烟草青枯病菌拮抗菌的筛选、鉴定及生防特性研究

烟草青枯病危害严重,以拮抗菌进行防病的生物防治手段成为研究热点。从不同烟田分离纯化出238株细菌菌株,首先经牙签接种初筛,选取对青枯病菌抑制效果较好的菌株制备其抑菌物质的粗提物,以牛津杯法复筛,最终获得3株对烟草青枯病菌有明显抑制作用的拮抗细菌。全细胞脂肪酸、16S rDNA及gyrB基因测序等分析结果表明,菌株H19、Y6为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),菌株H34为甲基营养型芽孢杆菌(B.methylotrophicus)。3株拮抗菌经CAS检测平板法和Salkowski比色法,发现均具有产铁载体和吲哚-3-乙酸(IAA)的能力,以菌株H19能力最强。温室促生试验结果表明,3株拮抗菌能显著促进烟草株高、鲜重及干重等指标,与对照相比,平均增长率分别达到70%~115%、40%~49%和32%~42%。温室控病试验结果表明,菌株H19、H34和Y6明显降低烟草青枯病的发病率,防效达76.57%、60.98%和69.83%,稍逊于农用链霉素处理的78.66%。     

玉米和大豆根内生拮抗细菌筛选鉴定及生防能力评价

为获得对植物真菌病害有稳定作用效果的生防细菌,采用平板对峙培养法从大豆和玉米根部内生细菌中筛选获得12株菌株,这些细菌对大豆立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、大豆尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.glycine)和番茄枯萎病菌(Fusarium oxgsporum f.sp.lycopersici)均具有明显拮抗作用。16S rRNA基因鉴定表明12株内生拮抗细菌分别属于芽孢杆菌属(Bacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas)。选取5株细菌进行盆栽接种试验,结果表明,供试细菌均对大豆根腐病具有一定的防治效果,其中,菌株J1和J2防效分别达到20.4%和32.1%。     

两株蜡样芽胞杆菌α-淀粉酶差异性分析及基因的克隆和表达

蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)是产生具有重要工业生产价值的耐高温α-淀粉酶的优良菌株.对2株蜡样芽胞杆菌(B905和B904)分泌的α-淀粉酶酶学性质的研究显示,淀粉酶的活性稳定温度在90～100℃,耐热性和酶活不依赖Ca2 ,但淀粉酶的分子量大小有明显的不同.PCR方法克隆得到了两种耐高温淀粉酶的基因全长(amy905和amy904),并在大肠杆菌诱导表达.结果显示,amy904基因长度为1 362 bp,其蛋白分子量约为55 kD;amy905基因长度为1 761 bp,其蛋白分子量约为68 kD.     

浓香型白酒老窖泥中好氧芽胞杆菌的分离及系统发育树的初步构建

浓香型白酒的生产是以窖池为基础,窖池窖泥中栖息着庞大的微生物群系,微生物间相互作用形成浓香型白酒的独特风味,尤其以芽胞杆菌为主。本研究从泸州老窖酒厂300年窖池窖泥中分离出23株好氧芽胞杆菌属(Bacilli),经光学显微镜和菌落形态观察,23株好氧芽胞杆菌形态差异不显著。通过16S rDNA基因扩增,NCBI基因比对,构建系统发育树,结果表明,23株好氧芽胞杆菌主要为苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)、蜡样芽胞杆菌(B.cereus,Bc)和炭疽芽胞杆菌(B.anthrax),菌种间亲缘关系存在差异;窖泥中分离出的23株好氧芽胞杆菌亲缘关系近,遗传多样性较低。本研结果为了解白酒发酵过程中老窖泥周围环境的变化、提高白酒品质提供基础资料。     

