禾谷镰刀菌拮抗菌株的筛选及鉴定

禾谷镰刀菌引起的小麦赤霉病能够导致小麦产量的大幅降低和品质的严重损失。为探索赤霉病生物防治方法,本试验从扬花期被禾谷镰刀菌侵染的麦穗上分离得到28株芽孢杆菌,利用平板对峙法对其进行筛选,其中20株菌对禾谷镰刀菌表现出明显的拮抗作用。根据生理生化特性和16S rDNA序列分析,这20株拮抗菌分别被鉴定为甲基营养型芽孢杆菌(11株)、解淀粉芽孢杆菌(2株)、枯草芽孢杆菌(2株)、暹罗芽孢杆菌(3株)和特基拉芽孢杆菌(2株)。这些菌株能够有效降低小麦赤霉病的发病率、发病程度和病情指数,其中菌株JS62N、JS15E和JS29I能够将赤霉病发病率降低80%以上;菌株JS29I、JS62N、JS39C和JS39D能够将赤霉病发病程度降低80%以上。16株菌能将病情指数降低80%以上;所有菌株均能极显著增加小麦的百粒重,JS12Q效果最好(+101.4%)。本研究结果为小麦赤霉病的防治提供了生物防治材料。     

大豆种子特异性启动子的分离及结构分析

 采用PCR技术从大豆品种吉林43基因组DNA中分离到大豆β-伴球蛋白α-亚基基因启动子片段（BCSP666）。序列比较和分析表明，这一启动子片段与其它两个大豆种子特异性启动子--β-伴球蛋白α′-亚基基因启动子片段和β-伴球蛋白β-亚基基因启动子--片段在序列结构上有很大的相似性，并具有多种种子特异性启动子所特有的序列元件，据此推测该启动子片段具有种子特异性启动子活性。Δ6-脂肪酸脱氢酶是亚油酸脱氢形成γ-亚麻酸的限速酶。将启动子片段BCSP666与深黄被孢霉Δ6-脂肪酸脱氢酶基因（MI D6D）连接，构建种子特异性表达载体pBMI666。通过农杆菌介导法转化大豆子叶节，在转基因愈伤组织中表达了脂肪酸脱氢酶基因（MI D6D）,获得γ-亚麻酸，初步验证了启动子片段BCSP666的启动子活性。     

解淀粉芽孢杆菌NS2降解玉米赤霉烯酮的研究

为了丰富玉米赤霉烯酮(ZEN)解毒菌种库,通过采集湖南省邵阳市等7个省市粮食样品,筛选获得1株能够高效降解ZEN的解淀粉芽孢杆菌NS2。采用高效液相色谱法检测降解前后ZEN的含量发现,液态发酵72 h,该菌对5 mg·L^-1 ZEN标准品的降解率高达96.0%,固态发酵72 h,菌株对玉米粉中2.5 mg·L^-1 ZEN标准品的降解率高达88.2%。采用高效液相色谱与四级杆飞行时间质谱联用技术检测该菌处理后的ZEN降解产物,未检测出具有毒性作用的α-玉米赤霉烯醇(α-ZOL)、β-玉米赤霉烯醇(β-ZOL)等ZEN的类似物。此外,抗菌活性试验与木聚糖酶、纤维素酶和蛋白酶活性试验显示降解菌NS2还能通过产生具有抗菌作用的次生代谢产物,抑制病原微生物大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌的生长。上述结果表明,解淀粉芽孢杆菌NS2可以高效降解ZEN,具有潜在应用前景,为ZEN解毒产品的开发与应用奠定了材料基础。     

异硫氰酸苄酯对于黄曲霉生长速率和产毒情况的影响

为明确异硫氰酸苄酯(BITC)在不同条件下对黄曲霉的抑制效果,本研究以熏蒸法,在28℃培养条件下,分别以花生和玉米为培养基质,研究不同浓度(0、5、10、15、20 mg·L-1)异硫氰酸苄酯在不同水分活度(aw)(0.930、0.960、0.980、0.995)下对黄曲霉(Aspergillus flavus)生长和...     

