枯草芽胞杆菌HMB19198在番茄叶片上定殖能力的分子检测

枯草芽胞杆菌HMB19198能有效防治番茄灰霉病,为快速、准确检测HMB19198在叶面的定殖能力,本研究通过对HMB19198全基因组序列比对分析,获得该菌株102 bp功能未知的独有基因序列,设计出针对HMB19198的特异性引物和探针。荧光定量PCR结果表明,该引物和探针对HMB19198具有较高的特异性,在有番茄叶片DNA干扰下,体系检测阈值为10²拷贝/μL。利用荧光定量PCR技术和菌落计数法检测了HMB19198在叶片上定殖动态。叶片喷施1×10⁸ cfu/mL的菌体悬浮液,0 d后菌体数量分别为1.7×10⁸拷贝/g叶片和8.9×10⁷ cfu/g叶片,2、4、6和8 d后菌株HMB19198在叶面的定殖数量逐渐降低,8 d后定殖数量分别为1.0×10⁷拷贝/g叶片和1.2×10⁷cfu/g叶片。防效试验结果表明,喷施菌株HMB19198悬浮液2 d后防效在80%以上,8 d后防效降为37.9%。     

ywbB基因对枯草芽胞杆菌NCD-2菌株生物膜形成和根际定殖能力的影响

为明确枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis NCD-2菌株生物膜形成相关基因及其在生物膜形成、根际定殖中的作用,采用转座子插入技术,从4000余株NCD-2突变子中获得6株生物膜形成能力降低的突变子。在生物膜形成能力丧失的突变子M3中,转座子以单拷贝的形式插入到ywbB基因内部。通过基因同源重组技术对ywbB基因进行缺失突变,获得ywbB基因缺失突变菌株NCD-2(ΔywbB),与野生菌株相比,突变子丧失了生物膜形成能力。进一步比较发现,突变菌株NCD-2(ΔywbB)显著降低了在棉花根际的群体数量,同时也降低了对棉花立枯病的防治效果。研究证明,ywbB是NCD-2菌株生物膜形成途径中的重要基因,且生物膜形成与NCD-2菌株根际定殖和生防效果呈正相关。     

枯草芽胞杆菌NJ-18对油菜菌核病的防治效果及其定殖动态

 菌株NJ-18是从油菜田土壤中分离筛选到的一株具有抗真菌活性的枯草芽胞杆菌。试验结果表明菌株NJ-18与油菜菌核病菌对峙培养能形成3.4 cm的抑菌圈;能抑制油菜菌核病菌菌丝生长发育;强烈影响菌丝生长量,NJ-18发酵滤液稀释62.5倍时对菌丝生长量抑制率高达96.7 %,稀释1 000倍时抑制率16.7 %。油菜离体叶片试验表明,NJ-18发酵液原液对菌核病的防治效果高达100 %,原液稀释200倍后防效10 %。大田试验结果表明,NJ-18发酵液稀释500倍对油菜菌核病的防治效果高达57.4 %,明显高于用量为150 g a.i./hm²的醚菌酯48.1 %的防治效果。采用浸根法研究NJ-18在油菜上的定殖动态表明,菌株NJ-18能够在油菜体内定殖,并能从油菜的根部向叶子扩散。     

