茶卡盐湖中耐盐抗真菌芽孢杆菌的分离和鉴定

本试验从茶卡盐湖水及淤泥中分离得到了51株细菌,通过16S rDNA及gyrB基因测序分析初步确定了菌株的分类地位,并测定了各菌株对苹果根腐病菌Fusarium spp.、辣椒疫霉病菌Phytophthora capsici等13株病原菌的抑菌谱及对NaCl的耐受性。共筛选获得13株对13种真菌病害均有抑菌作用的菌株,13株广谱生防菌株在NaCl浓度为10%的LB培养基上都能正常生长,其中菌株10和27在NaCl浓度为15%的LB培养基中的生长速度显著高于生防菌B916。盐湖环境为耐盐生防菌的筛选提供了丰富的资源,本研究获得的耐盐广谱生防菌对盐碱地真菌病害的防治提供了菌株资源。     

小麦全蚀病生防细菌的筛选和鉴定

为获得对小麦全蚀病菌有良好拮抗效果的生防菌株,分别从河南省商丘市及驻马店市小麦全蚀病发生田块中采集小麦根际土样,采用稀释平板涂布法共分离到1051株细菌,通过与全蚀病菌G1037菌株进行平板对峙筛选,最终获得9株具有明显拮抗效果且生长状况良好的菌株。16S rDNA序列比对及生理生化性状分析结果表明：菌株P155、P154、P16及P147为荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens,菌株P188和P97为恶臭假单胞菌Pseudomonas putida,菌株LY3为产酶溶杆菌Lysobacter enzymogenes,菌株S38为嗜根寡养单胞菌Stenotrophomonas rhizophila,菌株B20为洋葱伯克霍尔德Burkholderia cepacia。产抗生素相关基因的检测结果发现,菌株P147含吩嗪和硝吡咯菌素合成基因,菌株B20含硝吡咯菌素合成基因。除B20、LY3、S38和P147外,其余菌株均可产生嗜铁素。9株细菌都产蛋白酶。除P97、B20和S38外,其余菌株均可产脂肽类物质。盆栽试验结果表明,9株生防菌对小麦全蚀病都具有较好的防治效果,菌株P155和P154的防治效果最好,相对防效分别为67.11%和63.82%,略高于3%的苯醚甲环唑种衣剂的防治效果。研究结果表明这些细菌具有作为小麦全蚀病生防菌的潜力。     

贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis YL2021嗜铁素合成基因dhbC的功能研究

贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis YL2021是一株对多种病原细菌均有良好防治效果的生防菌,基因组中含有完整的儿茶酚型（2,3-Dihydroxybenzoate,DHB）嗜铁素合成基因簇。为了探明贝莱斯芽胞杆菌YL2021嗜铁素的功能,本研究以嗜铁素合成基因dhbC为对象,构建重组质粒pMD19-dhbc（cm）,利用同源重组技术获得突变株ΔdhbC。生防相关性状研究结果表明,与野生型菌株YL2021相比,突变株ΔdhbC泳动能力和生物膜形成能力明显下降,但是群集运动能力未发生改变。在营养丰富的LB培养基中,野生型菌株YL2021和突变株ΔdhbC均不产生嗜铁素,生长能力未发生改变,室内抑菌能力相当;但在缺铁M9培养基中,野生型菌株YL2021能产生儿茶酚型嗜铁素,生长缓慢,对供试细菌有较强的抑菌作用,突变株ΔdhbC不能产生嗜铁素,生长能力明显下降,完全丧失抑菌能力。本文结果表明,缺铁条件下,dhbC基因是贝莱斯芽胞杆菌YL2021嗜铁素生物合成的关键基因,嗜铁素是菌株YL2021发挥生防作用的重要抑菌物质。     

