海洋来源杂色曲霉次级代谢产物及其抗植物病原细菌活性

【目的】针对植物细菌病害日趋严重,并缺少有效防治药剂的问题,从前期筛选获得的具有抗菌活性且次级代谢产物丰富的海洋杂色曲霉(Aspergillus versicolor)D5发酵提取物中分离纯化单体化合物,分析鉴定其化学结构,并进行抗菌活性评价,阐明目标真菌的抗菌活性成分,为新颖结构抗细菌生物农药的研发提供先导化合物。【方法】综合运用正/反相硅胶柱层析、Sephadex LH-20凝胶柱层析和半制备高效液相色谱(HPLC)等方法分离纯化单体化合物,采用核磁、质谱等现代波谱分析方法对单体化合物进行结构鉴定;采用微量稀释法对化合物进行抗6种植物病原细菌燕麦食酸菌(Acidovorax avenae)、胡萝卜软腐欧文氏菌(Erwinia carotovora)、密执安棒形杆菌(Clavibater michiganensis)、丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)、青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)和野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris)活性评价,获得活性化合物的最小抑菌浓度(MIC)。【结果】从海洋杂色曲霉D5马铃薯葡萄糖液体发酵培养基乙酸乙酯提取物中分离鉴定了12个化合物,包括4个2-羰基-4-苯基喹啉生物碱,viridicatin(1)、3-O-methylviridicatin(2)、3,6-O-dimethylviridicatin(3)和3-O-methylviridicatol(4);2个双氧代哌嗪生物碱,(+)-cyclopenol(5)和(-)-cyclopenol(6);3个喹唑啉fumiquinazolines生物碱及其衍生物,versicoloid A(7)、chrysopiperazine C(8)和cottoquinazoline A(9);以及3个蒽醌类化合物,versiconol(10)、averufin(11)和noraverufanin(12)。抗菌活性结果表明,2-羰基-4-苯基喹啉生物碱3,6-O-dimethylviridicatin(3)具有显著的抗植物病原细菌活性,对青枯雷尔氏菌和野油菜黄单胞菌的MIC分别为50和100μg·mL-1。初步的构效关系分析表明,C-6位置的甲氧基可能是该类化合物发挥抗植物病原细菌作用的关键基团。【结论】海洋杂色曲霉D5代谢产物丰富,能够产生结构多样的生物碱和蒽醌类化合物。从其发酵产物中分离鉴定了9个生物碱类化合物和3个蒽醌类化合物,其中3,6-O-dimethylviridicatin(3)对青枯雷尔氏菌和野油菜黄单胞菌具有显著的抗菌活性,有开发成为抗细菌生物农药的潜力。     

小檗内生放线菌H21的鉴定及抑菌活性成分分析

【目的】从药用植物小檗（Berberis thunbergii）中筛选抗菌活性内生放线菌,对活性菌株的分类地位及抑菌活性进行研究,分离并鉴定候选菌株发酵液中活性成分的化学结构及其抑菌活性,为农用杀菌剂的创制提供依据。【方法】采用选择性培养基从小檗叶片分离内生放线菌,16S rDNA法进行菌株鉴定;采用管碟法测定发酵液对烟草青枯病菌 （Ralstonia solanacearum）等7种供试菌的抗细菌活性,采用抑制菌丝生长速率法测定发酵液对番茄灰霉病菌（Botrytis cinerea）等7种植物致病菌的抗真菌活性;依次采用大孔树脂吸附、硅胶柱层析及反相高效液相色谱（HPLC）等技术分离纯化活性组分;采用核磁共振波谱（NMR）和质谱（MS）技术对分离到的活性成分进行结构鉴定;采用微量肉汤稀释法测定化合物对烟草青枯病菌等7种细菌的最低抑菌浓度,抑制孢子萌发法和菌丝生长速率法测定化合物对番茄灰霉病菌的抗菌活性。【结果】分离到一株活性菌株H21,该菌株经16S rDNA序列分析鉴定为链霉菌（Streptomyces sp.）;除铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）外,H21菌株发酵液对烟草青枯病菌、猕猴桃溃疡病菌（Pseudomonas syringae pv. actinidiae）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、大肠埃希氏菌（Escherichia coli）等多种病原细菌有明显的抑菌活性;H21发酵液对番茄灰霉病菌表现出较强的抑制菌丝生长作用,对其他供试病原真菌无明显的抑菌活性;从H21菌株发酵液中分离鉴定了3个化合物,分别为N-乙酰基-2-(4-羟苯基)乙胺、环-（L-亮氨酸-L-精氨酸）和二硫吡咯类抗生素-全霉素;全霉素为广谱抗生素,其对烟草青枯病菌、猕猴桃溃疡病菌、蜡状芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度（MIC）分别为0.156、0.313、0.078、0.313、0.156和0.313 µg·mL^-1;对番茄灰霉病菌菌丝生长和孢子萌发的抑菌中浓度（IC₅₀）分别为13.56和7.89 µg·mL^-1。【结论】小檗内生菌放线菌H21可能是一种新的全霉素产生菌,其对植物致病细菌烟草青枯病菌和猕猴桃溃疡病菌有抗菌活性,全霉素对于开发针对致病细菌的农用杀菌剂具有重要的参考价值。     

