地衣芽胞杆菌HS10原生质电转化体系的研究

地衣芽胞杆菌Bacillus licheniformis HS10及其粗蛋白对多种病原真菌具有防治效果,为挖掘其生防功能基因,本研究通过对原生质体的制备、再生培养基、渗透压稳定剂、电击参数等试验条件进行优化,建立了地衣芽胞杆菌HS10原生质体电转化法。结果表明最佳转化条件为:转接培养10h达到对数生长后期的菌体,浓缩4倍后,利用终浓度1mg/mL的溶菌酶,于37℃、150r/min酶解20min,酶解效率达到99.34%,1×SMM洗涤3次,调整菌浓度至1.0×108 cfu/mL,并通过1.6kV、5ms的电击后,迅速在SMMP溶液中100r/min、37℃恢复6~10h,涂布于含Kan和Erm的再生培养基DM3平板。将该方法用于突变体库构建的质粒pMarA(8 253bp)和基因敲除质粒pMADΔCP(13 043bp)的大片段质粒转化,分别获得了37cfu/μg DNA和10cfu/μg DNA阳性转化子。该遗传转化体系为地衣芽胞杆菌HS10中相关基因功能的研究提供了技术支撑。     

海洋生境贝莱斯芽孢杆菌TCS001的鉴定及抑真菌活性

为研究海洋生境芽孢杆菌TCS001的分类地位和抑菌活性,通过形态和生理生化特征观察,并结合gyrA序列同源性分析对菌株进行了鉴定;通过平板对峙培养法测定了菌株TCS001对多种植物病原真菌的抑菌谱;采用菌丝生长速率法和凹玻片法,测定了不同浓度TCS001菌株发酵滤液对靶标菌黄瓜灰霉病菌Botrytis cinerea菌丝生长和孢子萌发的影响。结果显示:该菌株为贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis,其对6种供试病原菌均有一定的抑制效果,其中对黄瓜灰霉病菌的抑制率最高,达87.66%。不同稀释倍数下,TCS001发酵滤液对黄瓜灰霉病菌均有一定的抑制作用,其中,稀释5倍时对菌丝生长和孢子萌发的抑制率最高,分别为96.24%和98.05%,稀释20倍时抑制率也均达90%以上。形态学观察发现,TCS001发酵滤液可导致黄瓜灰霉病菌孢子萌发芽管中间或顶端膨大畸形。研究表明,海洋生境贝莱斯芽孢杆菌TCS001极具开发为微生物农药的潜能。     

枯草芽胞杆菌YB-05与申嗪霉素复配防治小麦茎基腐病

由假禾谷镰刀菌Fusarium pseudograminearum引起的小麦茎基腐病是一种重要的土传病害,生产上亟需一种安全有效的防控方法。本研究利用枯草芽胞杆菌YB-05与申嗪霉素复配,并评价该复配制剂对小麦茎基腐病的防治效果。结果显示当申嗪霉素浓度低于500 μg/mL时,对YB-05的菌落生长无显著影响;室内盆栽及田间试验表明枯草芽胞杆菌YB-05菌液和1%申嗪霉素悬浮剂按照19：1（vt/vt）复配生物制剂20 mL/kg拌种处理发病最轻,均超过了高剂量的单剂处理（枯草芽胞杆菌YB-05 30 mL/kg拌种处理和1%申嗪霉素2 mL/kg拌种处理）和4.8%适麦丹水悬浮剂2 mL/kg拌种处理,并且具有一定的促生和增产作用。其中,复配制剂室内防治效果为69.8%,在两次的田间调查中防治效果分别为57.8%和45.7%。由此可见,枯草芽胞杆菌与申嗪霉素复配具有协同增效的作用,可以减少化学农药的使用,具有较好的开发利用潜力。     

棉花黄萎病生防芽孢杆菌S12产芽孢培养基的响应面优化

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)S12是分离自新疆棉田根际土壤的一株广谱抑菌菌株,尤其对棉花黄萎病大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)孢子萌发和菌丝生长具有较强的抑制作用。为了提高菌株S12发酵液中芽孢产量,对其发酵培养基组分及配比进行优化。首先通过单因素试验分别分析6种不同碳源、氮源和无机盐对菌株S12芽孢产量的影响,随后采用Plackett-Burman试验设计确定影响芽孢产量的主要因子,并利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法优化确定主要影响因子的最佳配比。最终获得菌株S12产芽孢培养基的优化配比组合为:玉米粉1.30%、大豆蛋白胨1.51%、CaCO30.08%、NaH2PO4·2H2O0.2%、Na2HPO4·2H2O 0.4%。优化后芽孢产量达到7.46×108 mL-1,与初始培养基相比提高了387.58%。可见,通过优化培养基组分,提高发酵液中芽孢产量,降低生产原料成本,为其进一步生防菌剂的工业化生产奠定基础。     