荧光假单胞杆菌的嗜铁素是控制桉树灰霉病的主要因子

 本文对3个假单胞杆菌菌株(Pseudomonas spp.)及其嗜铁素(pseudobactin siderophore)缺失突变体防治桉树灰霉病进行了研究.平板拮抗活性测定表明,荧光假单胞杆菌(P.fluorescens) WCS374r菌株和恶臭假单胞杆菌(P.putida) WCS358r菌株通过对铁离子的竞争抑制灰霉菌的生长.在接种灰霉病菌之前10 h将WCS358r、WCS374r和WCS417r施用于受伤的桉树叶片后,可分别降低发病率48.9%、58.3%和40.3%;当将3种生防菌分别与灰霉病菌混合后接种桉树叶片,WCS358r和WCS374r仍然能够显著地降低发病率;在接种灰霉病菌12 h后再施用生防菌,WCS358r和WCS374r对病菌仍具有一定的抑制作用,而在24 h后施用生防菌,3个菌株均未表现显著的防治效果.WCS358r和WCS417r的嗜铁素缺失突变体无防病作用,而WCS374r的嗜铁素缺失突变体虽然还能有效地防治灰霉病,但与WCS374r相比,防病效果减弱.本试验结果说明假单胞杆菌的嗜铁素是控制桉树灰霉病的重要因子.     

盐碱胁迫对盐生植物种子萌发的影响

采用不同浓度的NaCl(中性盐)和Na2CO3(碱性盐)胁迫三种盐生植物盐地碱蓬、碱蓬和盐爪爪正在萌发的种子,以研究不同类型盐对种子萌发特性的影响.结果表明,随着两种盐浓度的升高,种子萌发率下降,萌发率与盐浓度间呈现显著的负相关关系;盐地碱蓬、碱蓬和盐爪爪种子萌发率与NaCl胁迫相关系数分别为0.9206、0.8989和0.8956,与Na2CO3胁迫相关系数分别为0.9148、0.7193和0.6327;蒸馏水中三种盐生植物种子萌发率最高,Na2CO3对种子萌发的抑制作用强于NaCl.     

基于营养竞争原理的大豆根腐病生防芽孢杆菌的筛选及其特性研究

利用营养竞争平板筛选法获得了可在大豆麦麸(SWB)培养基上快速生长并拮抗大豆根腐病菌Fusarium oxysporum和F.solani的芽孢杆菌菌株B006和B010。通过16S rDNA序列分析、形态观察和生理生化性状测定,将其鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。田间小区试验结果表明,以种子处理(108cfu/mL,药种比为1∶60)和以麦麸为载体的固体菌剂土壤沟施(106cfu/g,用量195 kg/ha)B006和B010菌剂对真叶期大豆根腐病的防治效果分别为74.6%和63.5%,高于商品化学农药35%多福合剂种子处理的防效(P=0.05),大豆产量分别增加13.8%和24.0%。利用特异引物对生防功能基因的扩增结果表明,bmyB、fenD、bioA和srfAA基因以及srfAB基因簇的片段在2个菌株中均存在,而ituC基因仅存在于B010菌株中。对菌株生防功能基因的分析有助于今后高效菌株的快速筛选和对生防菌作用机制的研究。     

内生真菌HND5菌株抗香蕉枯萎病菌相关非核糖体多肽合成酶基因簇的鉴定

为明确帚枝霉属内生真菌Sarocladium brachiariae HND5菌株具体的抑菌活性物质,在全基因组测序数据的基础上,利用生物信息学对抑菌活性物质合成基因簇进行定位,通过聚类分析和系统发育树分析对基因簇合成产物进行鉴定,并通过基因缺失突变构建及代谢组分析确定具体的抑菌活性物质。结果显示,HND5菌株共含有7个非核糖体多肽合成酶(non-ribosomal peptide synthetase,NRPS)基因簇,聚类分析结果表明基因簇29合成产物为噬铁素,基因簇30合成产物为类环孢霉素类抗菌多肽;系统发育树结合生物信息学结果显示基因簇30合成产物与已知环孢霉素结构差异大,为一个新型非核糖体多肽;将基因簇30 NRPS基因缺失突变后,HND5菌株丧失抑菌活性;同野生型菌株相比,基因簇30 NRPS基因缺失突变体缺失一个分子量为887.54 Da的多肽类物质。表明HND5菌株的抑菌活性物质为一个分子量为887.54 Da的新型类环孢霉素非核糖体多肽,基因簇30负责该多肽的生物合成。     

吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007产嗜铁素的相关基因克隆及条件优化

为了明确吡咯伯克霍尔德氏菌Burkholderia Pyrrocinia JK-SH007是否产嗜铁素,揭示其生防机制,本文通过CAS检测该菌株产嗜铁素的能力,并对其嗜铁素合成相关基因cepR进行克隆及序列分析,同时采用单因素试验及响应面法对菌株JK-SH007产嗜铁素条件进行优化。结果表明,菌株JK-SH007具有明显的产嗜铁素能力,其嗜铁素合成相关基因cepR大小为720 bp,与B.pyrrocinia（EU034001）的亲缘关系最近,同源性为99%,两者序列相似性为97%,13个位点出现SNP;另外菌株JK-SH007 cepR基因编码的氨基酸序列有3个氨基酸发生了替换,两者一致性为97%。该菌产嗜铁素最优培养时间是15 h、pH 8、转速200 r/min、最佳碳源和氮源分别是甘油和氯化铵;PB试验筛选出影响该菌株产嗜铁素的关键性因素分别是pH、加碳量、加氮量;CCD试验结果显示,pH和加氮量的交互作用较明显;最终采用Design-Expert软件分析出菌株JK-SH007产嗜铁素最佳方案为碳源加入量15.00 g/L、氮源加入量10.50 g/L、温度30℃、pH 7.36,优化后菌株产嗜铁素能力由18.59提升到37.86,响应面优化产嗜铁素条件的效果是显著的,嗜铁素产量得到明显提高。     

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...     

棉隆与粉红螺旋聚孢霉67-1协同防治黄瓜枯萎病的研究

本文通过温室大棚试验,开展了设施栽培条件下土壤熏蒸剂棉隆与生防真菌粉红螺旋聚孢霉Clonostachys rosea 67-1协同防治黄瓜枯萎病Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinu(FOC)的研究。结果表明,采用棉隆熏蒸土壤(1‰,W:W)结合生防菌剂拌土(106孢子/g土),可以有效降低土壤中枯萎病菌对直播黄瓜种子和幼苗的侵染,30 d黄瓜死苗率为0,而单一使用棉隆或菌株67-1菌剂,死苗率分别为13.3%和44.5%。田间大棚试验表明,采用25 g/m2剂量的棉隆熏蒸土壤,并在移苗时穴施107孢子/穴生防菌液,对黄瓜枯萎病防效达到98.5%,显著高于单独使用棉隆(88.8%)和菌株67-1菌剂(62.2%),黄瓜产量增加48.5%。布里斯模型分析表明,棉隆与菌株67-1菌剂结合使用具有增效作用。对土壤中微生物数量监测表明,二者联合处理可有效降低土壤中尖孢镰刀菌种群数量,提高生防菌在根际的定殖水平,并且有利于被病原菌污染土壤的生态修复。本研究为土传病害的有效防治和生防菌剂的高效利用提供了理论依据。     

紫花苜蓿根际芽胞杆菌YB-2的鉴定及其生防和促生能力分析

为获得对紫花苜蓿Medicago sativa生长有益的生防菌,以尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum为指示菌从紫花苜蓿根际土壤中分离筛选拮抗菌株,基于形态学特征、生理生化特性和16S rDNA与gyrB基因序列分析对其进行鉴定,并评价其对紫花苜蓿根腐病的生防效果以及提高寄主植物耐盐碱胁迫的能力。结果表明,从紫花苜蓿根际土壤中筛选到1株对尖孢镰刀菌有较强拮抗作用的菌株YB-2,该菌株对尖孢镰刀菌菌丝生长的抑制率为71.37%;结合形态学特征、生理生化特性和16S rDNA与gyrB基因序列分析结果将菌株YB-2鉴定为枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis。菌株YB-2具有溶解无机磷的能力,且具有产氰化氢、羧甲基纤维素酶、1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶、吲哚乙酸和嗜铁素的能力,在NaCl含量为1%～9%、pH 7～9条件下均能生长。菌株YB-2对紫花苜蓿根腐病的相对防效达56.83%;在盐碱条件下,与对照相比,接种YB-2的紫花苜蓿株高极显著增加了17.82%,根长显著增加了28.22%,地上部鲜重和地上部干重分别显著增加了51.12%和48.57%。表明菌株YB-2兼...     

