株进行分类鉴定，分属于2目、4科、8属。     

紫茎泽兰提取物对几种植物病原真菌的抑制作用

[目的]明确紫茎泽兰提取物对4种植物病原真菌的抑制作用。[方法]以棉花枯萎病原菌、辣椒疫霉病原菌、苹果腐烂病原菌和水稻稻瘟病原菌为供试菌种,利用生长速率法对紫茎泽兰6种有机试剂提取物进行抑菌活性测定。[结果]紫茎泽兰6种有机溶剂提取液对4种病原真菌均有较好的抑制作用,其中以紫茎泽兰乙醇提取液的抑菌效果最好,在浓度为100mg/ml时对4种真菌的抑制率均达到100%,其次为正丁醇提取液。其作用大小与提取液的浓度相关,药剂浓度越大,抑制作用越强。不同的有机溶剂提取液对同一种植物病原真菌的抑制效果有差异。[结论]紫茎泽兰乙醇和正丁醇提取物在较低作用浓度下依然能发挥较高的抑制作用,可作为良好的紫茎泽兰提取物剂型以开发新型植物源生物农药。     

1株链霉菌对几种植物病原真菌抑菌活性的初步研究

为了研究链霉菌1#所产生生物活性物质对5种植物病原真菌的抑菌活性。通过测定其次生代谢产物的抑菌活性,研究其发酵液对5种植物病原真菌的抑制效果。在链霉菌1#的同一批发酵液中,对小麦赤霉病菌的菌丝生长抑制率为60.8%,对棉花黄萎病菌和水稻稻瘟病菌的菌丝生长抑制率为20.0%和4.3%。100℃以下热处理15 min,拮抗成分仍有较强的活性,但随着温度和处理时间的增加,拮抗活性的丧失也就越明显。链霉菌1#粗发酵液活性作用在pH值3.8~9.0基本不变。在接近中性条件下,粗发酵液的拮抗活性最强。这株链霉菌的粗发酵液对几种植物病原真菌有很好的抑制效果,它具有一定的耐热性,抑菌效果在pH值3.8~9.0无明显差异。     

生防菌株LDB1对不同植物病原真菌抑菌谱的比较

以实验室分离得到的枯草芽孢杆菌菌株LDB1为实验材料,通过对该菌株分别进行固体、液体培养条件下的抑菌谱比较研究,以明确该菌株对主要植物病原真菌的抑制效果。结果表明:(1)两种处理方式均对供试的8种植物病原真菌表现出较好的抑制效果;(2)除水稻纹枯病菌和苹果轮纹病菌外,LDB1菌株发酵液对其他6种病原菌的抑制作用皆比其固体状态强,Duncan多重比较分析显示,在α=0.05的水平上,两种处理方式差异显著。     

球毛壳中抗真菌物质对树皮腐烂病菌的抑制作用

[目的]阐明球毛壳中抗真菌物质对树皮腐烂病菌的抑制作用机制。[方法]通过平板对峙培养、发酵液萃取、薄层层析分离和抑菌活性测定等方法,研究毛白杨内生真菌球毛壳ND35产生的抗真菌物质对树皮腐烂病菌的抑制作用。[结果]球毛壳ND35的抗真菌物质粗提物对杨树和苹果树腐烂病菌有较强的抑制作用,对2种病菌的菌丝生长抑制率分别是66.4%和72.6%。对分生孢子萌发的抑制率分别是92.2%和80.4%。薄层层析分离和活性测定结果证明,抗真菌物质2号组分在对树皮腐烂病菌的抑菌过程中起主要作用。[结论]球毛壳中抗真菌物质对于树皮腐烂病有生物防治潜力。     