表面活性素促进枯草芽胞杆菌XF-1在大白菜叶际定殖能力研究

枯草芽胞杆菌XF-1是一株大白菜内生生防菌,通过叶面喷施的方式可有效防控大白菜根肿病,但其叶际定殖的分子机制尚不明确。为了明确表面活性素对XF-1在大白菜叶际定殖的影响,进一步提高其在田间应用效果,本研究通过测定生长曲线、泳动运动、群集运动和24孔细胞培养板静置培养试验,分析表面活性素对XF-1菌株生长速率、运动能力和生物膜形成水平的影响;利用叶片-微生物互作分析和定殖试验,测定XF-1及突变体XF-1-ΔsrfA在大白菜叶表黏附和植株内的定殖能力。结果表明,XF-1-ΔsrfA与XF-1相比生长曲线没有明显差异,泳动能力和群集运动能力分别显著下降了36.8%和43.9%,静置培养24 h后生物膜形成能力显著下降53.9%,48 h后无显著差异。叶片-微生物互作试验中,突变体标记菌XF-1-ΔsrfA-gfp黏附效率较XF-1-gfp约下降80%。喷施接种3~7 d后, XF-1-ΔsrfA-gfp相较于XF-1-gfp在大白菜叶片内和根系中的定殖数量均显著下降。试验结果表明表面活性素对枯草芽胞杆菌XF-1在大白菜叶际定殖具有较为明显的促进作用,srfA基因的缺失显著抑制XF-1的叶际定殖能力。     

枯草芽胞杆菌GB519在水稻植株中的定殖及对稻瘟病田间防效

枯草芽胞杆菌GB519是一株具有广谱抑菌活性的生防菌株。本研究利用绿色荧光蛋白标记的菌株GB519-GFP处理水稻种子、根和叶片,结合激光共聚焦显微镜观察和抗生素平板回收检测的方法,探究其在水稻根茎叶中的定殖动态。结果显示：经GB519-GFP发酵液处理水稻种子、根和叶片后,菌株均可内生定殖于植株的表皮、皮层和维管束中,表明其可在水稻植株内迁移和定殖。GB519-GFP在处理部位的定殖量通常呈现先减少后增多的趋势,非处理部位3～5 d后即可检测到标记菌株。浸种处理,3 d后在幼芽中可检测到标记菌株;20 d后在根中的菌量最多,达5.7×10⁵ cfu/g。灌根处理,1 d后根中菌量为5.4×10⁵ cfu/g; 20 d后根、茎和叶中菌量均达到最大值;处理80 d后,根中定殖数量仍达1.9×10⁵ cfu/g。叶面喷施处理,1 d后叶片菌量为4.2×10⁵ cfu/g; 20 d后叶片菌量达4.4×10⁵ cfu/g。不同处理方法在各部位的定殖量几乎均在处理20 d后达到峰值。...     

枯草芽胞杆菌VD18R19在胡椒上的定殖动态及促生作用和对胡椒瘟病的防治效果

生防芽胞杆菌Bacillus subtilis定殖能力是决定其应用效果的关键因素。目前,芽胞杆菌在胡椒上的定殖情况鲜有报道。本研究以生防芽胞杆菌VD18R19为对象,研究其在胡椒根系和叶片表面的定殖动态及其促生长作用和对胡椒瘟病的防治效果。首先利用荧光质粒p AD43-25标记菌株VD18R19;然后通过荧光观测和平板计数方法检测标记菌株在胡椒根系和叶片表面的定殖形态和数量动态;最后通过盆栽试验分别评估了该菌株的促生长作用和对胡椒瘟病的防治效果。结果表明,菌株VD18R19荧光标记成功,且标记具有良好的遗传稳定性(120世代后高达85.33%);该菌株在胡椒根际偏好于根毛区定殖,定殖数量呈先升后降趋势,在处理后第9 d的定殖数量最多(9.88×106 CFU/g),整个30 d的定殖密度均维持在106 CFU/g水平;叶片定殖呈迅速下降趋势,处理后第9 d的定殖密度仅5.13×104 CFU/g,在21 d后基本检测不到该菌株;在不接种病原菌的情况下,菌株VD18R19处理的胡椒苗的株高、叶片数和地上部分鲜重等均显著好于对照,其促生率分别为61.71%、36.18%和106.43%;胡椒瘟病病原菌Phytophthora capsici叶片接种后,菌株VD18R19处理的胡椒苗在发病率和病斑大小上均显著低于对照,对胡椒瘟病的防治效果达76.86%。以上研究结果揭示了芽胞杆菌VD18R19在胡椒上的定殖动态及其防治效果,对该菌的开发应用有重要指导意义。     