思茅松毛虫成虫肠道细菌多样性

【目的】 研究野外采集的思茅松毛虫（Dendrolimu kikuchii）成虫的肠道细菌多样性,为思茅松毛虫的防治和云南松（Pinus yunnanensis）等树木的保护奠定基础。【方法】 分别提取思茅松毛虫雄蛾和雌蛾的肠道总DNA,基于Illumina NovaSeq（PE250）平台运用高通量技术对肠道细菌16S rDNA基因V3~V4区进行测序和分析,分析雄虫和雌虫的肠道菌群的结构多样性。【结果】 从思茅松毛虫成虫中共获得1 278个操作分类单元（OTUs）,涵盖28个门75个纲173个目296个科550个属。在门水平上,雄蛾和雌蛾的优势菌为变形菌门（Proteobacteria,雌81.27%/雄81.17%）;在科水平上,雄蛾的优势菌科是鞘脂单胞菌科（Sphingomonadaceae,49.16%）和丛毛单胞菌科（Comamonadaceae,19.09%）,雌蛾的优势菌科是欧文氏菌科（Erwiniaceae,34.09%）和丛毛单胞菌科（Comamonadaceae,16.68%）;在属水平上,雄蛾的优势菌属是鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas,48.09%）,雌蛾的优势菌属是泛生菌属（Pantoea,31.58%）。思茅松毛虫雌蛾肠道细菌的物种多样性比雄蛾丰富。雄蛾肠道中丰度差异显著性最高的菌群为α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）,雌蛾肠道中丰度差异显著性最高的菌群为γ-变形杆菌纲（Gammaproteobacteria）。【结论】 思茅松毛虫成虫肠道具有丰富的细菌资源。     

MTT比色法测定烟酰胺类化合物对植物病原细菌的抑菌活性

【目的】探究MTT比色法用于合成化合物对植物病原细菌抑菌活性筛选的可行性。【方法】将7个烟酰胺类化合物分别用MTT比色法和平板扩散法对番茄疮痂病菌(Xanthomonas vesicatoria)、烟草青枯病菌(Ralstonia solanacearum)和丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae)的抑菌活性进行筛选并测定其有效中浓度EC50。【结果】采用平板扩散法进行抑菌活性初筛时,未能筛选出有活性的化合物;采用MTT比色法筛选出N-(3-三氟甲基)-苯基烟酰胺具有抑菌活性,其对番茄疮痂病菌(X. vesicatoria)、烟草青枯病菌(R. solanacearum)和丁香假单胞杆菌(P. syringae)的EC50分别为3.87、2.05、10.33 mg/mL。【结论】MTT比色法能更加准确地评价脂溶性化合物对细菌的抑菌活性,并具有广泛的应用前景。     

