防治蔬菜灰霉病枯草芽胞杆菌BAB-1水分散片剂的研制

枯草芽胞杆菌BAB-1是一株有效防治蔬菜灰霉病和白粉病的生防细菌。为提高该菌株的应用潜力,本研究以BAB-1菌株为有效成分开展水分散片剂的研制。通过生物相容性试验、正交试验和单因素试验对崩解剂、粘结剂及分散剂进行筛选,最终确定100亿CFU/g枯草芽胞杆菌BAB-1水分散片剂的适宜配方为酒石酸5%、碳酸氢钠25%、氯化钠0.5%、乳糖5%、PEG6000 2%、NNO 4%,BAB-1母药补足至100%。质量检测结果表明,该水分散片剂崩解时间为272.17 s,pH值为5.75,悬浮率为73.77%,产品各项指标均符合要求。温室盆栽试验结果表明,该制剂500倍液处理能够有效防治黄瓜与番茄灰霉病,防效分别达到84.11%和75.15%,与对照药剂43%氟菌·肟菌酯（露娜森）1000倍液的防治效果无显著性差异（76.25%与84.85%）,但显著高于2亿孢子/g木霉菌可湿性粉剂500倍液（62.71%与57.95%）。     

萎缩芽胞杆菌HMB22922发酵工艺及其制剂研制

萎缩芽胞杆菌Bacillus atrophaeus HMB22922是一株有效防治棉铃疫病的生防细菌。为降低该菌株的生产成本和提高其制剂的适用性，本研究完善了该菌株的发酵工艺并筛选出用于可湿性粉剂加工的适宜助剂。通过对11种规模化生产所用培养基进行筛选，确定2号培养基作为初始培养基；采用正交试验设计对其进行优化，结果表明，黄豆粉、酵母粉、玉米粉及碳酸钙是影响该菌株发酵活菌数的主效因素，最佳用量分别为13、3、30和3 g/L。进一步确定发酵液初始pH值为7.0、培养温度30℃为该菌株的适宜培养条件，发酵活菌数达到2.81×10⁹ cfu/mL。分别以润湿时间和悬浮率为指标，筛选该菌株可湿性粉剂所需助剂，结果表明，采用粉状885增效助剂B型和SP-2836作为润湿剂和分散剂，其可湿性粉剂润湿分散性能最优，并确定2.00×10⁹ cfu/g萎缩芽胞杆菌HMB22922可湿性粉剂配方。该制剂防治棉铃疫病的室内评价结果表明，人工接种棉铃疫病病原菌7 d后，该制剂能显著降低棉铃疫病的病情指数，防效达52.16%。     

30亿CFU/g芽胞杆菌可湿性粉剂的研制及其对马铃薯黄萎病和疮痂病的防治效果

黄萎病和疮痂病是马铃薯生产上的重要土传病害,严重影响马铃薯的产量与品质,但缺乏有效的防治药剂。本研究以枯草芽胞杆菌HMB26553和解淀粉芽胞杆菌PHODG36为有效成分,通过对润湿剂、分散剂及紫外保护剂的筛选,确定了30亿CFU/g芽胞杆菌可湿性粉剂的配方(质量分数):HMB26553菌株母药10%、PHODG36菌株母药10%、润湿剂LT-569 1%、分散剂MF 2%、紫外保护剂抗坏血酸1%和滑石粉76%。该制剂芽胞数量37.6亿 CFU/g,杂菌率2.8%,pH 7.8,细度98.2%,干燥减量1.6%,润湿时间95.7 s,悬浮率80.7%。温室盆栽试验结果表明:该可湿性粉剂15~45 kg/hm2拌种处理对马铃薯出苗安全,对生长无不良影响,对马铃薯黄萎病的防治效果为45.1%~47.4%。田间小区试验结果表明:该可湿性粉剂15~45 kg/hm2拌种处理能显著减轻马铃薯疮痂病的发生,其中30 kg/hm2拌种处理防治效果高达72.0%,增产率达15.5%。不同地区的田间示范试验应用结果表明:该可湿性粉剂30 kg/hm2拌种处理对马铃薯黄萎病的防治效果为50.8%~62.1%,疮痂病为63.9%~65.7%,增产率为14.3%~29.4%。本研究结果表明,30亿CFU/g芽胞杆菌可湿性粉剂能有效防治马铃薯土传病害且增产作用明显,为该制剂在马铃薯生产上应用提供了科学依据。     

生防枯草芽孢杆菌HMB19198发酵培养基的筛选及优化

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis HMB19198菌株能有效防治番茄灰霉病,脂肽类抗生素泛革素(fengycin)是该菌株产生的主要抑菌活性物质。为提高HMB19198菌株的发酵水平,本研究以活芽孢浓度为检测指标,通过对8种常用工业培养基进行筛选,获得了利于HMB19198菌株芽孢形成的基础培养基。采用单因素试验筛选HMB19198菌株芽孢产量较高的碳源和氮源组合,结果表明,以可溶性玉米淀粉和糖蜜作为碳源、以花生饼浸粉和蛋白胨作为氮源时,有利于HMB19198菌株芽孢的形成。进一步运用Plackett-Burman及响应曲面分析相结合的方法,对碳源物质玉米淀粉和糖蜜,氮源物质花生饼浸粉和蛋白胨,以及无机盐K₂HPO₄?3H₂O和MgSO₄?7H₂O的适宜浓度进行了优化。优化后发酵培养基配方中各成分的质量浓度分别为:可溶性玉米淀粉67.0 g/L、糖蜜14.1 g/L、花生饼浸粉41.6 g/L、蛋白胨10 g/L、K₂HPO₄?3H₂O 9.2 g/L以及MgSO₄?7H₂O 1.5 g/L。在优化培养基中,HMB19198菌株发酵液的芽孢浓度可达到6.92 × 109 个/mL;同基础培养基相比,采用优化后的培养基,菌株发酵周期缩短了40%,发酵液中芽孢浓度提高了107%,泛革素浓度提高了39.4%。     

