烟草黑胫病拮抗菌的筛选、鉴定及发酵条件优化

为获得对烟草黑胫病（tobacco black shank）具有较好拮抗作用的菌株,从食腐昆虫美洲大蠊Periplaneta americana肠道分离纯化得到1株对烟草黑胫病具有较强抑制作用的D5-8菌株,拟进一步明确该菌株的分类地位,优化其发酵条件并测定其对烟草黑胫病的防治效果。利用形态特征、生理生化特性观察及16S rRNA基因序列分析对D5-8菌株进行鉴定;以细菌发酵液OD₆₀₀值及对病原菌的抑制率为指标,对其发酵培养基和发酵条件进行单因素试验及正交试验;通过室内盆栽试验,明确菌株D5-8对烟草黑胫病的防治效果。结果表明,经平板对峙试验发现菌株D5-8对烟草寄生疫霉的抑制率达66.80%;通过形态特征和生理生化特征初步确定菌株D5-8为芽胞杆菌属Bacillus,结合16S rRNA基因序列分析鉴定菌株D5-8为特基拉芽胞杆菌Bacillus tequilensis;其最适培养基：牛肉浸膏8 g,酵母浸粉5 g,麦芽糖10 g,蒸馏水1000 mL;最佳的发酵条件为温度28℃、初始pH 6、转速210 r/min、装液量30 mL、接种量2%、培养时间60 h、光照时间4 h;盆栽试验结果表明,发酵条件优化后D5-8发酵液（10⁸cfu/mL）对烟草黑胫病的保护防效和治疗防效可达66.89%和53.72%,均高于原始发酵液的61.84%和51.83%。研究结果为特基拉芽胞杆菌D5-8生防菌剂的开发及其对烟草黑胫病的防治应用提供了理论依据。     

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%。     

短短芽胞杆菌产抗菌物质——羟苯乙酯发酵培养基的优化

羟苯乙酯是短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX的主要抑菌活性物质,为提高该菌株发酵液中羟苯乙酯的产量,本研究采用响应面法对其发酵培养基成分进行优化。首先通过单因素试验,对发酵培养基中的碳源、氮源和无机盐进行了优化,进一步通过Plackett-Burman设计对培养基的影响因素进行筛选,最后采用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,通过Box-Behnken设计,结合响应面分析,获得短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX发酵产生羟苯乙酯的最佳培养基配方。结果表明,培养基最佳碳源、氮源和无机盐分别为DL-苹果酸、蛋白胨和NaCl。影响显著的3个因素分别为DL-苹果酸、豆饼粉和NaCl。最佳培养基配方为可溶性淀粉8 g/L、DL-苹果酸29.68 g/L、豆饼粉25.18 g/L、蛋白胨2 g/L、NaCl 13.18 g/L,pH 7.0~7.2。采用此培养基配方进行短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX发酵,羟苯乙酯平均产量为8.15μg/mL,较基础发酵培养基提高了286.26%。     

贝莱斯芽胞杆菌YL2021高产嗜铁素的摇瓶发酵工艺优化

贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis YL2021是一株对多种植物病原菌具有良好防治效果的生防菌,其基因组中含有完整的儿茶酚型嗜铁素合成基因簇,在缺铁条件下能产生具有抑菌作用的嗜铁素。为了提高贝莱斯芽胞杆菌YL2021嗜铁素的产量,采用摇瓶培养发酵,通过Plackett-Burman(PB)试验、中心组合试验(central composite design,CCD)和响应曲面法(response surface methodology,RSM)分析,优化菌株YL2021高产嗜铁素的发酵培养基成分和培养条件。结果表明,菌株YL2021高产嗜铁素的最优培养基配方：葡萄糖19.43 g/L、NH₄Cl 1.93 g/L、KH₂PO₄ 9.02 g/L、谷氨酸钠6.00 g/L、Mg SO₄ 1.75 g/L和Ca Cl₂0.08 g/L;最优培养条件为：温度30℃、初始p H值7.0、接种量5%、培养时间36.5 h、转速200 r/min和装液量75 m L(25...     