青枯菌铜抗性基因copA 的功能

【目的】 植物细菌性青枯病（bacterial wilt of plants）是由茄科雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum ）引起的一种世界性重大土传病害。作为防治青枯病等细菌性病害的重要杀菌剂,铜制剂的广泛使用造成多种植物病原细菌群体中出现了铜抗性菌株。青枯菌Po82菌株大质粒上携带了丁香假单胞菌中的铜抗性编码基因copA 的同源物,论文旨在探明青枯菌Po82菌株copA 在铜抗性、致病性等方面的生物学功能。【方法】 以青枯菌Po82菌株为研究对象,利用MEGA6.0软件包,基于邻接法构建copA 的系统发育树,探究铜抗性基因copA 在青枯菌和其他植物病原细菌中的系统进化关系。通过反向遗传学的研究手段,采用基因同源重组双交换和电击转化法,构建copA 基因缺失菌株及相应互补菌株。通过最小抑制浓度（minimal inhibition concentration,MIC）测定、RT-qPCR、Biolog代谢芯片以及致病力等基础生物学测定研究手段,解析copA 与青枯菌铜胁迫应答、代谢活性、致病性和运动性等表型生物学特征之间的关系。【结果】 同源性比对分析结果显示,copA 广泛存在于青枯菌群体中,青枯菌copA 在亲缘关系上与耐金属贪铜菌最为紧密, 与稻黄单胞菌、丁香假单胞菌和大肠杆菌的亲缘关系较远。RT-qPCR结果显示copA 的表达受到铜离子的诱导,copA 的表达量随着CuSO₄浓度的增加而增加。CuSO₄浓度为1.0 mmol·L ^-1时,基因表达量最高。铜MIC测定结果显示copA 基因缺失菌株对铜离子的敏感性增加,copA 基因缺失菌株的MIC值为0.8 mmol·L ^-1,较野生型菌株的1.2 mmol·L ^-1下降了33.3%,互补菌株恢复了铜抗性能力,表明copA 在青枯菌的铜胁迫应答过程中发挥着重要作用。与野生型菌株相比,copA 基因缺失菌株在普通NA培养基及含0.6 mmol·L ^-1 CuSO₄的NA培养基中的对数生长期的生长速率降低,表明copA 与青枯菌的生长速率相关。copA 基因缺失菌株于发病前期病情指数较野生型菌株下降,接种第10天,copA 基因缺失菌株的病情指数较Po82野生型菌株下降了11.7%。copA 的缺失导致青枯菌对α -D-葡萄糖和D-海藻糖等碳源,L-丙氨酸和葡萄糖醛酰胺等氮源的代谢利用速率降低,使青枯病发病病程延长。与野生型菌株Po82相比,copA 基因缺失菌株中III型分泌系统的转录激活因子编码基因hrpG 和hrpB ,III型效应子RipX编码基因ripX 的表达量显著下调。 【结论】 铜抗性基因copA 在青枯菌铜胁迫应答、致病性等方面发挥一定的作用,研究结果可为进一步解析青枯菌的铜抗性分子机制以及铜抗性菌株的防治提供理论依据。     

转绿色荧光蛋白基因的青枯雷尔氏菌生物学特性

【目的】采用电击法对青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）进行gfp/luxAB基因双标记,研究标记前后菌株的生长差异、以及侵染性和致病性的变化。【方法】通过电击法进行青枯雷尔氏菌的遗传转化,采用番茄组培苗对标记菌株的侵染条件和侵染过程进行初步研究。【结果】成功地采用gfp/luxAB基因标记了青枯雷尔氏菌。标记后的菌体细胞形状与亲本菌株形状相同,均为长椭圆形,近杆状,整个细胞呈现绿色荧光,PCR结果表明,从标记青枯雷尔氏菌菌株的基因组DNA中扩增出约3.0 kb的gfp基因片段。标记菌在对数生长期,荧光素酶活性快速增加,到稳定期,荧光素酶活性降低。在无选择压力条件下连续移植20次,仍然保持均匀而且强烈的绿色荧光,荧光稳定性保持在100%。gfp基因标记前后的菌株在培养的最适温度、最佳pH值及生长曲线上基本一致,在番茄组培苗内的侵染路线相同,致病力均达到90%以上。【结论】将gfp和luxAB融合基因成功转入青枯雷尔氏菌,融合基因在标记菌株中的表达高效稳定。导入的gfp基因对宿主的生长特性及致病性没有影响。     

转水稻条纹病毒NS3本氏烟的抗病性

【目的】NS3编码的蛋白是水稻条纹病毒（Rice stripe virus,RSV）RNA沉默抑制子。笔者前期研究发现,转NS3本氏烟（Nicotiana benthamiana）对RSV有一定的抗性。为深入揭示NS3在寄主体内的作用机制,本文将进一步探究转NS3本氏烟对其他烟草病害的抗性。【方法】以野生型本氏烟和转NS3本氏烟为试验材料,通过农杆菌浸润法接种马铃薯X病毒（Potato virus X,PVX）侵染性克隆,观察病毒症状,抽提系统发病叶片总RNA,并利用RT-qPCR方法检测病毒的相对积累量;采用灌根接种法分别接种烟草青枯病菌（Ralstonia solanacearum）、烟草黑胫病菌（Phytophthora parasitica var. nicotianae）,观察植株表型并统计发病率和病情指数。【结果】PVX侵染本氏烟后,植株叶片主要表现为花叶、褪绿等症状,NS3表达植株与野生型植株具有相同的PVX症状表现。在接种PVX 10 d后,RT-qPCR检测发现与野生型植株病毒积累量相比,NS3表达抑制了PVX在本氏烟体内的积累水平,两个转NS3株系（NS3-6、NS3-9）中PVX的相对积累量分别为野生型植株的68.17%和81.01%。青枯病菌在野生型植株和转基因植株上均引起萎蔫、猝倒等典型的病害症状,且两者的症状无明显差异。在青枯病菌侵染早期,NS3表达在一定程度上利于病菌的侵染,表现出对青枯病较为敏感;而在接种14 d,野生型植株的发病率为100.00%,病情指数为78.67,而NS3-6、NS3-9株系的发病率分别为95.00％、98.33％,病情指数分别为70.00、73.00;14 d之后发病率和病情指数逐渐升高,而NS3表达株系的病情指数均低于野生型植株。黑胫病菌在野生型植株和转基因植株上均为在茎基部出现黑褐色坏死斑等典型病害症状,且NS3表达也不影响本氏烟的症状表现。在黑胫病菌的侵染初期,NS3-6株系的发病率高于野生型植株;但在整个黑胫病发生过程中,转NS3株系的病情指数均低于野生型植株,在接种12 d,野生型本氏烟的发病率为96.67％,病情指数为77.50,而NS3-6、NS3-9株系的发病率分别为90.00％、86.67％,病情指数分别为64.17、62.08。【结论】通过病原侵染过程观察表明NS3表达在一定程度上影响了烟草病害在本氏烟上的侵染和严重程度,且对不同病原菌的影响不同。     

