解淀粉芽胞杆菌HAB-6抑菌活性成分的分析

为明确解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens HAB-6菌株的抑菌活性物质,采用平板对峙法检测其对17种植物病原真菌的拮抗能力,通过硫酸铵沉淀法、酸沉淀法、有机溶剂萃取法提取HAB-6菌株的活性物质,并检测其稳定性。结果表明:解淀粉芽胞杆菌HAB-6菌株对17种植物病原真菌均具有良好的抑菌活性,抑制率可达45.48%~72.20%;不同提取方法中仅正丁醇粗提物有抑菌活性,在5 mg/m L浓度下抑菌圈直径达21.49 mm;正丁醇粗提物经紫外线照射120 min后,抑菌活性为对照的78%,而经100℃高温处理后抑菌活性仍为对照的91%,表明HAB-6菌株的活性物质具有较好的热稳定性;但不耐强酸强碱,其适宜的p H为5.0~9.0。正丁醇粗提物可抑制芒果炭疽病菌孢子萌发和菌丝生长,能有效抑制芒果炭疽病菌对芒果果实的侵染。表明HAB-6菌株抑菌谱广,其正丁醇提取物具较强的抑菌活性和较好的稳定性,具有良好的开发应用前景。     

内生解淀粉芽孢杆菌BEB17脂肽类和聚酮类化合物的抑菌活性分析

BEB17是本实验室从健康香蕉植株根部中分离得到的一株具有较强抑制真菌活性的内生解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。在本研究中,我们通过PCR检测多个脂肽类和聚酮类化合物的合成相关基因,并结合基质协助激光解吸附离子化-飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析,发现该菌株能产生表面活性素Surfactin、泛革素Fengycin和伊枯草菌素Iturin三类脂肽类化合物以及Bacillibactin、Difficidin和Bacillaene三类聚酮类化合物。通过比较两种发酵培养基(M9和Landy培养基)和两种提取方法(酸沉淀法和大孔树脂抽提法),结果发现酸沉淀法提取较为高效,Landy培养基更易于BEB17脂肽类和聚酮类化合物的发酵。活性检测表明,两种提取方法提取的粗提物对香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense race 4,Foc4)都具有较好的抑制作用,其中大孔树脂抽提法提取的物质抑制效果最好,当其浓度为300μg·m L-1时抑制率可达80.75%,说明该方法制备的粗提物的活性物质含量相对较高。进一步研究表明,该提取物能引起Foc4菌丝膨大和畸形,并抑制其孢子萌发。分析表明,该提取物对Foc4细胞膜具有破坏作用。     

短短芽孢杆菌Brevibacillus brevs HAB-5主要抑菌活性成分的分析及其特性研究

本文采用乙醇低温沉淀法及 Sephadex G-50凝胶柱等手段分离纯化短短芽孢杆菌 Brevibacillus brevs HAB-5主要活性成分。针对芒果炭疽病菌C7-2,菌株HAB-5发酵产生抑菌活性物质的最佳培养基为改良的LB,命名为ZS,其最佳发酵条件为28℃、2 d和装液量为50 mL/250 mL。菌株HAB-5总蛋白没有拮抗活性,但HAB-5菌液的上清液能产生较强的抑菌效果;同时,在单独培养和与病原菌对峙培养下,取距HAB-5菌落1 cm处的培养基（MB）均对病原菌产生了明显的抑菌圈。菌株HAB-5上清液经硫酸铵沉淀不具有抑菌活性,但采用低温乙醇法等提取具有抑菌作用的菌株HAB-5上清液或MB,其粗提物均产生较强的抑菌效果,再经Sephadex G-50凝胶柱过柱和SDS-PAGE分析,在14.4 kD位置均具有较强信号的条带。因此,菌株HAB-5主要抑菌活性物质为肽类,其中14.4 kD大小的肽类是菌株HAB-5重要抑菌成分。     