红树内生细菌AmS2对多种植物病原真菌的抑制作用

采用平板对峙生长法测定了红树内生细菌AmS2菌株对辣椒疫霉和香蕉枯萎菌等多种植物病原真菌的抑制作用,通过生长速率法研究了发酵液甲醇提取物对多种植物病原真菌的毒力作用.结果表明,菌株AmS2对多种病原菌均具有较强的抑制作用,其中对辣椒炭疽菌的抑制作用最强,抑菌带宽为11.5 mm,显微观察抑菌带边缘菌丝末端膨大成球状、分枝增多、细胞壁破裂.发酵液甲醇提取物能够抑制6种病原真菌的生长,随着浓度的增加,抑菌效果增强,其中对辣椒炭疽菌的抑菌效果最好,EC50和EC95分别为0.8923 mg/mL和2.4939 mg/mL.     

解淀粉芽孢杆菌HAB-7 对18株植物病原真菌的抑制作用

HAB-7是一株分离自豇豆根际土壤、 具有较强抑菌作用的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens).研究HAB-7对18株植物病原真菌及其发酵液粗提蛋白对植物病原的抑制作用,并测定其对番茄种子的促生作用.采用平板对峙法测定其对18株植物病原真菌的抑制活性,以橡胶树炭疽菌为指示菌,对其发酵上清液经60%、80%硫酸铵盐析获得的抗菌粗蛋白进行测试﹔ 并将HAB-7菌液稀释成6个浓度梯度,分别用来对番茄种子进行促生测试.结果显示﹕HAB-7对18株植物病原真菌的平均抑菌率为61.03%﹔ 其发酵上清液对橡胶树炭疽病菌的抑制率为56.80%,80%硫酸铵粗提蛋白对橡胶树炭疽病菌的抑制率为38.88%﹔10-4 CFU/mL的HAB-7菌液浓度促进了番茄种子胚根的伸长,长度比CK提高67.76%.HAB-7菌株对植物病原菌有较广谱的抑菌活性,其分泌的活性物质除了活性蛋白外,可能还有其他的活性物质,低浓度的HAB-7菌液能促进植物根系生长.本研究结果为后续研究其致病机理起到重要的作用.     

克里本类芽孢杆菌TRCC 82001抑菌活性分析及发酵条件优化

分析克里本类芽孢杆菌TRCC 82001的抑菌活性和防病效果,优化其发酵条件以提升发酵液抑菌效果。通过平板对峙试验测定拮抗菌的抑菌活性,利用不同检测平板分析其产真菌细胞壁裂解酶特性,以单因素试验筛选其最优发酵培养基和最优发酵条件,最后通过离体枝条防治试验研究其防病能力。结果表明,克里本类芽孢杆菌TRCC 82001对金黄壳囊孢菌等多种植物病原真菌均有较好的抑菌活性,抑菌带宽度范围在10.00~13.33 mm;能产生蛋白酶、β-1,3-葡聚糖酶和纤维素酶;最优发酵培养基为马铃薯葡萄糖肉汤培养基;最佳发酵条件组合为时间3 d、温度30 ℃、pH 6.0、转速180 r/min、装液量20%和接种量1%;拮抗菌在离体枝条上对杨树腐烂病的抑制效果达到100%。该研究结果为该菌株及其抑菌物质在防治植物病害方面的应用奠定了基础。     

解淀粉芽孢杆菌产抗菌物质发酵工艺研究

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)BJ-6发酵过程中可产生对多种植物病原真菌有抑菌作用的抗菌物质,为提高该菌株抗菌物质的产量,收集到应用于芽孢杆菌发酵的培养基配方18种,通过摇床培养筛选出较适宜于解淀粉芽孢杆菌BJ-6发酵的培养基7种.在此基础上,利用2号培养基对该菌株进行了5 L发酵罐的发酵培养,并采用不同生化检测方法测定了发酵过程中菌体数量、蛋白产生量、碳源和氮源的消耗量随发酵时间的动态变化情况,明确了最佳发酵时间为96 h以及碳氮源的补加时间为开始发酵后的8～12 h.同时,发酵罐自动记录了发酵过程中pH值和溶氧的动态变化.