GFP标记生防细菌B579及其定殖能力检测

 利用绿色荧光蛋白（Green fluorescent protein, GFP）标记靶标微生物是目前研究微生物和宿主互作的重要手段。在本研究中,作者用电击转化的方法将携带质粒gfpmut3a基因的穿梭载体pGFP4412导入生防枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）B579中,并得到成功表达GFP的枯草芽孢杆菌B579-gfp。用抗生素平板回收结合激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）观察对枯草芽孢杆菌B579-gfp在盆栽的黄瓜根表定殖情况进行了研究,结果表明：标记菌株在激发光波长为488 nm的蓝光下可观察到亮绿色的荧光;B579-gfp菌体能够定殖在黄瓜根部,在根基部和中部都有菌体聚集而形成膜状结构,在根的分叉和根冠处可观察到大量B579-gfp定殖;浸种、蘸根以及灌根接种均可回收到大量的B579-gfp,分别为4.0×10³、1.0×10⁴和2.0×10² cfu/g。     

利用双亲灭活原生质体融合技术选育高效苏云金芽胞杆菌和枯草芽胞杆菌融合菌株

苏云金芽胞杆菌B7发酵液在药后96 h对小菜蛾2龄幼虫致死率高达85.06%;枯草芽胞杆菌TL2对黄瓜枯萎病和辣椒疫霉病有显著拮抗活性(对峙培养5 d对病原菌的平均抑制率在60%以上)。本文对菌株B7和TL2的原生质体形成、完全灭活及融合的最佳条件分别进行了筛选,研究结果表明菌株B7在溶菌酶1.0 mg/m L、酶解70 min的条件下,原生质体形成率和再生率最佳,分别为85.0%和29.41%;菌株TL2在溶菌酶1.25 mg/m L、酶解50 min的条件下,原生质体形成率和再生率最佳,分别为80.00%和25.00%。菌株TL2原生质体完全灭活的最佳条件为60℃水浴35 min,菌株B7原生质体完全灭活的最佳条件为紫外照射25 min。灭活后的两亲本融合最佳条件为30℃水浴融合20 min后涂布再生培养基,用影印法连续传代10次以上,最后筛选出17株稳定的融合子,经过杀虫防病检测最后筛选到一株兼具两亲本特性的高效融合子TLB15。TLB15发酵液在药后96 h对小菜蛾2龄幼虫校正死亡率为93.44%,TLB15发酵液对黄瓜枯萎病和辣椒疫霉病(对峙培养5 d)的平均抑制率分别为60.00%和62.79%。     

L-脯氨酸对枯草芽胞杆菌NCD-2菌株生物膜形成的影响

 枯草芽胞杆菌 NCD-2菌株在棉花品种‘冀棉11'根际的定殖能力与其根系分泌物中的L-脯氨酸相关。本研究通过外源添加L-脯氨酸评价其对NCD-2菌株生长量和生物膜形成的影响。结果表明,在MSgg培养基中添加L-脯氨酸培养48 h后对菌株生长不存在显著影响。采用称重法测定生物膜的湿重和干重,结果表明在MSgg培养基添加L-脯氨酸显著增加了生物膜产量,且生物膜的褶皱程度和立体结构变得更为明显。采用结晶紫染色法进行生物膜的定量测定发现,浓度为1.250～10.000 mg·mL^-1的L-脯氨酸可以显著提高菌株生物膜形成能力,而低浓度0.625 mg·mL^-1 的L-脯氨酸对生物膜形成无影响。通过RT-qPCR检测了NCD-2菌株生物膜形成相关基因tasA和epsA表达量的变化,结果表明,添加上述不同浓度L-脯氨酸能够显著提高tasA基因表达量,提高了2.53~9.98倍。除了浓度为0.625 mg·mL^-1 L-脯氨酸可提高epsA基因表达外,其他浓度没有显著改变epsA基因的表达,而且epsA基因表达量低于tasA基因。综合分析表明,L-脯氨酸促进NCD-2菌株生物膜形成不是通过改变菌株生长量,而是诱导tasA基因的表达产生更多的胞外蛋白TasA。     

