北京地区杏树冰核活性细菌种类及其消长动态规律的研究

 【目的】弄清冰核活性细菌（INA细菌）在杏树上分布种类及分布与年消长动态规律，对于通过防治INA细菌防御杏树晚霜冻害具有重要的意义。【方法】对北京杏主产区27个杏栽培品种及山杏进行调查，采用形态及生理生化方法进行种类鉴定，采用小液滴冻结法测定冰核活性。【结果】共分离到22株-5℃有活性INA细菌菌株，被确定为2个属中的3个种： 假单胞菌丁香致病变种（Pseudomonas syringae pv.syringae）10株，占45.5%；成团泛生菌（Pantoea agglomerans）9株，占40.9%；凤梨泛生菌噬夏孢子致病变种（Pantoea ananas pv.uredovora）3株，占13.6%。成团泛生菌为杏树上首次发现的INA细菌，‘玉巴达’杏树上的INA细菌（P. agglomerans）数量分布存在3个高峰期：花期（3月末至4月初）、果实发育期（5至6月初）、越冬初期（12月），夏秋季及寒冬难以分离到INA细菌。【结论】INA细菌分布数量与杏树所处地理位置及生态条件有关，杏不同器官上分离到的INA细菌的频率也存在差异。     

INA细菌种类及其冰核活性与“不知火”果实霜冻关系的研究

根据四川省杂柑上采集受冻标本20份,分离到16株冰核细菌菌株,经细菌学鉴定确认属于2个属3个种:E.ananas Serrano1928,6株,占37.5%;P.syringaevan Hall1902,6株,占37.5%;P.viridiflava(Burkholder1930)Dowson1939,4株,占25%。且E.ananas的冰核活性小于P.syringae和P.viridiflava。这是杂柑上关于INA细菌的首次报道。并且通过研究INA细菌与"不知火"果实霜冻关系结果表明,在低温胁迫下,INA细菌能较大幅度提高果皮相对电导率,增大细胞原生质膜渗透性,是诱发和加重"不知火"果实霜冻的重要因素。     

冰核细菌对液体食品过冷却点的影响

 于 2 2℃下在KB培养基上培养冰核活性细菌 (Xanthomonascampestris菌株XcIN 1) ,对数生长期离心获得的细胞冰核活性最强。该细胞在 - 3℃时能够起到冰核的作用使纯水结冰。把冰核细菌与液体食品 (如蔗糖、蛋清、牛奶、番茄汁、苹果汁、橘汁、梨汁、酱油、豆酱和食醋 )混合 ,观察其对过冷却点的影响。结果是 ,加入冰核菌使液体食品的过冷却点提高了 0 .3～ 3.7℃ ,表明在冷冻食品工业中应用细菌冰核可以节约能源并提高效率     

诱发枇杷霜冻害的冰核细菌拮抗菌分离与筛选

[目的]筛选出具有防除枇杷INA细菌的拮抗菌.[方法]从枇杷根际土壤中分离冰核细菌拮抗菌,对其进行抑菌圈、杀菌能力、破坏冰核活性蛋白能力测定.[结果]从不同海拔地区的根际土壤中共分离得到128个菌株,其中有拮抗效果的有55株,平皿拮抗效果强的有15株,再经拮抗系数比较得到9株强拮抗菌菌株,最后筛选出l株杀菌率达98％、破坏冰核蛋白能力达100％的拮抗菌BL-36.[结论] BL-36既有杀菌效果又有破坏冰核蛋白能力,是具有较好利用前景的防除诱发枇杷霜冻害冰核细菌、减轻枇杷霜冻害的生物防治材料.     

云南冰核活性细菌的鉴定及防霜新技术研究

 近十年来,国外研究证明,在植物体上广泛存在具有冰核活性的细菌(Icenuoleation active bacteria简称INA细菌),它可在-2-5℃诱发植物细胞结冰而发生霜冻害,相反,无INA细菌存在的植物,一般能耐-7-8℃的低温而不发生霜冻,这一发现,为研究和防治植物霜冻害提出了新方向.     