连续施用生物有机肥对烟草青枯病的防治效果

分离获得一株对烟草青枯病病原菌茄科劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum,简称RS)具有较强拮抗能力的拮抗菌(SQR11)并制成生物有机肥,研究了连续施用该生物有机肥对烟草青枯病的防治效果。结合生理生化和16SrDNA技术鉴定,菌株SQR11被鉴定为解淀粉芽孢杆菌。施用该生物有机肥后第一季烟草青枯病的生物防治率达到47%以上,第二季为69%以上,第三季达到89%以上。第三批盆栽实验表明,当根际土中病原菌数量达到2×105cfu/g干土时,植株出现发病症状,随着病原菌数量的增加,发病症状加重。当根际土中拮抗菌活菌数量达到2×107cfu/g干土时,病原菌繁殖得到有效抑制,可有效阻止植株染病;若低于107cfu/g干土,则不能有效抑制病原菌增殖,植株表现发病症状。植株各组织内拮抗菌数量检测发现,未发病植株茎部拮抗细菌数量为4×104cfu/g(组织鲜重,下同)左右,而同处理中发病症状的植株茎部拮抗细菌数量仅为6×103cfu/g;相对应的病原菌数量分别为1.5×102cfu/g(健康植株)和3×103cfu/g(发病植株)。SQR11菌株制成的生物有机肥还具有较好的促生作用。总之,利用拮抗菌SQR11菌株制成的生物有机肥对烟草青枯病具有显著的生物防治作用,在根部进行大量定殖后可有效防止病原菌的侵入,能够获得显著的生防效果。     

多粘类芽胞杆菌菌株M-1启动子片段的克隆及绿色荧光蛋白的表达

应用启动子探针载体pECE7,从多粘类芽胞杆菌（Panebacillus polymyxa）菌株M-1基因组克隆到一系列启动子活性片段,通过氯霉素（chloramphenicol chloromycetin,Cm）浓度梯度筛选出Cm抗性较强的3个片段。将这3个具有启动子活性的片段与来自GFP表达载体pGFP78的gfpmut3a基因插入Escherichiacoli-Bacillus穿梭载体pHY300PLY中,获得GFP表达载体pGFP5,pGFP8和pGFP17。通过热激转化E.coliDH5α,荧光显微镜下观察到明亮的绿色荧光,表明筛选到的启动子片段具有良好的启动外源基因gfp转录的功能。同时利用此表达载体标记本实验筛选得到的生防蜡样芽胞杆菌（Bacilluscereus）菌株B905,获得了GFP标记的工程菌Bacillus cereus B905（gfp-5、gfp-8和gfp-17）,通过荧光显微镜观察,发现转入GFP表达载体pGFP5和pGFP8后,菌体有明亮的绿色荧光,而转入pGFP17的菌体荧光相对较弱。     

芽胞杆菌FJAT-28592抗真菌脂肽的研究

为研究产表面活性剂芽胞杆菌(Bacillus)的生防作用,本研究筛选了一株能够抑制尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的芽胞杆菌FJAT-28592,经16S rRNA鉴定为暹罗芽胞杆菌(Bacillus siamensis.菌株FJAT-28592的生长温度范围为25～50℃,最佳生长温度为35℃;pH 5.0～9.0,最佳pH 6.0～8.0;可在NaC1浓度为0～6％的条件下生长,最佳生长盐浓度为2％.透射电镜显示,菌株呈杆状,具有鞭毛,宽度为0.76～0.94 μm,长度为1.76～2.94 μm.暹罗芽胞杆菌FJAT-28592发酵液和提取的发酵液粗产物对尖孢镰刀菌有很好的抑菌效果.通过血平板和排油圈实验,初步认定暹罗芽胞杆菌FJAT-28592能分泌表面活性剂至发酵液.通过酸沉淀处理,甲醇和丙酮抽提,分离和收集发酵液中表面活性剂.高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)对初步纯化的粗品与iturin A的标准品进行分析,粗品与标准品iturin A的主峰保留时间均为10.687 min,初步判断粗品含有iturinA.克隆iturinA类脂肽合成的相关基因,获得丙二酰辅酶a转酰酶(malonyl-CoA-transacylase,ituD)和4’-磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶(4’-phosphate generic acyl cysteamine transferase,lpa-14)基因序列,得出此表面活性剂为iturinA类的脂肽.本研究为芽胞杆菌生防菌的开发,分析获得抑菌物质提供基础资料.     