枯草芽胞杆菌PTS-394可湿性粉剂对辣椒根系及根际微生态影响

本研究通过测定辣椒根系活力及生长情况,检测根际土壤可培养微生物数量和土壤酶活性等,以期明确枯草芽胞杆菌PTS-394可湿性粉剂对辣椒根系及根际微生态的影响。结果显示,枯草芽胞杆菌PTS-394可湿性粉剂（1:100）稀释菌液能够显著促进辣椒根系的伸长,促生比例达8.61%,对辣椒根重量也有促进作用,增加比例为19.2%,同时还可以显著提高辣椒的根系活力,尤其是在施用后的第12和24 h;而菌株PTS-394（1:1000）稀释菌液虽然对辣椒的根长、重量和根系活力也都有促进作用,但未达到显著效果。此外,稀释100倍的枯草芽胞杆菌PTS-394可湿性粉剂对辣椒根际土壤中的真菌和放线菌含量均具有显著抑制作用,最高抑制率分别达63.6%和69.5%,而对细菌则无显著影响。同时,该稀释浓度的PTS-394菌液还具有促进土壤脲酶和蔗糖酶活性的作用。本研究结果不仅扩展了枯草芽胞杆菌PTS-394可湿性粉剂的施用范围,丰富了促生机理,更为其在设施辣椒栽培中的安全使用提供了理论基础。     

生防菌哈茨木霉FJAT-9040的GFP标记及土壤定殖示踪

哈茨木霉Trichoderma harzianum FJAT-9040对茄科尖孢镰刀菌具有较强拮抗作用。为跟踪分析该菌株在土壤中的存活与定殖特性,利用PEG-CaCl2介导的原生质体转化体系,筛选获得1株荧光性状稳定的菌株FJAT-9295,该菌株在生长速率、产孢量、对酸碱度和温度的适应性及对尖孢镰刀菌的抑菌活性等方面与野生型菌株FJAT-9040无显著差异（P〉0.05）。同时,研究了菌株FJAT-9295在4种类型土壤中的定殖能力以及作物生长对该菌株在土壤中定殖的影响。结果表明：菌株在育苗土中定殖最好,其次为沙土及菜园土,黄泥土中定殖最差;种植茄子比未种植作物的土壤更有利于菌株的存活;菌株FJAT-9295在不同类型土壤中的菌落数随时间的延长均略有下降,16天后趋于稳定,维持在105 CFU/g,较初始接菌量下降了约1个数量级。     

Isolation and partial characterization of an antifungal protein from the endophytic Bacillus subtilis strain EDR4

An antifungal protein E2, from the culture filtrate of the endophytic Bacillus subtilis strain EDR4 of wheat with a high activity against numerous fungal species in vitro and take-all in wheat caused by Gaeumannomyces graminis var. tritici in vivo, was purified by (NH₄)₂SO₄ precipitation, hydrophobic-interaction chromatography, anion-exchange chromatography and polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE). The molecular mass of the protein was about 377.0 kDa determined by gel permeation chromatography (GPC) using a Superdex 200 10/300 GL pre-packed column and the pI value of the protein detected by isoelectric focusing PAGE was 6.59. Following sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) the antifungal protein showed a band with a molecular mass of 39.1 kDa, which suggest that the native protein consists of multi-subunits. The amino acid sequences of three peptides from the antifungal protein were obtained by using a nano-ESI-MS/MS (Q-TOF2) System. The protein isolated may be regarded as a new protein according to amino acid sequences of three peptides. The purified protein exhibited inhibitory activity on mycelium growth of e.g. Fusarium graminearum, Macrophoma kuwatsukai, Rhizoctonia cerealis, Fusarium oxysporum f.sp. vasinfectum, Botrytis cinerea and G. graminis var. tritici (Ggt). Scanning electron microscopy showed that hyphae of Ggt treated with the antifungal protein were severely deformed. The antifungal protein E2 exhibited ribonuclease and hemagglutinating activities as well as a trifle protease activity. However, no β-1,3-glucanase, β-1,4-glucanase, chitinase or protease inhibitory activities were detected.     