小菜蛾共生真菌Aspergillus clavatus XCE02的代谢产物及其抗菌活性

【目的】研究小菜蛾共生真菌棒曲霉Aspergillus clavatus XCE02代谢产物及其抗植物病原真菌的活性。【方法】柱层析技术分离纯化XCE02代谢产物,并运用波谱技术鉴定结构;滤纸片扩散法测试代谢产物对香蕉炭疽菌和小麦赤霉菌的抑菌活性。【结果】分离鉴定出gliomasolide A,Sch725674,gliomasolide C,clavatustide A,clavatustide B,20-羟基麦角甾-4,6,8,22-四烯-3-酮,黄嘌呤,麦角甾醇、过氧化麦角甾醇和丁二酸10个化合物。在250μg/mL时,gliomasolide A、Sch725674和gliomasolide C对香蕉炭疽菌和小麦赤霉菌显示了高度抗菌活性,clavatustide A和clavatustide B对香蕉炭疽菌和小麦赤霉菌显示了中度抗菌活性,20-羟基麦角甾-4,6,8(14),22-四烯-3-酮对小麦赤霉菌显示了中度抗菌活性。【结论】gliomasolide A,gliomasolide C和20-羟基麦角甾-4,6,8(14),22-四烯-3-酮没有从曲霉属分离到的文献报道。gliomasolide A,Sch725674和gliomasolide C可作为相应抗菌农药先导化合物开展深入研究。     

万隆霉素抗菌活性成分的分离鉴定

【目的】分离、纯化和鉴定万隆霉素抗菌作用的主要活性成分。【方法】以体外抗枯草芽孢杆菌为活性跟踪指标,通过硅胶柱层析和高效液相色谱等方法,从万隆霉素产生菌GAAS 2507发酵物中分离得到抗菌主要活性成分,采用电喷雾质谱（ESI-MS）、核磁共振谱（1HNMR、13CNMR、DEPT、DQFCOSY、HSQC、HMBC、NOESY）波谱法对其进行结构解析。【结果】波谱结构解析表明抗菌活性成分为Quinomycin C,其对细菌性条斑病菌（MIC值为1.563μg•ml-１）、黄瓜疫病菌（EC50值为1.256μg•ml-1）和节瓜枯萎病菌（EC50值为20.570μg•ml-1）具有明显的抗菌活性。【结论】Quinomycin C是万隆霉素主要活性成分之一。     