冰核细菌对液体食品过冷却点的影响

于 2 2℃下在KB培养基上培养冰核活性细菌 (Xanthomonascampestris菌株XcIN 1) ,对数生长期离心获得的细胞冰核活性最强。该细胞在 - 3℃时能够起到冰核的作用使纯水结冰。把冰核细菌与液体食品 (如蔗糖、蛋清、牛奶、番茄汁、苹果汁、橘汁、梨汁、酱油、豆酱和食醋 )混合 ,观察其对过冷却点的影响。结果是 ,加入冰核菌使液体食品的过冷却点提高了 0 .3～ 3.7℃ ,表明在冷冻食品工业中应用细菌冰核可以节约能源并提高效率     

影响冰核细菌成冰活性的因素研究

 采用Vail小滴冻结法，定量定性测定了8种因素对INA细菌成冰活性的影响，结果表明：INA细菌浓度为5×10#+2—5×10#+8个/ml细菌，温度为-2℃-7℃范围内，当温度一定时，菌液浓度越高成冰活性越强；当菌液浓度一定时，温度越低成冰活性越强。冰核细菌最佳培养温度为20℃左右，25℃以上成冰活性逐渐降低。冰核细菌在4℃下保存20天成冰活性稳定不变，25℃以上时，温度越高成冰活性丧失越快。培养基组分不同，其成冰活性亦不同，若含有甘油或蔗糖组分，可增加成冰活性。用波长254nm紫外线照射INA细菌菌液1-30分钟时，对其成冰活性和杀灭作用的影响大小，与照射时间长短成正相关，若照射30分钟时，不仅INA细菌全部丧失成冰活性，而且也全被杀死。1%的胃蛋白酶能极显著地破坏成冰活性。pH2.0或pH4.0的酸性溶液和pH10的碱性溶液，都能破坏成冰活性。3种抗菌素都能杀死INA细菌，但不一定能破坏成冰活性，如对丁香假单胞菌(P.S)的成冰活性几乎毫无影响。凡是含有 铜类、硫类和脲类的杀菌剂以及重金属盐类、氯仿和乙醚都具有破坏INA细菌成冰活性的作用。     

冰核活性真菌的分离与鉴定

 1997～1998年,从蚕豆等植物霜冻害标本中分离到了12株具有冰核活性的真菌,在-5.5℃下具有较强的冰核活性.室温下保存1年转入冰箱中保存半年的菌丝体培养液仍保持原有的强烈成冰核活性,表明其成冰核活性物质与冰核活性细菌有所不同.经鉴定,这12株冰核活性真菌均为燕麦镰刀菌(Fusarium avenaceum Sac.),这是国内有关冰核活性真菌研究的首次报道.     

我国生物冰核研究进展

我国从1986年起开展了冰核活性细菌的研究,已取得一定的进展。查明了我国冰核细菌种类、分布规律、冰核活性强弱程度,明确了影响冰核细菌冰核活性的某些因素和提出了菌种保存方法;验证了冰核细菌是诱发和加重植物霜冻的重要因素,研究揭示冰核细菌、低温强度和植物霜冻害三者的关系,并进行了药剂和生物防霜新技术研究;利用冰核细菌研制成功了冰蛋白降水催化剂,开展了促冻杀虫、克隆了编码冰蛋白的冰核活性基因及有关冰核细菌分子生物学应用技术研究;首次报道了大麦黄矮病毒冰核活性,对揭示未知生物冰核种类有一定意义。     

冰核细菌的定量分离研究

 冰核细菌可能是自然界中诱发和加重霜冻敏感植物发生霜冻害的重要原因之一。由于单个的冰核细菌细胞并不具有冰核活性,因此,研究植物上冰核细菌的种群数量或密度是研究冰核细菌与植物霜冻害关系的关键。从云南省的元江、寻甸、河口、呈贡、临沧、陆良、宣威、曲靖、富民、昆明市官渡区及越南老街等地采集到108种植物共166个标样中,有45个标样分离共到71株冰核细菌,标样中冰核细菌的检出率为27.1％,最低密度为6.0×10⁴ CFU/g,最高密度为5.12×10⁹ CFU/g。其余121个标样经再次分离未检测冰核细菌,占总标样数的72.9％。在云南植物上,用稀释平板法可检测冰核细菌的最低密度为2.0×10⁴ CFU／g.     