枯草芽胞杆菌B201产芽孢培养基优化

采用单因素试验及正交试验设计对枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis B201产孢培养基进行了碳源、氮源、无机盐筛选及优化,最终确定B201发酵培养基配方为玉米粉3 g/L,糖蜜10 g/L,豆粕粉10 g/L,鱼粉10 g/L,K₂HPO₄ 2 g/L,Na₂HPO₄ 2 g/L,MgSO₄ 0.5 g/L,MnSO₄ 0.5 g/L。优化后的培养基在500 L通气式机械搅拌发酵罐中进行了小试,结果表明B201生长快速,发酵16 h开始形成芽孢,26 h放罐后发酵液活菌量达到1.06×1010 CFU/mL,芽孢量8.8×109 CFU/mL,芽孢形成率为83.0%,活菌含量和芽孢形成率较高,为B201工业化生产奠定了基础。     

生防细菌HMQ20YJ04发酵条件优化及其对番茄灰霉病的效果评价

菌株HMQ20YJ04是从甘肃民勤盐碱土壤中分离筛选的对多种植物病原真菌具有较强抑菌活性的拮抗细菌。为提高其发酵液的防控效果,以发酵液活菌数作为检测指标,采用单因素试验、正交试验、Plackett-Burman试验和响应曲面法对发酵培养基组分和摇瓶发酵条件进行筛选和优化。结果表明,最佳发酵培养基组分配比为可溶性淀粉5 g/L、酵母提取物10 g/L、Mg SO₄·7H₂O 5 g/L、Na Cl 5 g/L,最佳发酵条件为转速200 r/min、接种量5%、温度32℃、时间60 h、初始p H 6.5。温室盆栽防控番茄灰霉病试验结果表明,该菌株的发酵液对番茄灰霉病具有良好的防控效果,防效为63.03%。研究结果为枯草芽胞杆菌菌株HMQ20YJ04的菌剂研发及番茄灰霉病的生物防治提供了依据。     

杀线虫解淀粉芽胞杆菌Sneb709与费氏中华根瘤菌Sneb183共培养发酵条件优化

根结线虫可引起作物发生严重的土传病害,生物防治是持续控制此类病害的有效措施。本实验室前期筛选获得多株杀线虫活性的芽胞杆菌和根瘤菌,本研究将解淀粉芽胞杆菌Sneb709与费氏中华根瘤菌Sneb183进行共培养后发现,共培养发酵液对南方根结线虫2龄幼虫J2活性显著提高,因此本文利用响应面法对其发酵条件进行优化,获得更好的生防效果。以J2的校正死亡率为指标,采用单因素法、最陡爬坡法和响应面法设计并优化共培养菌株的发酵液培养基成分以及培养条件,确定共培养发酵液的最适培养基成分为：山梨糖1.98 g/L、黄豆粉1.06 g/L、花生饼粉2.08 g/L;最佳发酵条件为：温度30.4℃、初始pH 6.49、装液量103.15 mL。使用优化条件对两个菌株进行共培养后,其发酵液对J2的毒杀活性显著提高,提升至84.17%,使用发酵罐验证,共培养发酵液的毒杀活性提升了24.72%。该结果为共培养菌株有效的活性产物分离提取等后续研究及杀线虫生防菌的产业化提供了理论依据。     

对韭菜迟眼蕈蚊高活性的苏云金芽胞杆菌JQD117发酵培养基及摇瓶发酵条件优化

为了提高苏云金芽胞杆菌的芽胞产量，应用响应面设计对苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis，Bt）JQD117进行发酵培养基和摇瓶发酵条件的优化。本研究在单因素试验基础上，采用响应面试验设计方法优化培养基组分和发酵条件参数。最佳发酵培养基为棉籽饼粉2.00%，大豆饼粉1.00%，酵母粉1.50%，可溶性淀粉2.00%，CaCO₃ 0.30%，MnSO₄ 0.04%，MgSO₄ 0.18%，K₂HPO₄ 0.04%；最佳发酵条件：接种量3%、装液量60 mL、温度30℃、转速150 r/min、初始pH 7.5。在最佳发酵条件下理论活芽胞产量可以达到6.75×10⁹个/mL，试验验证后实际活芽胞产量为5.97×10⁹个/mL。运用响应面法对Bt的发酵条件进行优化，获得了提高芽胞产量的关键参数，为该菌株产业化、规模化应用奠定了基础，为韭菜迟眼蕈蚊的绿色防控和蔬菜的安全生产提供了理论基础。     