一株裂解性青枯雷尔氏菌噬菌体的分离及生物学特性分析

【目的】分离并纯化出一株裂解性青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)噬菌体,并测定其各项生物学特性,为开发新的抗烟草青枯病制剂提供依据。【方法】取烟草青枯病重病田中健康烟株的根际土壤制成土壤悬浮液,并通过在青枯雷尔氏菌菌液中加入过滤后的土壤悬浮液富集噬菌体,用双层平板法验证噬菌体的存在后挑取单个最大噬菌斑进行反复纯化,直到得到单一清晰的噬菌斑。纯化后的单个噬菌斑加入对数早期的青枯雷尔氏菌菌液中进行增殖培养,将增殖液按常规方法进行噬菌体颗粒浓缩后,取20 μL浓缩液用磷钨酸染色并通过电子显微镜观察噬菌体的形态特征;同时将浓缩液进行SDS-PAGE电泳,观察蛋白条带大小和数量;用λ噬菌体DNA提取试剂盒提取噬菌体增殖液中的噬菌体核酸进行琼脂糖凝胶电泳,确定其基因组片段大小;最后用常规方法测定噬菌体的滴度、最佳感染复数、一步生长曲线,并通过比较加入噬菌体液前后青枯雷尔氏菌菌液的OD₆₀₀值变化测定其对温度、pH、紫外线、氯仿的敏感性。【结果】分离并纯化出了一株裂解性青枯雷尔氏菌噬菌体,命名为∈RS-1, 噬菌斑为圆形,清晰透明,边缘光滑,直径1-2 mm,经电镜观察其形态为蝌蚪状,头部为二十面体的立体对称,直径约为94 nm,并有一带伸缩尾鞘的长尾大约为27 nm×100 nm,按照国际病毒分类委员会分类标准,其属于有尾噬菌体目（Caudovirales）,肌尾噬菌体科(Myoviridae)的裂解性噬菌体,核酸性质为dsDNA;噬菌体浓缩液经SDS-PAGE分析至少可以观察到25条蛋白条带,相对分子质量在10-100 kD,说明其蛋白外壳至少含有25个结构蛋白;将提取的DNA进行琼脂糖凝胶电泳显示其条带大于48 kb,符合肌尾噬菌体科基因组大小范围（31-317 kb）;生物学特性的测定显示该噬菌体对青枯雷尔氏菌的最佳感染复数为0.01;其吸附和感染青枯雷尔氏菌时的潜伏期约为30 min,爆发期约为80 min,裂解量约为156;该噬菌体的裂解活性在28℃时最高,在28-50℃均较强,但在温度超过60℃后活性基本丧失;其对酸碱的耐受力较强,在pH 3-8的范围内均有较强的裂解活性,当pH值超过9后活性开始降低;其对紫外线有一定的耐受能力,经紫外线照射0-9 min后裂解活性依然较强,12 min后活性开始下降,21 min后活性基本丧失;其对氯仿不敏感,5%浓度的氯仿对其活性基本没有影响。【结论】分离到了裂解性的青枯雷尔氏菌噬菌体,属于有尾噬菌体目,肌尾噬菌体科,经过测定其各项生物学特性可知其潜伏期较短,裂解能力较强,具有很好的杀菌效果,且其裂解活性持续时间长,并能在不同温度、不同酸碱性的环境内有较强的适应能力,具有开发为抗青枯雷尔氏菌菌剂的潜力。     

山茶芽变花色与花青苷的关系

目的 研究山茶芽变花色与花青苷的关系,为山茶花色的芽变育种提供科学依据。方法 按照CIE L* a* b*表色系法测量山茶及其芽变品种的花色,利用高效液相色谱-光电二极管阵列检测（HPLC-DAD）和超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF-MS）联用技术定性定量分析其花瓣中花青苷成分与含量,运用多元线性回归方法研究花青苷与花色之间的关系。结果 山茶及其芽变品种花瓣中共检测到7种花青苷,分别是矢车菊素-3-O-β-半乳糖苷（Cy3Ga）、矢车菊素-3-O-β-葡萄糖苷（Cy3G）、矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-咖啡酰]-β-半乳糖苷（Cy3GaECaf）、矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-咖啡酰]-β-葡萄糖苷（Cy3GECaf）、矢车菊素-3-O-[6-O-(Z)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷（Cy3GZpC）、矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-半乳糖苷（Cy3GaEpC）和矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷（Cy3GEpC）。山茶各系列芽变品种中,白色花瓣中均未检测到花青苷,红色花瓣中花青苷成分与粉色花瓣相同,但红色花瓣中各成分含量及花青苷总量均远高于粉色花瓣;红色和粉色花瓣中主要花青苷成分为Cy3G和Cy3GEpC;红色花瓣中Cy3G和Cy3Ga所占比例大于粉色花瓣,而Cy3GEpC等花青苷比例小于粉色花瓣。结论 山茶各系列芽变品种中各种花青苷含量及花青苷总量越大,花瓣红色越深;Cy3G、Cy3Ga和Cy3GEpC是决定山茶芽变花色的主要花青苷成分,其含量的积累增加花瓣红色程度。     

天山北坡前山带疏花蔷薇集水造林技术措施筛选

【目的】研究不同整地方式和保水保墒措施对疏花蔷薇造林成活率、生长量及生理生化指标的影响,筛选出在天山北坡前山带区域疏花蔷薇造林最佳的综合技术措施。【方法】在水平沟、V形坑两种整地方式下,设置覆膜(A)、膨润土保水(B)、黄腐酸保墒(C)3种单项保水保墒措施以及A+B、A+C、B+C、A+B+C四种综合保水保墒措施,对照为无保水保墒措施,分析不同造林技术措施对造林地土壤含水量的影响以及疏花蔷薇生长指标、生理指标、光合特性对其响应。【结果】相同保水处理水平沟疏花蔷薇生长量、成活率与V形坑无显著差异(P>0.05),土壤含水量、光和指标、生理指标较优于V形坑;不同保水处理疏花蔷薇土壤含水量、光合特性、生理特性、生长量和存活率存在显著差异(P<0.05),均以A+B+C处理最佳,两项措施以A+B处理最优,单项措施A处理最优;通过隶属函数值法综合评价各造林技术抗旱性,水平沟A+B+C处理得分最高,V形坑CK处理得分最低。【结论】干旱、半干旱地区造林成活率在70%(含)以上为合格,选出疏花蔷薇最佳造林技术为V形坑A+B处理、V形坑A处理。     