Endophytic bacteria associated with endangered plant Ferula sinkiangensis K.M. Shen in an arid land: diversity and plant growth-promoting traits

Ferula spp. are traditional medicinal plants found in arid land. Large-scale excavation for extracting bioactive compounds from the plants in arid regions of Xinjiang over the last few years has, however, significantly decreased their distributions. Due to the urgent need for preservation of these plant resources, along with the need of searching for alternative source of the useful metabolites, it is important to screen the endophytic microbial resources associated with the plant Ferula sinkiangensis K. M. Shen. In the study, a total of 125 endophytic bacteria belonging to 3 phyla, 13 orders, 23 families, and 29 genera were isolated based on 16 SrRNA gene sequencing data. Among the different isolates, three strains isolated from roots were potential novel species of the genera Por phyrobacter, Paracoccus and Amycolatopsis. In this study, 79.4% and 57.1% of the total isolates were capable of producing indole-3-acetic acid(IAA) and siderophore, respectively. And, 40.6% of the strains inhibit the growth of fungal pathogen Alternaria alternata, 17.2% and 20.2% strains were positive for antagonism against Verticillium dahlia 991 and V. dahlia 7, respectively. These results demonstrated that F. sinkiangensis is a rich reservoir of endophytic bacterial resources with potential for production of biologically important functions such as plant growth-promoting factors.     

2种昆虫病原线虫共生菌的代谢产物对苹果病原菌真菌的抑菌作用

嗜线虫致病杆菌(Xenorhabdus nematophila HB310)和发光杆菌(Photorhabdus luminescens HB140)是分别从小卷蛾斯氏线虫和异小杆线虫中分离到的2株昆虫病原线虫共生菌。为了明确这2种共生菌的抑菌活性,分别测定了其对苹果上6种主要病原真菌的抑菌活性。结果表明,这2种共生菌对6种苹果病原真菌均有不同程度的抑制作用。嗜线虫致病杆菌HB310菌株发酵液对苹果轮纹病病原菌抑制效果最好,抑制率达76.9%,对其他病原菌的抑制作用依次为苹果树腐烂病病原菌(74.1%)>苹果斑点落叶病病原菌(60.9%)>苹果灰霉病病原菌(46.7%)>苹果青霉病病原菌(44.5%)>苹果炭疽病病原菌(23.0%);发光杆菌HB140菌株发酵液对苹果灰霉病病原菌的抑制作用最好,抑制率达到86.7%,对其他病原菌的抑制作用依次为苹果树腐烂病病原菌(76.6%)>苹果轮纹病病原菌(58.8%)>苹果斑点落叶病病原菌(46.0%)>苹果青霉病病原菌(44.2%)>苹果炭疽病病原菌(39.9%)。2种共生菌发酵液对苹果轮纹病菌均有较强的抑制作用,其EC50分别为42.28和42.92 mL/L。     

冠菌素对盐胁迫下棉花幼苗中渗透调节物质和激素水平的调控

以转基因抗虫棉 Gossypium hirsutum L.中棉所41、中棉所45和新棉99B为试材,通过水培试验研究了冠菌素对盐胁迫条件下棉花幼苗中渗透调节物质和激素水平的影响。结果表明:在盐胁迫条件下,冠菌素可提高棉花中脯氨酸含量(冠菌素处理后脯氨酸的含量是用盐处理的 2.1倍),0.01、0.1和1 μmol/L的冠菌素处理分别使棉花真叶中脱落酸(ABA)含量提高27%、119%和239%,0.1和1 μmol/L的冠菌素处理使棉花根系中的ABA含量分别提高222% 和130%;冠菌素也可提高棉花中茉莉酸类物质(JAs)和真叶中吲哚-3-乙酸(IAA)的含量,诱导与盐胁迫相关蛋白的表达,保护细胞膜的稳定性,增强盐胁迫下棉花体内的渗透调节能力。     