枯草芽胞杆菌sf628对梨炭疽病的控制作用

近年来,由胶胞炭疽病菌Colletotrichum gloeosporioides引起的梨炭疽病在砀山酥梨产区普遍发生。为探讨生防菌对梨炭疽病的控制作用,采用平板对峙生长法和喷雾法研究了枯草芽胞杆菌sf 628对梨炭疽病的室内外防治效果。枯草芽胞杆菌sf 628发酵菌液、100倍和500倍稀释液对胶胞炭疽病菌菌丝生长的平板抑制率分别为91.45%、88.80%和86.63%。梨果先喷施生防菌液sf628,24 h后接种炭疽病菌,对梨炭疽病的防治效果为83.74%;梨果先接种炭疽病菌,24 h后再喷施生防菌液sf 628,对梨炭疽病的防治效果为56.82%。生防菌sf 628可湿性粉剂100、1000和2000倍稀释液对梨炭疽病的田间防治效果分别为75.89%、60.78%和50.60%,常规对照药剂多菌灵的防治效果为61.10%。研究表明,枯草芽胞杆菌sf 628是一株对梨炭疽病有较好控制作用的生防菌。     

Effects of Bacillus subtilis metabolites on larval Aedes aegypti L

The culture supernatant of a strain of Bacillus subtilis isolated from soil samples killed larvae of the mosquito Aedes aegypti. The metabolites produced by B. subtilis were characterized using high performance liquid chromatography (HPLC). Mortality rate was dose-dependent for all larval instars of A. aegypti. Log probit analysis (95% confidence level) revealed an LC₅₀ of 1.73 and an LC₉₀ 3.71 μg/ml. Molecular weights/masses of B. subtilis metabolites were confirmed using SDS–PAGE analysis. B. subtilis metabolites were confirmed using HPLC analysis. We demonstrate that secondary metabolites from B. subtilis have larvicidal activity against A. aegypti and may be suitable for the control of this and other mosquito vectors of human disease. The larvae to the metabolites, significant reduction in the activities of acetylcholinesterse, α-carboxylesterase, and acid phosphatases were recorded.     

增强型绿色荧光蛋白基因转化大豆疫霉菌及其表达

为了探讨大豆疫霉菌Phytophthora sojae的侵染过程及其在土壤中的生态学,采用CaCl2-PEG介导的原生质体转化方法,将外源增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)基因转化到大豆疫霉菌中,观察EGFP基因在大豆疫霉菌不同生育时期的表达,对转化子中的EG-FP基因进行PCR检测,并对转化子的生长、发育及致病性进行测定。结果显示,EGFP基因能够在大豆疫霉菌菌丝、游动孢子囊和卵孢子中稳定表达,并在475 nm蓝光激发下发出绿色荧光;转化子的菌丝生长速率与野生型无显著差异,个别转化子在无性繁殖和有性生殖方面与野生型有显著或极显著差异,其中一个转化子的致病型发生了改变。研究表明获得的EGFP基因转化子可以作为研究大豆疫霉菌侵染及定殖的材料。     