水稻根系细菌挥发性有机物对小孢根霉的非接触性抑制作用

【目的】 通过分析水稻根系细菌挥发性有机物（volatile organic compounds,VOCs）组成和对小孢根霉（Rhizopus microsporus）的抑制作用,寻找新的具有潜在抑菌功能的挥发性物质。【方法】 通过对扣熏蒸法测定不同细菌对小孢根霉的抑菌率;采用顶空固相微萃取法收集细菌挥发性有机物,对其进行气相色谱-质谱（GC-MS）检测,测得细菌挥发性有机物质谱,并在NIST/EPA/NIH数据库中进行比对鉴定,根据抑菌效果及各物质在质谱中的峰面积,进行相关性分析,购买与抑菌率具有显著相关性的物质,体外检测这些纯物质对小孢根霉的抑制作用。【结果】 所有菌株均能释放挥发性有机物,并且通过挥发性有机物的非接触性产生不同的抑菌效果,这些菌株共产生14类90种挥发性有机物,分别为酯、烯烃、烷、酮、酸、噻吩、醛、萘、硫化物、酚、醇、吡嗪、吡咯和苯类物质,其中所有菌株都能够释放醇类物质。通过相关性分析,发现有6种物质具有潜在的抑菌活性,分别为2-庚酮、5-甲基-2-己酮、2-壬酮、5-甲基-3-己酮、3-甲基丁酸和甲基异丁基酮,其释放量与抑菌率呈显著正相关,其中3种（2-庚酮、2-壬酮和甲基异丁基酮）是前期研究已经报道过具有抑菌活性的物质,其余3种物质（5-甲基-2-己酮、5-甲基-3-己酮和3-甲基丁酸）暂未被报道具有抑菌活性,通过购买其中2种物质3-甲基丁酸和5-甲基-2-己酮进行体外熏蒸试验验证,发现3-甲基丁酸严重抑制小孢根霉生长,5-甲基-2-己酮对小孢根霉具有致死作用。5-甲基-2-己酮主要由菌株麦克默多生孢八叠球菌、短短芽孢杆菌和阿氏芽孢杆菌释放,5-甲基-3-己酮主要由菌株假单胞菌、阿氏芽孢杆菌和麦克默多生孢八叠球菌释放,3-甲基丁酸主要由菌株神户肠杆菌、假单胞菌和阿氏芽孢杆菌释放。【结论】 水稻根系细菌能释放种类丰富的挥发性有机物,部分挥发性有机物对水稻病原菌小孢根霉具有显著抑制作用。经过相关性分析及体外验证确定了2种新型的具有抑菌活性的物质（5-甲基-2-己酮和3-甲基丁酸）以及1种可能具有抑菌活性的物质（5-甲基-3-己酮）,这些菌株和挥发性有机物均具有作为新型药物和抗真菌代谢物生物资源的潜力。     

解淀粉芽孢杆菌HMB33604的抑菌物质及对马铃薯黑痣病的防治效果

【目的】由立枯丝核菌（Rhizoctonia solani AG-3）引起的马铃薯黑痣病是马铃薯生产中重要的土传病害,严重影响马铃薯的产量和质量。利用微生物杀菌剂防治马铃薯黑痣病是环境友好、切实可行的措施之一。本研究旨在获得有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌并明确其防病作用方式,为生防细菌发酵工艺的优化、微生物杀菌剂的合理施用提供科学依据。【方法】通过对峙培养法和温室盆栽试验筛选有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌,通过Biolog微生物鉴定系统、16S rDNA序列以及gyrA、gyrB、rpoB和rpoC多基因序列分析对生防细菌进行分类鉴定。通过盆栽试验比较生防细菌菌株发酵液、无菌体上清液和菌体悬浮液对马铃薯黑痣病的防治效果,利用高效液相色谱（HPLC）对脂肽提取物进行分离,通过抑菌活性测定结合质谱（UPLC-Triple TOF-MS/MS）技术鉴定生防细菌产生的抑菌活性物质。采用实时荧光定量PCR（real-time PCR）技术测定马铃薯根际黑痣病菌的DNA拷贝数。【结果】通过对2 106株细菌进行筛选,获得3株有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌,其中HMB33604菌株对马铃薯黑痣病的防治效果较高,达到52.9%。通过生理生化及多基因序列比对,将HMB33604菌株鉴定为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。该菌株发酵液和上清液对马铃薯黑痣病具有显著的防治效果,分别为52.2%和66.4%,而菌体悬浮液对马铃薯黑痣病的防治效果仅为16.9%,证明该菌株主要通过产生抑菌活性物质而起到防治马铃薯黑痣病的作用。HMB33604菌株可以产生泛革素（fengycin）、伊枯草菌素A（iturin A）和表面活性素（surfactin）,抑菌试验证明泛革素和伊枯草菌素是HMB33604菌株产生的主要抑菌活性物质,这两种脂肽类抗生素能够显著抑制黑痣病菌的生长,并且造成菌丝畸形。菌株发酵液和无菌体上清液均显著降低马铃薯根际黑痣病菌的DNA拷贝数,与对照相比分别降低了60.3%和64.0%;而菌体悬浮液处理后根际黑痣病菌的DNA拷贝数仅降低10.3%。【结论】获得一株有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌——解淀粉芽孢杆菌HMB33604,该菌株主要通过产生抑菌活性物质而发挥生防作用。泛革素和伊枯草菌素是HMB33604菌株产生的主要抑菌活性物质。泛革素和伊枯草菌素不仅造成黑痣病菌菌丝畸形,还可显著降低马铃薯根际黑痣病菌的数量,从而有效防治马铃薯黑痣病。     