脂肽类抗生素fengycin对大丽轮枝菌孢子萌发和微菌核形成的影响

 枯草芽胞杆菌NCD-2菌株能够产生脂肽类抗生素fengycin和surfactin。本研究分别比较了NCD-2野生型菌株、丧失fengycin合成的突变子MF和丧失surfactin合成的突变子MS对大丽轮枝菌的抑菌活性。结果表明,NCD-2菌株和突变子MS周围能形成清晰的透明圈,而突变子MF周围透明圈模糊,说明fengycin对大丽轮枝菌具有抑菌活性。不同浓度的脂肽提取物对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制试验表明,NCD-2野生型菌株的脂肽提取物能抑制大丽轮枝菌孢子萌发,在0.1 mg·mL^-1浓度下对孢子萌发的抑制率为46.30%,且随着脂肽浓度的提高抑制效果更加明显;同野生型菌株相比,突变子MF脂肽提取物显著降低了对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制效果,在0.1 mg·mL^-1浓度下对孢子萌发的抑制率仅为18.48%,而突变子MS的脂肽提取物对大丽轮枝菌孢子萌发抑制效果与野生型菌株没有显著差异。通过测试脂肽提取物对微菌核形成的影响,发现野生型菌株和突变子MS脂肽提取物均能够显著抑制微菌核的形成,而突变子MF几乎丧失了对微菌核形成的抑制作用。RT-qPCR结果证明,野生型菌株和突变子MS脂肽提取物能抑制微菌核形成相关基因的表达,而突变子MF丧失了对微菌核形成相关基因表达的抑制作用。以上结果证明,fengycin在NCD-2菌株抑制大丽轮枝菌孢子萌发和微菌核形成中发挥主要作用。     

脂肽类抗生素fengycin对大丽轮枝菌孢子萌发和微菌核形成的影响

 枯草芽胞杆菌NCD-2菌株能够产生脂肽类抗生素fengycin和surfactin。本研究分别比较了NCD-2野生型菌株、丧失fengycin合成的突变子MF和丧失surfactin合成的突变子MS对大丽轮枝菌的抑菌活性。结果表明,NCD-2菌株和突变子MS周围能形成清晰的透明圈,而突变子MF周围透明圈模糊,说明fengycin对大丽轮枝菌具有抑菌活性。不同浓度的脂肽提取物对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制试验表明,NCD-2野生型菌株的脂肽提取物能抑制大丽轮枝菌孢子萌发,在0.1 mg·mL^-1浓度下对孢子萌发的抑制率为46.30%,且随着脂肽浓度的提高抑制效果更加明显;同野生型菌株相比,突变子MF脂肽提取物显著降低了对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制效果,在0.1 mg·mL^-1浓度下对孢子萌发的抑制率仅为18.48%,而突变子MS的脂肽提取物对大丽轮枝菌孢子萌发抑制效果与野生型菌株没有显著差异。通过测试脂肽提取物对微菌核形成的影响,发现野生型菌株和突变子MS脂肽提取物均能够显著抑制微菌核的形成,而突变子MF几乎丧失了对微菌核形成的抑制作用。RT-qPCR结果证明,野生型菌株和突变子MS脂肽提取物能抑制微菌核形成相关基因的表达,而突变子MF丧失了对微菌核形成相关基因表达的抑制作用。以上结果证明,fengycin在NCD-2菌株抑制大丽轮枝菌孢子萌发和微菌核形成中发挥主要作用。     

不同碳氮源对枯草芽胞杆菌BAB-1产抗菌脂肽的影响

枯草芽胞杆菌BAB-1是一株对设施蔬菜气传病害具有较好防治效果的生防菌,前期研究表明脂肽类抗生素是其产生的主要抑菌物质之一。为提高菌株BAB-1脂肽类抗菌物质的产量,本研究通过快速蛋白液相层析（Fast protein liquid chromatography,FPLC）分析了5种碳源及5种氮源对菌株BAB-1脂肽类抗菌物质产量的影响,进一步采用溶血圈试验及排油圈法测定粗脂肽的性质。结果表明,熊果苷是BAB-1菌株产生surfactin的最佳碳源,其surfactin产量分别是葡萄糖、D-木糖、D-核糖及L-阿拉伯糖的2.95、7.01、4.26及5.60倍,此时菌株BAB-1粗脂肽的溶血活性与排油能力最强;熊果苷与葡萄糖利于该菌株产生fengycin,二者的fengycin产量没有显著差异,但显著高于D-木糖、D-核糖及L-阿拉伯糖。L-天冬酰胺与L-谷氨酸钠是菌株BAB-1产生抗菌脂肽的良好氮源,二者的surfactin与fengycin产量没有显著差异,但显著高于L-半胱氨酸、L-脯氨酸及L-谷氨酰胺,以这2种物质为氮源时菌株BAB-1粗脂肽的溶血活性与排油能力均较强。通过RT-qPCR技术分析了不同碳源对surfactin合成酶基因srfAA表达的影响结果表明,以熊果苷为碳源时,菌株BAB-1中srfAA基因的表达量相比葡萄糖提高了2.9倍。上述结果为菌株BAB-1产抗菌脂肽类物质发酵工艺的优化及其工业化生产提供了一定的理论支持。