一株毒杀松材线虫的解淀粉芽孢杆菌活性物质的基本性质

从马尾松林中筛选出的解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens JK-JS3菌株对松材线虫Bursaphelenchus xylophilus具有较高杀线活性。本试验对JK-JS3菌株分泌的杀线活性物质的基本性质进行了研究。结果表明：该菌株产生的杀线组分是可随水分一同蒸发的非蛋白质类物质;其吸收峰在190nm到200nm之间;常温25℃和冷藏4℃下保存60d仍能保持杀线活性;不同温度和pH条件对其杀线组分的活性有影响,加热会降低其活性,碱性条件下具有较高的杀线活性;石油醚、氯仿、乙酸乙酯等有机溶剂不能将其活性物质从粗提液中提取。     

解淀粉芽孢杆菌的作用及其产品开发

植物保护是农业生产中重要的环节,它可以降低由病虫害带来的作物减产和品质降低。微生物农药是在环境压力下,化学农药最环保的替代品。解淀粉芽孢杆菌是一类重要的生防微生物,它能促进植物生长、保证作物健康,并且能改善作物根际微生物种群。解淀粉芽孢杆菌是国内外学者研究较多的微生物种类,在研究的同时也希望将解淀粉芽孢杆菌更多的应用的农业实际生产中。因此,微生物肥料、微生物种子处理剂、微生物杀菌剂和微生物保鲜剂产品应运而生。由于微生物农药自身存在的不足,人们也致力于开展提高其稳定性、速效性和防效的工作。目前主要通过剂型和助剂的选择来提高其稳定性,通过与其他微生物复配来拓展其功能,通过与化学农药复配来提高其速效性和防效。本文综述了近年来解淀粉芽孢杆菌产品开发的研究成果,探讨了未来提高其生防效果的产品开发方向。     

解淀粉芽孢杆菌YN-1抑制植物病原真菌活性物质鉴定

为了鉴定解淀粉芽孢杆菌YN-1发酵液中抑制植物病原真菌物质的主要种类及其相对含量,本研究根据已知的脂肽抗生素合成相关基因序列设计了4对特异引物对YN-1菌株进行了检测,对PCR产物克隆、测序,然后采用酸沉淀法从菌株发酵液制备出抑菌物质粗提液,平板拮抗试验确定其抑菌活性,最后对活性粗提物进行HPLC-ESI-MS和MALDI-TOF-MS分析。3对引物的扩增产物经克隆、测序和BLAST分析,表明解淀粉芽孢杆菌YN-1基因组中含有sfp、fen B、itu A或bam A基因。YN-1菌株发酵液的粗提物对棉花枯萎病菌具有抑菌活性,质谱分析发现活性粗提物中含有C14-Iturin A、C15-Iturin A、C16-Iturin A、C14-Fengycin A、C15-Fengycin A、C16-Fengycin A、C17-Fengycin A、C16-Fengycin B和C17-Fengycin B9种脂肽抗生素,其中C16-Iturin A、C14-Fengycin A、C16-Fengycin A、C17-Fengycin A和C17-Fengycin B5种脂肽抗生素为活性粗提物中的主要成分。该研究结果为利用YN-1菌株开发成微生物杀菌剂奠定了基础。     

枯草芽孢杆菌DZ1的培养基及发酵条件优化研究

本研究以枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）DZ1作为研究试材,通过单因子试验及正交试验,确定其适宜的摇瓶培养基及发酵条件。结果表明,培养时间、培养基及培养条件对Bacillus subtilis DZ1的活菌数影响差异显著。DZ1的最佳种龄为12h,最佳碳源和氮源分别是可溶性淀粉和酵母膏。影响枯草芽孢杆菌DZ1活菌数的主要因素为酵母膏,其次为可溶性淀粉,K2HP04和MgSO4-7H2O影响较小。DZ1的最优培养基组合为可溶性淀粉l％,酵母膏1％,K2HPO40．15％,MgS04-7H200．02％,CaCl20．01％,在此条件下,其活菌数可达44．1×10。CFU／mL。单因子试验结果表明,DZl的适宜摇瓶培养条件分别为培养基温度34℃,初始pH值7．0,摇床转速180r／min和接种量7％。     