一株高效降解玉米赤霉烯酮的耐酸耐高温枯草芽孢杆菌的研究

为寻求更高效、实用的生物脱毒制剂,提高其应用范围,通过采集酸性、高温的温泉环境样品,筛选获得1株高效降解玉米赤霉烯酮(ZEN)的细菌菌株Y-33,并对该菌株生长和降解特性进行分析。结果表明,菌株Y-33在50℃、pH值5.0条件下孵育36 h,菌液对2 μg·mL^-1 ZEN的降解率高达93.79%,对20 μg·mL^-1 ZEN的降解率也达82.40%。从形态、生理生化特性及16S rDNA序列对菌株Y-33进行分析,初步鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。该菌株发酵上清液在28℃条件下对ZEN降解率为62.02%。金属离子Mn²⁺能明显增强菌株Y-33发酵上清液对ZEN的降解能力,降解率达81.17%,而Zn²⁺严重抑制了Y-33发酵上清液对ZEN的降解能力,降解率仅为5.42%。本研究结果为ZEN解毒菌剂的开发与应用奠定了理论基础。     

一株贝莱斯芽孢杆菌抑制禾谷镰刀菌的研究

为丰富生物防治菌株资源,本试验从感染赤霉病的麦穗上通过平板对峙法筛选到1株可高效抑制禾谷镰刀菌的细菌JS25R,在温室条件下该菌能有效降低小麦赤霉病的发病率、发病程度和病情指数。根据形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析,将这株拮抗菌鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。进一步通过发酵液和挥发性物质抑制禾谷镰刀菌效果分析初步研究该菌抑制禾谷镰刀菌的机理。结果表明,JS25R的发酵液可抑制禾谷镰刀菌的生长,抑菌带宽度为0.58 cm。通过PCR扩增,确定该菌具有生防相关的5个脂肽合成基因。同时,JS25R可产生挥发性物质抑制谷镰刀菌的菌体生长(抑制率为27.7%)和孢子萌发(抑制率为26.7%),禾烷酮、2-壬酮和2-壬醇4种物质可完全抑制禾谷镰刀菌的生长。气相色谱-质谱法(GC-MS)分析结果表明,该菌可产生36种挥发性化合物,主要为酮类、烷类、苯类、醇类等,其中二甲基二硫醚、2-十一。本研究结果为禾谷镰刀菌生物防治提供了菌种材料。     

种植至储藏期花生黄曲霉毒素B_1污染研究

为解析种植至储藏期花生受黄曲霉侵染及黄曲霉毒素B1(AFB_1)污染的规律,揭示花生AFB_1污染的源头及主要影响因素,选取种植湛红2号和湛油75的花生田,采集种植期花生果和土壤及储藏1~4个月的花生果,分析花生和土壤真菌菌相,并采用高效液相色谱法测定花生AFB_1含量。结果表明,种植期黄曲霉侵染花生果主要发生在成熟期,但黄曲霉污染率均在8%以下;湛油75花生田土壤黄曲霉菌落数显著低于湛红2号,但花生果黄曲霉污染率显著高于湛红2号,表明湛红2号具有一定的黄曲霉抗性;湛油75和湛红2号分别在110 d和120 d检测到AFB_1,含量分别为3.37μg·kg~(-1)和2.08μg·kg~(-1),表明花生黄曲霉毒素含量与污染率呈正相关。储藏期花生果中未检测到黄曲霉和AFB_1,这主要是由于花生晾晒后水活度(aw)降低至0.70以下,不适合黄曲霉生长繁殖和毒素生物合成。综上,黄曲霉在荚果成熟期开始侵染花生果导致产生AFB_1,而储藏期保持较低的aw可有效预防黄曲霉及AFB_1污染。本研究结果为制定种植至储藏期花生黄曲霉毒素全程防控措施提供了理论依据。