苏云金芽胞杆菌XL6~-候选生物被膜调控基因00940序列分析及基因敲除突变体构建

细菌生物被膜(bacterial biofilm,BBF)可以提高细菌的紫外线抗逆性,调控细菌对环境胁迫的适应能力。本研究以课题组前期比较基因组工作中筛选出的苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)XL6-(Gen Bank No.CP013000.1)的调控生物被膜形成的候选基因00940为基础,分析其基因功能,并构建基因敲除突变株。通过生物信息学分析发现00940基因可能编码谷氨酰胺合成酶,并受到转录因子Sig L、CcpA、Deg U和Lex A的调控。在枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)中,Sig L是一种增强子,位于枯草芽孢杆菌的谷氨酸脱氢酶基因的下游,负责转录编码谷氨酸脱氢酶的roc G基因;CcpA转录因子参与代谢产物的分解;Deg U控制鞭毛形成和生物被膜形成的基因表达;Lex A蛋白在DNA损伤的情况下被诱导,是细菌SOS DNA修复系统的转录抑制因子,推测这些转录因子在Bt中也发挥相似的作用。通过PCR获得00940基因上、下游同源臂和卡那霉素(kan)抗性基因,利用重叠PCR获得完整的基因敲除片段。根据酶切位点将基因敲除片段和p MAD温敏载体进行重组反应,得到重组质粒。将重组质粒电击转化Bt XL6-,筛选获得了00940基因敲除突变株。以Bt Xl6-作为对照,对Bt Xl6-00940基因突变株进行表型分析,包括生长曲线测定、群游能力测定以及生物被膜形成能力测定。结果表明,00940基因的敲除对菌株的生长趋势没有影响,但是群游能力和生物被膜形成能力提高,初步确定00940基因的敲除提高Bt Xl6-菌株的生物被膜形成能力。基因敲除突变株的获得为进一步分析相关调控基因的功能提供科学依据和基础资料。     

短小芽孢杆菌BX-4抗生素标记及定殖效果研究

为研究短小芽孢杆菌BX-4在作物根际的定殖及防病效果,通过浓度梯度法用氨苄青霉素对其进行了抗性标记,并通过番茄盆栽试验研究了其在根际土壤中的定殖规律。结果表明,筛选出的突变体菌株BX-4＇能够耐受浓度为200 μg·mL^-1的氨苄青霉素,并且具有耐药和遗传双重稳定性;应用试验显示该突变体菌株能成功在番茄根际定殖,接种20 d后根际土壤中存活数量达到最高值1.34×10^8 cfu·g^-1干土,以后逐渐下降,到50 d时趋于稳定;筛选的突变体菌株对番茄青枯病具有明显的防治效果,防效达37.9%-50.9%。短小芽孢杆菌BX-4在作物根部的定殖规律为揭示其生防机理及应用该菌提供了科学根据。     

几株硅酸盐细菌的系统发育分析

实验应用ARDRA、全细胞脂肪酸分析、16S rDNA系统发育分析、DNA G+C mol%含量和DNA同源性分析等方法对几株硅酸盐细菌进行系统发育分析,根据结果,部分菌株划分为胶质芽胞杆菌(Bacillus mucilagi-nosus),并建议成立新的芽胞杆菌类型.     

西瓜枯萎病生防细菌的筛选

从６个土壤标本中分离得１５个细菌菌株,其中Ｂ１１、Ｂ１４、Ｂ１９、Ｂ２４等４个菌株为芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ．）,它们对西瓜枯萎病菌有较强的抑制作用。经室内和田间初步防治试验测定,它们对西瓜枯萎病有较好的防治效果。     