Species of Ice Nucleation Active Bacteria on the Apricot and the Relationship Between Their Activity and Flower Frost

During 1996- 1997, sixty samples were collected from apricot in Hebei Province, from which nineteen ice nucleation active bacterial strains were isolated. Nine stains were identified as Pseudomonas syringae pv. syringae by bacteriological determination, while the others were Erwinia uredovora. Assay of ice nucleation activity (INA) showed the activity of the Pseudomonas strains was higher than that of the Erwinia.According to the number of bacterial cells required to produce one ice nucleus active at - 3℃, four stains was classified as strong ones, three as medium-strong, the remainder as weak. In general, the INA of these strains were regarded as medium-strong. Under stress of Iow temperatures, treatment of INA bacteria can greatly raised relative electric conductivity of petals and permeability of cell membrane. The treated petals showed symptoms of serious frost at - 3 - - 4℃ and had supercooling points of 2 - 3℃ higher than controls. Our results demon strated that INA bacteria are one major factor to incite frost damage to apricot flowers. We may reduce frost injury to apricot during flowering phage through control of INA bacteria.     

Effects of INA on postharvest blue and green molds and anthracnose decay in citrus fruit

As a synthetic functional analog of salicylic acid, 2,6-dichloroisonicotinic acid(INA) is effective in inducing the host disease resistance of a plant against a pathogen. The effects of INA on controlling postharvest blue and green molds and anthracnose decay and defense-related enzymes on citrus fruits were investigated, and the ascorbic acid of naturally infected citrus flavedo was also measured. Results showed that 1.0 mmol L~(–1) INA treatments significantly reduced blue and green molds and anthracnose decay development on both wound-inoculated fruit and naturally-infected fruit compared with the control fruit. The treatment effectively enhanced the β-1,3-glucanase(GLU), chitinase(CHI), phenylalanine ammonia-lyase(PAL) and peroxidase(POD) activities and the polyphenol oxidase(PPO) in flavedo. The results presented here suggest that INA might be used as a chemical fungicide substitution to control postharvest diseases in citrus fruits.     

防除INA细菌减轻蚕豆霜冻害的研究

 用室内测定及田间试验的方法,从10种供试药剂中筛选出1号、3号、4号、5号、10号等5种防霜剂,用于防除INA细菌,减轻蚕豆霜冻,效果稳定。在此基础上开发的农大防霜剂5号,防霜效果好,能使蚕豆增产10%～20%,具有良好的应用前景。     

茶树上冰核活性细菌的分离、鉴定及防治

霜冻发生时从茶树上分离到1株冰核活性细菌,该菌株在﹣5℃下在2 min内冻滴率达到85%,一个冰核产生需要的细胞数约为5.4×103个,该菌株具有明显冰核活性。对该菌株进行16S rDNA序列对比分析,判断该菌株为萎蔫短小杆菌(Curtobacterium flaccumfaciens)。在-5℃条件下,药剂防治效率顺序为:次氯酸钙>Tween80>藏红>亚甲蓝。在同一生态条件下的土壤中分离出1株拮抗菌,经鉴定该菌株为黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)。     

山东省植物上冰核活性细菌种类与分布研究

从山东省25种植物上分离到60株冰核活性细菌，鉴定结果为：假单胞菌属有37株，其中非荧光假单胞菌10株，占16.7%；丁香假单胞菌11株，占18.3%；荧光假单胞菌2株，占3.3%；菜豆荚斑假单胞菌14株，占23.3%。欧文氏菌属有23株，其中菠萝欧文氏菌21株，占355；草生欧文氏菌2株，占3.3%。INA细菌的种类和分布受季节、环境、地域和植物种类等多种因素的影响，这是山东省关于冰核细菌研究的首次报道。     

冰核活性细菌拮抗菌株的筛选

 从多种植物根际土壤中分离到300个细菌分离物,通过含菌平板培养筛选出F015,F023,F046等近20株对冰核细菌具有较强的拮抗力,室内测定对冰核细菌病原物抑菌圈达0.8～3.0 cm. 挑选出F015,F023,F046进一步进行室内抗菌机理、菌株鉴定和室外田间小区实验。实验结果表明,菌株初步鉴定为芽孢杆菌（Bacillus spp.）和假单胞杆菌（Pseudomonas spp.）。其代谢产物蛋白质粗提物对冰核细菌的生长有明显的抑制作用。室外防霜效果在19.5％～36.9％,可有效地控制霜冻害的发生与危害,具有广阔的应用前景。