玉米内生细菌YY1菌株高产抗菌物质的发酵条件优化

玉米内生细菌YY1菌株为枯草芽孢杆菌,对玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)有强烈的拮抗作用,通过产生抗菌物质发挥抑菌活性。以培养基的无菌滤液对玉米大斑病菌的拮抗活性为检测指标,确定其产生抗菌物质所需要的最佳碳源、氮源及无机盐,通过正交试验得到该菌株产生抗菌物质的培养基配方,并对其发酵工艺条件进行优化。结果表明,最佳培养基为可溶性淀粉3.0%,蛋白胨2.0%,KH2PO40.02%,MnCl20.01%。发酵工艺参数优化结果为培养基装液量30 mL/250 mL,接种量4%,培养基初始pH值为9.0,28℃条件下、120 r/min摇床振荡培养48 h。经发酵条件优化后,其抗菌活性有显著提高。     

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。     

玉米内生菌YY1菌株抗菌蛋白的稳定性和活性组分分析

为探究枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis菌株YY1抗菌蛋白的基本特性，采用硫酸铵分级沉淀法对蛋白粗提液进行提取，测定温度、酸碱性、蛋白酶和金属离子对抗菌蛋白稳定性的影响，利用阴离子交换柱层析和葡聚糖凝胶柱层析对其组分进行分离，通过MALDI-TOF质谱对其活性组分进行初步鉴定。结果表明，当硫酸铵饱和度为50%时，菌株YY1产生的粗蛋白对玉米大斑病菌Setosphaeria turcica的抑制效果最好，抑菌圈半径达2.20 cm。该粗蛋白具有较高的热稳定性，90℃处理120 min其抑菌活性未受到明显影响，121℃处理120 min其抑菌活性仍可保持原有活性的85.0%。该粗蛋白具有较好的耐碱性，pH 5～11条件下其抑菌活性稳定，pH 3～4条件下其抑菌活性显著下降。该粗蛋白对蛋白酶K和胰蛋白酶不敏感，两者处理后的抑菌活性分别为对照的97.5%和98.9%；不同浓度金属离子对其抑菌活性的影响存在差异，Cr³⁺可使该粗蛋白完全失活，Zn²⁺、Li⁺、K⁺、Na⁺、M...