红三叶根际促生菌中具生防效果菌株筛选、鉴定及特性研究

【目的】 从岷山红三叶根际分离的109株促生菌,鉴定、筛选了具有生防能力的菌种资源并研究其生防特性,为生产应用提供服务。 【方法】 采用平板对峙法筛选优良生防菌株,对其产铁载体能力进行定性、定量测定和16S rRNA基因序列分析鉴定。 【结果】 平板对峙试验显示,109株促生菌中有8株促生菌对3种病原真菌 (立枯丝核菌、黄瓜枯萎菌、西瓜尖镰孢菌) 具有拮抗效果,分别是菌株MHS3、MHS7、MHS9、MHS27、MHS31、MHS38、MHS39和MHS48。其中,菌株MHS27、MHS31发酵液对立枯丝核菌抑菌率分别为40.1%、47.1%;菌株MHS7和MHS48发酵液对黄瓜枯萎菌抑菌率分别为26.1%、22.8%;菌株MHS27和MHS31发酵液对西瓜尖镰孢菌抑制率分别为34.0%、30.5%;产嗜铁素是生防菌 (MHS7、MHS27、MHS31、MHS48) 拮抗3种病原真菌的主要途径之一。经16S rRNA基因序列分析初步鉴定,菌株MHS7为特基拉芽孢杆菌 (Bacillus tequilensis),菌株MHS27为溶蛋白芽孢杆菌 (Bacillus proteolyticus),菌株MHS31为Pseudomonas paralactis,菌株MHS48为克雷伯氏菌 (Klebsiella oxytoca)。 【结论】 从岷山红三叶根际分离筛选出4株具有优良生防作用的PGPR菌株,为今后生物菌肥应用推广提供了菌种资源支持。      

一株黄曲霉拮抗菌的筛选、鉴定及特性研究

为获得拮抗黄曲霉和降解黄曲霉毒素的生物防治菌株,以烟台黄曲霉污染区域土壤为材料,采用稀释分离法和琼脂扩散法,筛选到一株对黄曲霉有抑制作用且可降解黄曲霉毒素的菌株Y-17-3。根据菌株的形态学特征、生理生化试验结合16S rDNA基因序列分析和系统发育树构建,确定菌株 Y-17-3 为空气芽孢杆菌(Bacillus aerius)。该菌株发酵液经硫酸铵沉淀的抗菌活性及稳定性试验,发现70%饱和硫酸铵沉淀的蛋白粗提物抑制黄曲霉活性最强,可降低黄曲霉孢子的萌发率,抑制菌丝的生长和菌丝球的形成,且该蛋白粗提物对温度、pH值和蛋白酶敏感。菌株Y-17-3能够降解黄曲霉毒素B₁,培养6 d时的降解率达90%。综上,所分离的空气芽孢杆菌Y-17-3菌株能够通过产生拮抗蛋白来抑制黄曲霉生长,且具有较强的黄曲霉毒素降解能力,在农业生物防治领域具有一定的应用前景。     

内生菌YN201728的定殖能力及其防治烟草白粉病的效果研究

为研究生防菌YN201728在烟草体内的定殖规律及防病机制,本研究利用其绿色荧光标记菌株YN28-P43GFPmut3a实时动态观测标记菌的定殖部位及密度,并探究其对温室烟草白粉病的盆栽防效与定殖的关系。结果表明,YN28-P43GFPmut3a发酵液处理烟草种子和幼苗后,种子内的标记菌含量可达2.18×10⁶ CFU·g^-1,在幼苗的根表土、根际土、根、茎、叶等组织中均能检测到标记菌,且其定殖密度表现为根表土>根际土>根>茎>叶。激光共聚焦显微镜观察显示,标记菌主要聚集在烟草根表皮、木质部导管、茎表皮、韧皮部及维管束组织、叶片表面和叶肉细胞间隙以及种皮与胚等部位。盆栽防效试验结果表明,YN201728野生型和标记菌株对烟草白粉病均有较好的保护和治疗效果,持效期长达21 d。此外,烟草叶片中内生菌的定殖量与其防效呈正相关。本研究结果表明,内生菌YN201728在烟草体内有良好的定殖和防治白粉病效果,具很好的开发潜力,为烟草病害的生物防治提供了一定的理论基础。     