解淀粉芽孢杆菌HF—01发酵条件优化

为探讨解淀粉芽孢杆菌BacillusamyloliqruefaciensHF-01菌株液体发酵条件,提高其活性次级代谢产物的产量,以茵体生物量和发酵液拮抗柑桔绿霉病菌PenicilliumdigitatumSacc．活性为指标,采用单因子试验和正交设计方法对菌株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HF-01最适发酵培养基为葡萄糖3．0％、酵母提取粉0．5％、氯化钠0_3％、硫酸镁0．1％;最佳发酵培养条件为初始pH值6．0～6．5、培养温度28℃、培养时间48h、250mL三角瓶装液量90mL、接种量体积分数6％、摇床转速130r·min-1。在最佳发酵培养基和培养条件下,菌株HF-01抑菌能力提高37．3％;25℃条件下,优化后所得发酵滤液处理柑橘果实4d后,发病率为31．7％,病斑直径为25．9mm,显著低于优化前所得发酵滤液的发病率56．7％和病斑直径48．1mm。     

生防解淀粉芽孢杆菌CC09合成iturin A条件的响应面优化

采用摇瓶发酵试验,比较了11种已用于芽孢杆菌合成环脂肽的培养基对解淀粉芽孢杆菌CC09产iturin A的影响,筛选适合菌株CC09产iturin A的主要营养成分。然后采用Plackett-Burman设计、中心组合设计和响应面分析等方法,优化培养基组成及发酵条件。获得了解淀粉芽孢杆菌CC09摇瓶发酵产生iturinA的最佳培养基组成为小麦粉14 g/L、黄豆饼粉25 g/L、玉米粉8 g/L、MgSO₄ 0.1 g/L、MnSO₄ 2.5 mg/L、FeSO₄ 0.8 mg/L;最佳发酵条件为装液量60 mL/250 mL、pH 6.0、28℃、125 r/min、48 h,在此条件下,生防解淀粉芽孢杆菌CC09合成iturin A的产量达501 mg/L,较优化前的138 mg/L提高了4.2倍,且发酵成本是利用改良LB培养基的4.3%。     

枯草芽孢杆菌B2菌株产生的抑菌活性物质分析

枯草芽孢杆菌B2菌株产生的胞外物质经盐酸沉淀，甲醇抽提获得粗制备物。利用HPLC系统将粗制备物过Xterra RPl8层析柱分离，共获得120管收集液。以抑制小麦赤霉病菌分生孢子萌发为指标对各管收集液的抑菌活性进行了测定。通过LC-MS分析，结果表明B2菌株胞外存在3种抑菌物质，即脂肽类抗生素表面活性素、多烯类和一种分子量为564的结构未知的新物质。     

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。     

枯草芽胞杆菌SNUB16的抗真菌作用研究

本文测定了枯草芽胞杆菌SNUB16发酵液无菌滤液的抗菌谱及无菌滤液对尖镰孢和棉花枯萎病菌孢子萌发和菌丝生长的影响。结果表明,枯草芽胞杆菌SNUB16发酵液无菌滤液对23株真菌有抗菌作用,尤其对植物病原真菌尖镰孢、棉花枯萎病菌、玉米大斑病菌、辣椒炭疽病菌和小麦根腐病菌有显著抗菌作用。发酵液无菌滤液可使尖镰孢及棉花枯萎病菌孢子萌发率下降,芽管顶端、菌丝末端及菌丝中央发生畸形的球状结构,菌丝干重减少,菌丝细胞损伤,使细胞内物质外泄。     

解淀粉芽胞杆菌XJ5挥发性物质抑菌活性及对苹果褐腐病防效测定

解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens XJ5挥发性物质对苹果褐腐病菌Monilinia fructigena等多种病原真菌具有良好的拮抗活性。通过固相微萃取-气相色谱质谱联用仪（Solid-phase microextraction-Gas chromatography mass spectrometry,SPME-GC-MS）对菌株XJ5产生的挥发性物质进行检测,利用平板对扣法测定挥发性化合物的抑菌活性,并离体接种评价菌株XJ5挥发性物质对苹果褐腐病的防效。结果表明,XJ5菌株挥发性物质对9种植物病原真菌的抑菌率在47.9%~84.8%,其中对苹果褐腐病菌的抑菌率最高为84.8%。SPME-GC-MS检测及抑菌活性测定表明,菌株XJ5分泌的主要挥发性物质为十二醛（Dodecanal）,具有抑菌活性的挥发性物质主要为2-壬醇（2-Nonanol）、2-乙基己醇（2-Ethyl-1-hexanol）和2-十一醇（2-Undecanol）。其中2-壬醇抑制苹果褐腐病菌的EC₅₀为3.43 μg/mL,且XJ5菌液离体熏蒸与2-壬醇离体熏蒸均可有效抑制苹果褐腐病菌丝生长及病斑扩展,其对苹果褐腐病的离体防效分别在14.4%~71.2%和66.4%~97.6%,与对照差异显著。     