暗黑链霉菌PY-1活性产物分析及其对葡萄霜霉病田间防效评价

为探究暗黑链霉菌Streptomyces atratus PY-1对葡萄霜霉病菌Plasomopara viticola的抑制作用,通过扫描电镜观察PY-1发酵滤液对葡萄霜霉病菌孢子囊的影响,检测PY-1的活性物质种类,并测定其对葡萄霜霉病的田间防效。结果表明,PY-1发酵滤液能够导致葡萄霜霉病菌孢子囊和孢子囊梗出现褶皱、破裂和畸形,进而使其丧失侵染功能。PY-1菌株代谢产物中包含几丁质酶、蛋白酶、嗜铁素、1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶、氰化氢、吲哚乙酸,不含纤维素酶。PY-1菌株对葡萄霜霉病具有较好的田间防效,发酵原液对葡萄霜霉病的田间中期防效可达到89.17%以上,末期防效达86.28%以上,比52.5%噁唑菌酮·霜脲氰2 000倍液的防效略低,但显著高于58%甲霜·锰锌1 000倍液的防效;PY-1菌株发酵液稀释700倍后对葡萄霜霉病的末期防效与甲霜锰锌1 000倍液防效相当。表明PY-1菌株具有研制防治葡萄霜霉病生防制剂的潜力。     

A Polymerase Chain Reaction-Based Method to Specifically Detect Alternaria alternata Apple Pathotype (A. mali), the Causal Agent of Alternaria Blotch of Apple

ABSTRACT Alternaria alternata apple pathotype (previously A. mali) causes Alternaria blotch on susceptible apple cultivars through the production of a host-specific toxin, AM-toxin. Identification of some Alternaria species, especially those that produce host-specific toxins, has been extremely difficult due to a high level of variability which extends even to nonpathogenic isolates. We have recently cloned and characterized a gene (AMT) that plays a crucial role in AM-toxin biosynthesis and demonstrated that it is only present in isolates of A. alternata apple pathotype. Using primers designed for the AMT gene, we developed a polymerase chainreaction-based method to specifically detect AM-toxin producing isolates of A. alternata apple pathotype.     

戊唑醇对苹果斑点落叶病菌及轮纹病菌的毒力和药效评价

采用菌丝生长速率法测定了戊唑醇对苹果斑点落叶病菌Alternaria mali和苹果轮纹病菌Physalospora piricola的毒力并进行了田间药效试验。室内测定结果表明:戊唑醇抑制苹果斑点落叶病菌菌丝生长的EC50和EC90值分别为0.034和0.587 μg/mL,抑制苹果轮纹病菌菌丝生长的EC50和EC90值分别为0.019 和0.394 μg/mL。43%戊唑醇悬浮剂61 ~86 mg/L(5 000 ~7 000倍液)对苹果斑点落叶病的防效为84.6% ~88.8%,108 ~143 mg/L(3 000 ~4 000倍液)对苹果轮纹病的防效为73.8% ~86.4%,且该药剂在本试验剂量范围内对苹果树安全。     

三种三唑类杀菌剂对映体生物活性的研究

采用高效液相色谱法(HPLC)拆分了戊唑醇(tebuconazole)、粉唑醇(flutriafol)和己唑醇(hexaconazole)3种杀菌剂的外消旋体,并且制备了对映体的纯品。以花生褐斑病菌Cercospora arachidicola、番茄早疫病菌Alternaria solani、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum、苹果轮斑病菌Alternaria mali、甜菜褐斑病菌Cercospora beticola等5种植物病原菌为供试菌,采用琼脂稀释法测定了3种杀菌剂的外消旋体及对映体的生物活性,比较了对映体之间抗菌活性的差异。结果表明:(-)-戊唑醇的抗菌活性优于(+)-戊唑醇;(+)-粉唑醇的抗菌活性优于(-)-粉唑醇;(-)-己唑醇的抗菌活性优于(+)-己唑醇。