Effects of novel bioorganic fertilizer produced by Bacillus amyloliquefaciens W19 on antagonism of Fusarium wilt of banana

Banana production has been severely hindered by the long-term practice of monoculture agriculture. Fusarium wilt, caused by the Fusarium oxysporum f. sp. cubense (FOC), is one of the most destructive diseases that can afflict banana plants. It is both necessary and urgent to find an efficient method for protecting banana production worldwide. In this study, 57 antagonistic bacterial strains were isolated from the rhizospheres of healthy banana plants grown in a heavily wilt-diseased field; of the 57 strains, six strains with the best survival abilities were chosen for further study. Compared with the control and the other strains in the greenhouse experiment, W19 strain was found to observably decrease the incidence of Fusarium wilt and promote the growth of banana plants when combined with the organic fertilizer (OF). This strain was identified as Bacillus amyloliquefaciens based on its morphological, physiological, and biochemical properties, as well as 16S rRNA analysis. Two kinds of antifungal lipopeptides (iturin and bacillomycin D) produced by W19 strain were detected and identified using HPLC–ESI-MS. Another lipopeptide, called surfactin, was also produced by the thick biological film forming W19 strain. In addition to lipopeptides, 18 volatile antifungal compounds with significant antagonistic effect against F. oxysporum were detected and identified using gas chromatography–mass spectrometer (GC–MS). The work described herein not only highlights how the bioorganic fertilizer with B. amyloliquefaciens can be used to control Fusarium wilt of banana but also examines some of the potential mechanisms involved in the biocontrol of Fusarium wilt.     

Rhizobacterium Bacillus amyloliquefaciens Strain SQRT3-Mediated Induced Systemic Resistance Controls Bacterial Wilt of Tomato

Tomato bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum seriously threats tomato growth in tropical and temperate regions around the world. This study reported an antagonistic bacterial strain, Bacillus amyloliquefaciens strain SQRT3, isolated from the rhizosphere soil of tomato plants, which strongly inhibited in vitro growth of pathogenic R. solanacearum. The suppression of tomato bacterial wilt by strain SQRT3 was demonstrated under greenhouse conditions. Additionally, induced systemic resistance (ISR) in tomato as one of the potential disease suppression mechanisms was investigated in the plants inoculated with the isolated bacterial strain SQRT3. The results showed that strain SQRT3 applied with R. solanacearum by drenching significantly reduced tomato bacterial wilt by 68.1% biocontrol efficiency (BE) and suppressed the R. solanacearum populations in the rhizosphere soil compared to the control only drenched with R. solanacearum. The BE of the isolated bacterial strain SQRT3 against tomato wilt increased to 84.1% by root-dipping. Tomato plants treated with both strain SQRT3 and R. solanacearum showed increases in activities of peroxidase and polyphenol oxidase compared with other treatments. The application of strain SQRT3 reduced membrane lipid peroxidation in tomato leaves. The expressions of marker genes for jasmonic acid-and salicylic acid-dependent signaling pathways were faster and stronger in tomato plants treated with both strain SQRT3 and R. solanacearum than in plants treated with either R. solanacearum or strain SQRT3 alone. Collectively, the findings indicated that strain SQRT3 can effectively control tomato wilt.     