基于柑橘叶斑驳病毒的表达载体构建及应用

【目的】 构建基于柑橘叶斑驳病毒（citrus leaf blotch virus,CLBV）的表达载体,通过系统表达抗菌肽提高植物抗病性,为柑橘溃疡病、柑橘黄龙病等病害的防控提供新型技术手段。【方法】 基于前期构建的侵染性克隆pCY-CLBV201,在外壳蛋白基因终止子后插入亚基因组启动子序列及多克隆位点,构建病毒表达载体pCLBV202。在多克隆位点插入绿色荧光蛋白（green fluorescent protein）基因（gfp）,通过农杆菌介导接种、荧光观察验证pCLBV202-GFP表达GFP的情况。克隆天蚕的抗菌肽（cecropin B,CB）基因并构建重组载体pCLBV202-CB,通过农杆菌介导分别注射接种本氏烟和真空浸润接种柑橘实生苗,筛选阳性植株并分别注射接种和根灌接种烟草青枯病菌及针刺离体叶片接种柑橘溃疡病菌,同时设空载体接种植株为对照,通过症状观察、发病率及病情指数评价接种植株的烟草青枯病抗性;通过柑橘叶片的病斑数量、发病率及菌落浓度评价其溃疡病抗性。【结果】 pCLBV202-GFP接种烟草和尤力克柠檬后,均可以在系统新叶上观察到绿色荧光,在烟草上表现更为明亮,说明基于CLBV的表达载体构建成功。接种青枯病菌后,处理组（pCLBV202-CB）较对照组（pCLBV202）发病时间延迟4 d。在接种后第24天（24 dpi）,处理组发病率为14.3%,对照组发病率为100%,差异显著。处理组相对于对照组的抗性指数为-2.66,抗性评价为高抗,表明利用pCLBV202-CB系统表达CB增强了对烟草青枯病的抗性。尤力克柠檬叶片针刺接种柑橘溃疡病菌,7 dpi时,处理组病斑数为47个,发病率为43.5%,对照组病斑个数为73个,发病率为67.6%。菌群数变化检测发现,处理组菌群数小于对照组菌群数,表明利用pCLBV202-CB系统表达CB增强了尤力克柠檬的溃疡病抗性。【结论】 构建了基于CLBV的病毒表达载体pCLBV202。利用pCLBV202在本氏烟和柑橘中系统表达CB可以提高植株对细菌性病害的抗性,这为柑橘细菌性病害的防控提供了新技术。     