生防菌B1619在番茄根部的定殖及对根际微生态的影响

采用植物MS平板定殖研究法、盆栽试验和土壤酶活性检测技术研究了生防菌B1619在番茄根部的定殖规律,并评估了B1619对番茄根围土壤微生物和酶活性的影响。结果显示,生防菌株B1619在番茄根部定殖能力较强,在MS平板中,定殖量可达10⁸ CFU/g根以上。在盆栽试验中,常规土壤中或在接种青枯菌后,番茄根部生防菌的数量都呈现先下降后上升趋势,最后趋于稳定;在第15天时,定殖量达到10⁶ CFU/g根。番茄定植后,B1619对根围土壤中真菌和放线菌具有促进作用,而对细菌则表现为先促进后抑制作用。此外,B1619能够提高土壤蔗糖酶活性而抑制土壤脲酶的活性,B1619施用后第15天,蔗糖酶活性达226.3 mg/g土,比对照高88 mg/g土;土壤脲酶活性则与对照组截然相反,呈下降趋势。     

钙盐协同枯草芽孢杆菌对苹果采后炭疽病的控制

为控制果实采后病害,采用液体共培养、平板菌落计数和活体侵染等方法,研究钙盐和枯草芽孢杆菌对苹果炭疽菌的作用机制和对苹果炭疽病的控制效果.结果显示,钙盐延缓了枯草芽孢杆菌的增殖速率和衰亡期细胞死亡速率,即延长了枯草芽孢杆菌世代周期;钙盐协同枯草芽孢杆菌可抑制苹果炭疽菌菌丝体干重、孢子萌发率和芽管长度,其抑制率分别为54.75%、88.99%和45.88%,抑制效果显著高于钙盐和枯草芽孢杆菌的单独作用,同时推迟了苹果炭疽病的发病时间,抑制了病斑的扩展和分生孢子盘的发育;钙盐协同枯草芽孢杆菌对苹果炭疽病的防治效果为55.53%,明显好于各自的单独作用.     

一株枯草芽孢杆菌挥发性物质的抑菌作用初步研究

初步研究了分离自石榴果实中的一株枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis所产生的挥发性物质对几种常见林果病原菌的抑菌作用。发现该挥发性物质对不同病原菌菌丝生长具有一定的抑制作用,其中对杨树溃疡病菌Botryosphaeria dothidea的抑制率达60%。将不同病原菌株与该挥发性物质互作后的菌丝形态与正常菌丝进行比较,结果表明:处理后的杨树溃疡病菌、石榴疮痂病菌B.dothidea、苹果轮纹病菌B.dothidea及葡萄白腐病菌Coniothyrium diplodiella的菌丝分支增多,扭曲,菌丝顶端和中部细胞膨大;杨树腐烂病菌Valsa sordida及桑紫纹羽病菌Helicobasidium purpureum的菌丝变粗;合欢枯萎病菌Fusarium oxysporum的菌丝变细;苹果霉心病菌Trichothecium roseum菌丝形态无明显变化。同时发现,不同病原菌菌丝色素产生的速度均受到了抑制。表明该枯草芽孢杆菌所产生的挥发性物质对不同病原菌的抑菌效果和作用方式不同。     

绿色荧光蛋白标记荧光假单胞菌P303及其生存能力检测

构建了含有荧光假单胞菌自身启动子PP303的中间质粒载体pGFP.然后利用mini-Tn5转座子,通过接合转移,将两个带有不同启动子的绿色荧光蛋白基因分别整合到荧光假单胞菌P303染色体上,获得了在488nm波长下发光稳定的P303m1和P303m3菌株.PCR鉴定和Southern印迹结果均证明绿色荧光蛋白已随机插入P303染色体.SDS-PAGE结果表明,含有PA1/04/03启动子的P303m3菌株GFP表达量低于含有PP303启动子的P303m1菌株,染色体标记的GFP表达量低于质粒标记.室内平板抑菌试验结果表明,P303m1与出发菌株P303抑菌活性相当,对九种植物病原真菌有较强的拮抗作用.定殖、生存竞争能力研究表明,荧光假单胞菌在自然土壤中和大白菜根际都具有较强的定殖能力.P303和P303m1在自然土壤中第60天的菌量分别为1.63×104和3.3×102cfu/g土(湿重),大白菜根际第50天的菌量分别为3.29×106和4.1×104cfu/g根(湿重).