抑制烟草青枯病型生物有机肥的田间防效研究

【目的】烟草青枯病是影响烟叶生产最主要的土传病害之一,生物防控烟草青枯病是近年来的研究热点。为验证抑制烟草青枯病型生物有机肥对生防青枯病的影响,进行2年田间试验研究其防效及其对土壤微生物的影响。【方法】本试验采用从烟草根际原位土壤分离得到的烟草青枯病拮抗菌株L-25和L-9,利用有机肥二次固体发酵技术,制成烟草青枯病拮抗生物有机肥。连续两年在安徽进行田间试验,分别在烟草移栽后50天和105天调查生物防控率,探求生物有机肥对青枯病的田间防效和对烟叶产量的影响;利用平板计数法、Biolog特征性碳源法和梯度变性凝胶电泳法摸索生物有机肥施用后根际土壤微生物数量、群落功能多样性和结构多样性的变化,揭示生物有机肥对青枯病的防控机理。【结果】 1）第一年和第二年施用生物有机肥处理移栽50天后烟草青枯病的生物防控率分别为82.2%和96.2%,105天后烟草青枯病的生物防控率分别达到75.2%和95.4%; 2）生物有机肥处理第一年和第二年烟叶产量分别为2212.5 kg/hm2、1475.5 kg/hm2,是对照的2.4和2.6倍; 3）两年生物有机肥处理的根际土壤可培养细菌、放线菌数量均显著高于对照,真菌数量显著低于对照（P＜0.05）,其中第一年生物有机肥处理50天和105天拮抗菌数量分别为对照的241.8倍和13.4倍,病原菌数量仅为对照的19.7%和56.6%,第二年生物有机肥处理50天和105天拮抗菌数量分别是对照的111.0倍和26.7倍,病原菌数量仅为对照的9.1%和31.4%; 4）两年生物有机肥处理50天和105天根际土壤的微生物群落功能多样性,即Shannon指数、Simpson指数和Mclntosh指数均显著高于对照（P＜0.05）; 5）生物有机肥处理与对照土壤微生物群落结构也不相同,细菌和真菌梯度变性凝胶电泳图谱明显不同,分别属于不同的聚簇,生物有机肥处理的细菌种类较对照有所增加,同时真菌的种类有所减少。【结论】在烟草青枯病发病较为严重的烟田施用生物有机肥,可以显著降低青枯病发病率,增加烟草产量。生物有机肥可以显著提高拮抗菌数量,抑制根际土壤病原菌的数量,提高土壤微生物群落功能多样性,改善微生物种群和组成,丰富土壤微生物群落结构,使土壤保持健康的微生物生态平衡。     

灵芝栽培病原真菌的鉴定及异硫氰酸烯丙酯对其抑制效果的研究

为了探究灵芝段木栽培过程中杂菌侵染的主要病原真菌组成及其防控措施,首先对发病灵芝段木及灵芝子实体的病原菌进行分离纯化,采用形态学和rDNA-ITS序列分析进行鉴定,然后研究分离菌株的生物学特性以及异硫氰酸烯丙酯对分离病原菌的抑制效果。结果表明,分离获得的4株病原真菌菌株,其中OTA为黄曲霉(Aspergillus flavus),OTB和OTD为青霉菌(Penicillium infrabuccalum),OTC为木霉菌(Trichoderma sp.)。4株病原菌在PDA培养基生长良好,适宜温度为25~30℃;菌株OTA和OTB的最适碳源分别为木糖和葡萄糖,菌株OTC和OTD的最适碳源为果糖和蔗糖;菌株OTA和OTB的最适氮源分别为牛肉膏和尿素,菌株OTC和OTD的最适氮源为NaNO₃和蛋白胨;菌株OTB、OTC和OTD在酸性条件生长较好,而pH值对菌株OTA的生长影响较小。异硫氰酸烯丙酯对菌株OTA、OTB、OTC和OTD菌丝的生长具有良好的抑制作用,当异硫氰酸烯丙酯浓度为20 μL·L^-1时,其对4株菌株的抑制率均超过97%,可作为安全的防霉剂用于灵芝栽培过程中霉菌污染的防治。本研究结果为灵芝栽培或采后真菌病害的防控提供了理论基础。     

棉花内生解淀粉芽孢杆菌489-2-2对棉花黄萎病的防效研究

为更好地防治棉花黄萎病,在冀棉11根系中分离得到一株对大丽轮枝菌抗性明显的内生细菌,经分子鉴定为解淀粉芽孢杆菌489-2-2.本试验以489-2-2为材料,研究该菌株对棉花黄萎病的防效和机理.结果表明,解淀粉芽孢杆菌489-2-2能够抑制黄萎病菌Vd080的生长,可导致Vd080菌丝形态异常.用该菌株发酵液浸泡棉花种子...