解淀粉芽胞杆菌MH71的生防活性及脂肽类抗生素基因检测

从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MH71,对多种植物病原真菌和细菌具有较强的拮抗作用。本文对该菌株的生防活性相关特性及其对番茄灰霉病的离体防效进行了研究,同时,应用特异性引物对MH71中脂肽类抗生素合成有关基因进行检测。结果表明,该拮抗菌产生嗜铁素、蛋白酶、纤维素酶和吲哚-3-乙酸(IAA),不产生磷酸酯酶和几丁质酶;番茄离体叶片第5天调查结果表明该菌发酵液对番茄灰霉病的防效为92.8%,而在番茄果实上第7天和第11天调查的结果表明,与清水对照对比,发酵原液、发酵液5倍稀释液与50%啶酰菌胺1 000倍液化学农药对番茄灰霉病均有良好的防治效果,防效均为100%;从该菌的基因组DNA中扩增得到了fenB、mycB、ituA、sfp等脂肽类抗生素合成酶基因。此研究结果为该拮抗菌生防潜力的深入评价及活性物质的分离、鉴定和番茄灰霉病的生物防治提供了重要的参考资料。     

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%。     

枯草芽孢杆菌B9601-Y2抑菌蛋白活性及产生条件的研究

 枯草芽孢杆菌B9601-Y₂抑菌蛋白可以使棉花红腐病原菌菌丝畸形,呈念珠状,胞壁穿孔,不规则消解,内含物外泄,失活.B9601-Y₂菌株产抑菌蛋白的最适培养条件为:pH 7.0,37℃培养48 h.菌株的马铃薯蔗糖培养液经(NH₄)₂SO₄至80%饱和度盐析能得到0.1 mg/mL以上的粗蛋白,粗蛋白的产量与培养过程中供氧条件、产菌量呈正相关.粗蛋白能耐80℃高温和pH 9.0的碱性,在4℃下,抑菌活性60 d内基本不变.     

胡桃醌及其衍生物5,8-二羟基-1,4-萘醌抑菌活性研究

以红景天立枯病菌(Rhizoctonia solani Kühn)等12种病原真菌为供试靶标,测试了胡桃醌(5-羟基-1,4-萘醌)及其衍生物5,8-二羟基-1,4-萘醌的抑菌活性。结果表明:两者对丝核菌属病原真菌菌丝生长的抑制作用大于镰刀属,对3种丝核菌属病原真菌的EC₅₀分别为10.63～15.88mg/L、9.79～14.69mg/L;两者对玉米小斑病菌孢子萌发的抑制作用最高,在12.5mg/L时,抑制率均达到60%以上;在50mg/L时,对镰刀属4种病原真菌孢子萌发抑制率均达到60%。     

来源于中药的稻瘟病菌拮抗解淀粉芽胞杆菌鉴定及其活性成分特性

为寻找新的水稻稻瘟病拮抗微生物资源,本研究从中药提取液中分离纯化到一株性能优良的拮抗细菌CWJ2。平板对峙试验显示该菌株对水稻稻瘟病菌丝生长抑制率为69.51%。根据菌落、菌株形态、16S rDNA和gyrB基因序列,鉴定该菌株为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens。该菌株发酵滤液能明显抑制稻瘟病菌菌丝生长和孢子萌发,10%的发酵滤液能100%抑制菌丝生长;2%的发酵滤液能导致菌丝分支明显减少,菌丝变短、膨大或畸变。菌株CWJ2的发酵液在高温、蛋白酶K、紫外和酸碱处理下,抑菌活性无显著变化。试验结果表明,菌株CWJ2对稻瘟病菌拮抗效果好,且抗菌活性成分稳定,有望作为生防菌株开发防治稻瘟病制剂。