解淀粉芽胞杆菌MH71摇瓶发酵培养基及发酵条件优化

从黑龙江省漠河多年永冻土层采集的冻土样品中分离的拮抗菌解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens MH71,对多种植物病原真菌和细菌具有较强的拮抗作用.本研究主要以无菌滤液对番茄灰霉病菌的抑菌活性为检测指标,采用单因素试验筛选菌株MH71的最佳产抗菌物质培养基及最佳碳源、氮源和无机盐,运用Minitab软件,通过Box-Benhnken试验及响应面分析相结合的方法对该菌株产抗菌物质的发酵培养基配方和摇瓶发酵条件进行了优化.结果表明,菌株MH71产抗菌物质最佳培养基组成为玉米粉36.6 g/L、牛肉膏3.2 g/L、NaC1 1.33 g/L、葡萄糖14 g/L、蛋白胨7 g/L、MgSO4 0.4 g/L、K2HPO4 0.8 g/L、GaGO3 8 g/L.最适发酵条件为培养温度30℃、摇床转速200 r/min、发酵起始pH 7.0、接种量3％、装液量100 mL/500 mL、发酵时间为72 h.在最佳培养基和培养条件下,菌株MH71的活菌数达到了2.1×109 CFU/mL,芽孢数为1.2×109 CFU/mL,同时对番茄灰霉病菌的抑菌能力较优化前提高了37.4％.     

解淀粉芽胞杆菌DS-1菌剂的研制及田间应用效果

本文以一株解淀粉芽胞杆菌DS-1生防菌为研究对象,采用单因素法和正交试验法优化该菌株的发酵条件和生产工艺,通过菌剂的研制测定了其温室防效。结果表明:该菌株最佳固态发酵为以玉米粉为基质,培养条件为可溶性淀粉200 mg/g、小米粉50 mg/g、接种量0.8 mL/g、培养时间96 h、pH 8.0;最适的菌株助剂为壳聚糖20 mg/g(载体)、聚四氟乙烯浓缩分散液100 mg/g(分散剂)和糊精50 mg/g(保护剂)。粉剂与颗粒剂均能提高番茄和黄瓜的株高和鲜重,且颗粒剂效果更突出;并对辣椒枯萎病的防治效果可达60.75%和62.86%,对黄瓜枯萎病的防效达63.58%和66.12%,两种制剂的防效均显著高于发酵液的防效。     

杀线虫苏云金芽胞杆菌菌株YC-10的分离鉴定及活性测定

自烟草中分离获得对南方根结线虫Meloidogyneincognita具有较高杀线活性的拮抗细菌菌株YC-10。研究发现该菌株有伴胞晶体产生,菌体、芽胞形态及生理生化特性与苏云金芽胞杆菌库斯塔克亚种B．thuringiensissubsp．kurstaki相似,16srDNA序列分析表明其与苏云金芽胞杆菌相似性最高,初步确定该菌株为苏云金芽胞杆菌。菌株发酵液及伴胞晶体蛋白对南方根结线虫J2有很强的杀线活性,发酵液处理南方根结线虫,24h线虫死亡率为100％;伴胞晶体蛋白处理南方根结线虫,24h的LC50为5．86μg．mL^-1。研究结果显示该菌株在线虫生物防治上有较大的应用潜力。     

解淀粉芽胞杆菌DP03-4发酵条件研究

前期在苹果心室拮抗菌中筛选出一株解淀粉芽胞杆菌DP03-4,该菌株在平板试验中对多种苹果病原菌表现明显拮抗作用,田间也表现较好的防治效果。本试验以菌体生长量和抑菌圈大小为指标,应用多因素正交试验和发酵条件单因素筛选对该菌株的培养基成分配比及培养条件进行优化。得到最适培养基配方为酵母浸粉 15 g,NaCl 2.5 g,葡萄糖10 g,H₂O 1000 mL;最适的培养条件为温度30℃~35℃,摇瓶装液量75 mL/250 mL,摇床转速210 r/min,初始pH值6,接种量4%。发酵条件优化后的发酵液较优化前LB发酵液菌体量提高43.7%,抑菌活性提高51.4%。为该菌株的进一步开发利用提供了基础数据。     