栀子鲜花花水和鲜花细胞液气相和液相的成分分析

【目的】 通过比较栀子鲜花花水和鲜花细胞液的成分差异,为栀子鲜花花水和鲜花细胞液品质评价以及栀子花功能产品开发提供科学指导。【方法】 利用顶空固相微萃取/气相色谱—质谱联用技术（HS-SPME/ GC-MS）分析栀子鲜花花水和鲜花细胞液中的香气成分,通过计算机谱库和人工谱图解析,对香气成分进行定性鉴定和定量分析;利用超高效液相色谱—质谱联用技术（UPLC-ESI-QTOF-MS/MS）分析栀子鲜花花水和鲜花细胞液的化学成分,通过数据库比对,对化学成分进行定性鉴定和定量分析。【结果】 栀子鲜花花水和鲜花细胞液中均含有大量的芳樟醇,相对含量分别达到63.00%和69.37%,栀子鲜花花水中检测出香气成分79种,鲜花细胞液中检测出香气成分56种,均含有醇类化合物、萜烯类化合物、酯类化合物、醛类化合物、酮类化合物、酚类化合物等8个种类的化合物。栀子鲜花花水和鲜花细胞液中醇类化合物和萜烯类化合物的相对含量总和分别达到72.00%和95.71%。栀子鲜花花水和鲜花细胞液在正、负离子模式下分别鉴定了200个、212个和46个、54个代谢成分,栀子鲜花花水和鲜花细胞液在正、负离子模式下均以生物碱类成分为主,正离子模式下生物碱类成分的相对含量分别达到47.10%和45.21%,负离子模式下分别为3.21%和13.45%。具有抗焦虑生理作用的生物碱类成分芥酸酰胺在栀子鲜花花水和鲜花细胞液中的相对含量最高。栀子鲜花花水中存在较多的抗菌、抗炎成分如双氢青蒿素、山茶皂苷元B、羟基积雪草苷以及双环孢素、塔罗霉素A等抗生素。【结论】 栀子鲜花细胞液较栀子鲜花花水具有充足的头香,但持香时间短,而栀子鲜花花水的香气成分较栀子鲜花细胞液丰富,具有良好的头香和底香,持香时间长。生物碱类成分是栀子花中的主要特征性物质,可作为评价指标用于栀子鲜花花水和鲜花细胞液的品质评价。     

小麦、玉米两熟区小麦纹枯病菌群体组成及其农田分布特征

【目的】小麦纹枯病在河北、山东、河南冬小麦、夏玉米一年两熟秸秆还田种植区发生严重。本研究通过广泛调查,明确河北、山东、河南麦区小麦纹枯病发生程度、病原菌群体结构与优势病原菌的农田分布特征,为小麦纹枯病的防治提供依据。【方法】采用随机5点取样法调查河北、山东、河南小麦、玉米两熟区小麦纹枯病的发生程度,通过细胞核染色、菌丝融合反应和rDNA-ITS序列分析鉴定病原菌群体特征,利用盆栽试验测定120株禾谷丝核菌（Rhizoctonia cerealis）的致病力,采用实时荧光定量PCR技术测定禾谷丝核菌在小麦、玉米两熟秸秆还田种植体系中的分布特征。【结果】河北、山东、河南麦区纹枯病发生程度由重到轻依次为河南麦区、山东麦区和河北麦区。采自3省11个不同生态类型区72个采样点的小麦纹枯病病原菌包括421株双核禾谷丝核菌、24株多核立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）,可划分为AG-D、AG-B(0)、AG-2和AG-5 4类融合群,分别占供试菌株总数的91.91%、2.70%、3.82%和1.57%。根据石新828、济麦22和周麦22病情指数,120个供试禾谷丝核菌菌株可分为VT1、VT2、VT3、VT4和VT5 5个致病类型,各类型病情指数依次为44.0、39.4、34.2、29.6和27.2。其中,采自河南麦区菌株整体致病力最强,河北麦区最弱。在小麦全生育期,禾谷丝核菌含量在地上部和根系中均呈先升后降趋势。三叶期地上部菌量最低,起身期含量最高,为3 774.60 ng DNA/g鲜组织;而根系中菌量在拔节期达到最高峰。三叶期至分蘖期菌量增速最快,小麦地上部和根系中菌量增幅分别高达28.17倍和17.26倍。禾谷丝核菌菌量在小麦根际土壤中和玉米地上部均呈逐渐上升趋势。在玉米根际土壤中禾谷丝核菌含量呈先降后升趋势,抽雄期最低,为170.6 ng DNA/g干土。【结论】河南麦区纹枯病发生程度最重,山东麦区次之,河北麦区最轻。强致病力双核禾谷丝核菌为3省优势病原菌,菌量在小麦三叶期至分蘖期增速最快,在小麦秸秆中相对含量最高、玉米秸秆中最低。生产中可有针对性的在还田秸秆粉碎过程中与冬前小麦幼苗期加强纹枯病的监测与防控。     

一株拮抗葡萄灰霉病的嗜线虫致病杆菌发酵条件优化

【目的】分析单因素试验和响应面法优化嗜线虫致病杆菌(Xenorhabdus nematophila-ALL)对葡萄灰霉菌抑菌活性的发酵条件,提高拮抗菌(ALL)对灰葡萄孢菌丝的抑制率,为Xenorhabdus nematophila-ALL菌株发酵生产及生物防治应用奠定基础。【方法】以菌丝抑制率为指标,经菌丝生长速率法,单因素试验及Box-Behnken设计对菌株发酵条件进行优化,确定菌株最佳发酵抑制条件。【结果】最佳培养条件为培养基初始pH值改为7.12,装液量为56％,发酵培养时间为77 h。经验证的抑制率为87.70％,比优化之前提高了1.82倍。【结论】发酵条件优化有效提高了嗜线虫致病杆菌对葡萄灰霉菌的抑菌活性。