枯草芽孢杆菌TR21 可湿性粉剂对香蕉根际土壤微生物的影响

为了研究枯草芽孢杆菌TR21可湿性粉剂施用对香蕉根际土壤微生物的影响,采集TR21可湿性粉剂处理和清水对照不同种植时期的香蕉根际土样10份,分别提取各土壤总DNA,采用PCRDGGE、主条带回收、基因克隆和序列测定分析的方法,比较不同处理根际土壤微生物组成差异。结果表明:与未种植香蕉的土样相比,香蕉种植初期,对照土样的物种丰富度S值和多样性指数H值均下降,但经TR21处理的土壤S值增加、H值变动不大;香蕉种植中期,对照土壤的S值和H值上升,达到未种植时的数值,但经TR21处理的土壤S值持续增加、H值下降;随着种植时间的推移直至有香蕉枯萎病发病时,对照和TR21处理土壤的S值持续增加、H值持续下降,但经TR21处理的发病植株和健康植株的根际S值均大于对照、H值均小于对照;对差异条带鉴定及主条带回收和测序分析后均发现,TR21处理后根际土壤的芽孢杆菌增多。说明用枯草芽胞杆菌TR21可湿性粉剂灌根处理香蕉,可以提高香蕉根际土壤微生物的S值,并引起根际芽孢杆菌数量增加。     

Bacillus pumilus菌剂与化肥配施对油麦菜生长和品质的影响

Bacillus pumilus菌株隶属芽孢杆菌属,其有利于促进植物的生长和营养吸收。为探讨该菌株对植物生长及营养品质的应用价值,将该菌株与化肥进行不同配施处理,进行油麦菜盆栽试验。结果表明,B.pumilus菌剂与化肥配施对油麦菜有促生作用且提高,其品质,氮磷肥与菌剂配施使油麦菜株高、鲜重和干物质量比对照分别高26.54%、353.95%和303.83%,根长、根鲜重、根干物质量分别高210.18%、163.89%和328.30%;化肥与菌剂配施对油麦菜的促生效果较单施菌剂亦有显著增加,菌剂与化肥配施处理后维生素C和总糖含量比对照分别高100.00%和283.50%,同时对油麦菜中的钾、镁、钠含量有一定的影响。另外,B.pumilus菌株具有解有机磷及无机磷的能力,这可能是其促进植株生长的作用机制。可见,B.pumilus菌剂与化肥配施后的促生效果较好,可促进油麦菜的生长及其品质的提高。     

生物诱抗剂防治大白菜根肿病效果及对根际微生物群落影响

为寻找防治大白菜根肿病的更好方法,利用枯草芽孢杆菌XF-1和香菇菌丝体研发生物诱抗剂香菇菌丝体裂解液(EXF-1)和EXF-1丙酮抽提液,并在盆栽条件下测定其防治大白菜根肿病效果及对大白菜根际土微生物群落多样性及土壤微生物量的变化。结果发现:施用EXF-1和EXF-1丙酮抽提物对大白菜根肿病的防效分别达65.07%和42.20%。同时该生物诱抗剂增加了大白菜根际芽孢菌和根际真菌,但减少了放线菌总量,起到调控根际微生态环境、改变土壤微生物群落功能多样性、促进大白菜根生长的作用。Biolog生态板培养表面31个碳源中糖类和氨基酸的方差贡献率分别为35.0%和10.7%。表明施入生物诱抗剂EXF-1和EXF-1丙酮抽提物促进根生长的物质主要是糖类和氨基酸,从而起到调节抑制大白菜根肿病发生的作用。     

柑橘砂皮病菌生防菌的筛选及其发酵条件优化

以柑橘砂皮病菌为靶标菌株,采用平板对峙法从土壤中分离到的227株细菌中获得4株对柑橘砂皮病菌有明显抑制活性的菌株,其中Y2菌株发酵液稀释5倍和10倍后,对柑橘砂皮病菌菌丝生长的抑制率分别为69.85%、61.76%。生理生化测定与16S r RNA基因序列分析结合,确定Y2菌株为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。Y2菌株培养的最佳氮源和最佳碳源分别为蛋白胨和可溶性淀粉,最佳发酵温度28℃,转速180 r/min。Y2菌株产生的抑菌活性物质经80℃高温处理和强酸、强碱处理,活性明显下降。     

胡椒瘟病生防菌 Bacillus subtilis VD18R19 全基因组测序及 比较基因组学分析

Bacillus subtilis VD18R19 具有促进胡椒生长和防治胡椒瘟病的效果,全基因组测序是其分子机理研究和开发 利用的重要基础。本研究采用第二代 Illumina 平台与第三代 PacBio 平台相结合的测序技术,对生防菌 VD18R19 进行 全基因组测序,并进行比较基因组学分析。结果发现,VD18R19 全基因组大小为 4 123 380 bp,GC 含量为 43.80%, 编码基因 4 245 个;含有 tRNA 85 个、rRNA 30 个、sRNA 33 个;含有串联重复序列 60 个,其中小卫星 DNA 43 个、 微卫星 DNA 1 个;共线性分析、core-pan 基因分析及基因家族分析结果均显示 VD18R19 与模式菌株 B. subtilis 168 具 有高度的同源性;antiSMASH 软件预测及同源序列比对结果显示,VD18R19 菌株中含有 6 个抑菌次生代谢产物合成基 因簇,编码 surfactin、plipastatin、bacillibactin、bacilysin、bacillaene、subtilosin A 等抑菌物质,其合成途径涵盖了核 糖体途径、非核糖体途径和聚酮合酶途径。本研究为深入研究生防菌 VD18R19 的分子机理奠定生物信息学基础,有利 于生防菌株及其抑菌次生代谢产物的开发和利用。