小串链霉菌XG40菌株发酵条件优化及其次生代谢产物性质研究

为进一步提高小串链霉菌Streptomyces catenulae XG40对琯溪蜜柚黑斑病的生防效果，通过碳、氮源单因子试验、正交试验和发酵条件优化，以菌浓度和抑菌带宽为指标确定其最佳发酵培养基配方和发酵条件。进一步用乙酸乙酯提取菌株XG40发酵液中的活性物质并测定其理化性质。结果表明，菌株XG40最佳发酵培养基配方为玉米粉50 g/L，黄豆粉9 g/L，酵母粉6 g/L，NaCl 0.5 g/L，K₂HPO₄ 0.5 g/L，MgSO₄.7H₂O 0.5 g/L，FeSO₄.7H₂O 0.01 g/L；最佳发酵条件为初始pH 7.0，温度28 ℃，装液量100 mL/500 mL，接种量7%，转速160 r/min，发酵时间6 d。菌株XG40发酵液的活性物质对蜜柚黑斑病菌菌丝生长有很强的抑制作用，该活性物质较耐酸碱和短时间（180 min）紫外线照射，耐贮性高，但高温对其抗菌活性有一定的影响。小串链霉菌XG40可为开发针对蜜柚黑斑病的生物农药提供新的原材料，其活性物质抑菌效果良好，稳定易保存，可为进一步开发利用奠定基础。     

葡萄霜霉病菌拮抗放线菌PY-1发酵条件优化

为探讨暗黑链霉菌Streptomyces atratus PY-1液体摇瓶发酵条件,提高其活性次级代谢产物的产量,以菌体生物量和发酵液抑制葡萄霜霉病菌Plasmopara viticola活性为指标,采用单因子试验和正交试验对菌株PY-1的最适发酵培养基成分及发酵条件进行优化。结果表明,菌株PY-1最适发酵培养基为玉米粉50 g/L、葡萄糖5 g/L、蛋白胨5 g/L、氯化铵5 g/L、氯化钠 0.5 g/L;最佳发酵培养条件为培养温度28 ℃、培养时间5 d、初始pH 7.0、250 mL三角瓶装液量90 mL、接种量体积分数5%、摇床转速180 r/min。在最佳发酵培养基和培养条件下,菌株PY-1发酵液抑菌率达到99.26%,抑菌能力提高8.35%。     

贵州烟草棒孢霉叶斑病生防菌鉴定及防治药剂筛选

为有效防治烟草棒孢霉叶斑病,采用Biolog全自动微生物鉴定系统鉴定了本实验室前期工作中筛选得到的生防菌株YC2140,进一步对其进行了16S rRNA和gyr B序列分子鉴定,并选取生产上常用的5种杀菌剂和YC2140菌株进行了盆栽和田间防效试验。结果显示,经Biolog鉴定和分子鉴定,YC2140菌株为荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens。盆栽试验结果表明,在药剂推荐施用剂量(449.78 mL/hm²或449.78 g/hm²)下,对烟草棒孢霉叶斑病的防治效果由高到低依次为500 g/L氟啶胺悬浮剂(防治效果78.77%)、450 g/L咪鲜胺水乳剂(77.85%)、430 g/L戊唑醇悬浮剂(67.12%)、1×10⁸ cfu/mL YC2140发酵液(61.64%)和50%啶酰菌胺水分散粒剂(46.12%)。相同施药剂量下的田间试验结果表明,防治效果由高到低依次为450 g/L咪鲜胺水乳剂(43.33%)、500 g/L氟啶胺悬浮剂(40.97%)、430 g/L戊唑醇悬浮剂(27.94%...     

解淀粉芽胞杆菌YB114对黄瓜棒孢叶斑病的生防效果及发酵条件优化

解淀粉芽胞杆菌YB114为本研究团队筛选出的一株对黄瓜棒孢叶斑病(Corynespora leaf spot)具有较高活性的生防菌株。为加快其产业化进程，本试验研究了该菌株的生物活性及发酵条件。盆栽试验结果表明，100倍发酵稀释液处理对黄瓜棒孢叶斑病的治疗及预防效果分别为85.72%和42.29%,100倍发酵上清稀释液的治疗及预防效果分别达到74.14%和33.25%,菌株发酵液和上清液对黄瓜棒孢叶斑病的治疗效果好于预防效果。YB114发酵液对黄瓜植株有促生效果，叶面喷施后黄瓜茎长、根长、叶面积及地上部生物量增加，叶片中叶绿素、生长素和玉米核苷素含量显著增加。发酵最优培养基为10 g/L果糖、17 g/L水溶性花生饼粉、1 g/L磷酸二氢钾。最佳发酵条件为：装液量40 mL/250 mL三角瓶，接种量6%(体积分数)、pH 7.0,转速180 r/min,温度32℃,发酵时间24 h。优化发酵条件后YB114对棒孢叶斑病的防效提升了22.4%。     

烟草疫霉与拮抗菌解淀粉芽胞杆菌的代谢表型差异分析

烟草疫霉是引起烟草黑胫病的植物病原菌。笔者前期获得了一株对其有明显拮抗活性的解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens。为了评价该菌株作为烟草疫霉生防菌剂的应用潜力,本文采用Biolog代谢表型技术测定并比较了其和烟草疫霉近1000种代谢表型。结果表明,2种微生物的代谢指纹图谱差异较大。烟草疫霉和解淀粉芽胞杆菌分别能代谢74%、41%的供试碳源,96%、77%的供试氮源,98%、86%的供试磷源,100%、69%的供试硫源,分别具有94、91种生物合成途径,72、95种渗透压表型,及95、94种pH代谢表型。烟草疫霉代谢的碳源、氮源、磷源及硫源种类较解淀粉芽胞杆菌多,适应的渗透压环境数量较解淀粉芽胞杆菌少。解淀粉芽胞杆菌能高效代谢,同时烟草疫霉不能或较弱代谢的特征性碳源为D-葡萄糖胺。2种微生物在生物合成途径和pH环境适应力方面的代谢活力相当,均具有脱羧酶和脱氨酶活性。研究结果为解淀粉芽胞杆菌生防菌剂的开发和其防治烟草黑胫病的应用具有一定的参考意义。     

多粘类芽胞杆菌LB-9的诱变及抑菌防病效果研究

为获得对烟草疫霉菌生防效果更佳的拮抗菌株,对多粘类芽胞杆菌LB-9进行基因诱变。利用原生质体电转化法,构建了菌株LB-9的Tn-5转座插入突变体库,获得约2000个转化子,通过平板对峙法筛选出对烟草疫霉菌拮抗能力增强且效果稳定的突变菌株3个,其中编号为A13的突变菌株对烟草疫霉菌的抑制效果达到80%以上,与原始菌株LB-9的抑菌率相比提高了20%以上。采用室内盆栽接种法研究了正突变菌株A13对烟草黑胫病的防控效果,并利用实时荧光定量PCR法初步分析了其诱导烟株体内抗病相关基因的表达。结果表明,正突变菌株A13处理烟株7 d后,对烟草黑胫病的防效高于原始菌株LB-9,防效可达80%以上,同时可诱导烟株体内不同信号通路中抗性相关基因的上调表达。本研究为多粘类芽胞杆菌插入诱变育种方法研究提供了理论支撑,对烟草黑胫病的生物防治具有重要意义。     

解淀粉芽胞杆菌JDF-6液态发酵条件优化及抑菌蛋白的分析

为探讨解淀粉芽胞杆菌JDF-6液体发酵条件及抑菌蛋白性质,以菌量和抑菌蛋白粗提液活性为指标,采用单因素和正交试验对菌株的最适发酵培养基成分及发酵条件进行优化,同时通过硫酸铵沉淀法提取抑菌蛋白粗提液,并进行稳定性试验。结果表明,菌株JDF-6最适培养基配比为3.0%蔗糖,1%酵母粉,2%茶渣饼,0.3%硫酸锰;最适发酵条件为发酵时间120 h,发酵温度30℃,初始p H 6.5~7.0,接种量5%,250 m L装液量为100 m L。优化后菌株JDF-6抑菌活性提高51.6%,经50%饱和度硫酸铵沉淀获得的抑菌蛋白的粗提液对蛋白酶、高温(100℃以上)、紫外光(光照8 h以上)敏感,抑菌活性均下降。     

烟草黑胫病拮抗根际芽胞杆菌FB-16的筛选鉴定及其抑菌活性

为获得对烟草黑胫病有较强生防效果的拮抗细菌,从健康烟草根际采集30份土壤样品,分离纯化得到347株细菌,经病原真菌定向筛选后得到1株对烟草黑胫病菌等病原真菌拮抗活性较好的细菌FB-16,其对烟草黑胫病菌的抑菌带宽为23mm。采用菌丝生长速率法、作用机制试验、温室防病试验测定FB-16的抑菌作用,并通过形态学特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析对菌株进行鉴定。结果显示,菌株FB-16发酵液对烟草黑胫病菌菌丝生长抑制率为95.96%;其代谢产物对烟草黑胫病菌菌丝有致畸作用;菌株FB-16为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliauefaciens(Gen-Bank登录号为JN245982);饱和度25%硫酸铵获得的抑菌物质对烟草黑胫病菌的抑菌活性较高,抑菌圈直径达42.00 mm;FB-16活性产物处理的烟草植株在接种烟草黑胫病菌7天后的防治效果为69.96%。表明菌株FB-16在烟草黑胫病生物防治中具有潜在的利用价值。