辣椒疫霉拮抗菌Y4-39全基因组测序与分析

【目的】解析辣椒疫霉拮抗菌Y4-39的全基因组序列信息,阐明其防病促生机制,为其开发和应用提供理论依据。【方法】采用三代牛津纳米孔测序（ONT）和二代测序平台（BGISEQ）相结合的方法,对从黑水虻肠道分离获得的对辣椒疫霉具有较强抑制活性的贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis） Y4-39进行全基因组测序、组装、基因预测和功能注释,并进行比较基因组学分析,从全基因组水平挖掘菌株Y4-39的次生代谢产物合成基因簇。【结果】菌株Y4-39全基因组大小为3891759 bp,GC含量46.67%,编码3713个蛋白基因,27个rRNA和86个tRNA基因,不含质粒。基于全基因组序列构建的B.velezensis系统发育进化树可分为5个亚群,亚群间的平均核苷酸一致率（ANI）大于97%,亚群内各菌株之间ANI大于98%。预测得到12个潜在的次生代谢产物合成基因簇,包括表面活性素、大环内酰亚胺H、bacillaene、芬枯草菌素、地非西丁、杆菌素和杆菌溶素等抑菌活性物质,同时还存在5个产物未知的次生代谢产物合成基因簇。【结论】贝莱斯芽孢杆菌种内存在一定程度的分化。菌株Y4-39基因组含有多个次生代谢产物合成基因簇,具有合成多种抑菌活性物质的能力,具有较好的应用前景。     

贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）的研究进展

贝莱斯芽孢杆菌是芽孢杆菌属的一个新种,在农业上具有促进植物生长和抑制植物病原菌的作用,具有很大的被研发为生防制剂的潜力,在工业上也可被应用于降解有害的工业副产品,还可被广泛应用于生物医学。因此,近年来备受关注。本文就贝莱斯芽孢杆菌的发现与分类、基因组研究、生防作用及应用几个方面展开综述,以期为后续的研究与开发提供参考。     

一株高效降解血液蛋白的枯草芽孢杆菌NWMCC0137全基因组测序及分析

NWMCC0137是从屠宰场下水道污泥中分离获得的1株高效分解血液蛋白并具有良好生物防控特性的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。为探究枯草芽孢杆菌NWMCC0137(B.subtilis NWMCC0137)高效水解血液蛋白机制及挖掘次级代谢产物编码基因资源,利用DNBSEQ与PacBio测序平台对其进行全基因组测序并进行序列组装和基因预测、功能注释、比较基因组分析。结果表明B.subtilis NWMCC0137的基因组长度为4 215 585 bp, G+C含量为44.23%;编码基因总长度为3 711 885 bp,编码4 384个基因,编码序列占整个基因组长度的88.05%,非编码RNA中包含85个tRNA基因。在KEGG数据库中B.subtilis NWMCC0137基因组被注释到7种胞外蛋白酶编码基因,其中与丝氨酸蛋白酶相关的编码基因有8个。通过antiSMASH预测发现,菌株NWMCC0137基因组中包含7种与已知次生代谢产物合成基因簇相似度为100%的基因簇,包括产孢致死因子、聚酮类化合物、丰原素、枯草芽孢杆菌素168、儿茶酚型嗜铁素、芽孢杆菌素、杆菌...     

功能基因组注释探讨解淀粉芽孢杆菌的益生机制

旨在利用功能基因组注释的方法,深入挖掘解淀粉芽孢杆菌BLCC1-0238基因组中与益生作用密切相关的功能基因。结果表明,解淀粉芽孢杆菌BLCC1-0238的基因组大小约为3.88 Mb,含有3 941个编码序列,有8个基因簇参与聚酮类化物、非核糖体脂肽和芽孢杆菌素的生物合成,部分基因簇参与环状脂肽罗克霉素的合成;该菌还具有1个编码肽基脯氨酰异构酶的基因,12个与耐酸相关的基因和7个参与编码水解酶的基因。综上所述,这些基因的存在有助于动物机体对抗病原菌和胁迫因素,还有利于对营养物质的消化和吸收。     

芽孢杆菌菌株TYF-B5-5的产乙醇特性及其全基因组测序分析

菌株TYF-B5-5(NCBI网站基因登录号为WJHD00000000)是太原理工大学微生物课题组从山西食醋中分离筛选出的1株嗜热耐酸野生菌株,通过NCBI数据库将菌株的16S r RNA进行Blast同源比对,确认为芽孢杆菌。菌株TYF-B5-5可以利用木质纤维素一步发酵生产乙醇,在以天然玉米秸秆为唯一碳源时,最适条件下乙醇浓度可达8.0 mmol/L。为了进一步了解该菌株的代谢机制及其特性,对菌株TYF-B5-5进行了全基因组测序。结果显示,该菌株基因组大小为3 984 415 bp,GC含量为43.56%,有11个scaffolds和12个contigs,共有4 303个基因得到注释;通过数据库比对分析,完成了菌株TYF-B5-5丙酮酸到乙醇代谢过程5种关键基因的功能预测。菌株TYF-B5-5全基因组测序结果分析可为嗜热芽孢杆菌产乙醇代谢途径的研究提供理论支持。     

一株牦牛源产细菌素植物乳杆菌SWUN5815全基因组测序及序列分析

旨在分析一株牦牛源植物乳杆菌SWUN5815的全基因组序列测序,并对该菌株的功能特性基因进行挖掘.基于PacBio RSII测序平台对乳杆菌SWUN5815进行全基因组测序分析和GO、KEGG、COG和NR数据库进行基因组基本功能注释.结果 表明:1)植物乳杆菌SWUN5815的基因组大小为3.27 Mb,GC含量44...     

贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2对加工番茄促生作用及其安全性评价

【目的】研究新疆加工番茄田土壤中获得的贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2对加工番茄促生作用和安全性。【方法】采用种子催芽、穴盘育苗和盆栽试验方法。【结果】贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2菌株发酵菌液25、50和100倍稀释液处理的加工番茄植株株高、茎粗、茎鲜重和根鲜重均显著高于空白对照;菌株JTB8-2发酵液25倍液、50倍液和100倍液处理的番茄植株茎鲜重显著高于NB培养基25倍液、50倍液、100倍液和空白对照;菌株JTB8-2菌株发酵液原液对20种作物种子萌发和芽生长具有抑制作用,25倍及以上稀释液对作物种子萌发和芽生长无影响。【结论】贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2菌株发酵液能够促进番茄植株生长,其发酵液原液不宜做作物浸种处理,发酵液25倍及以上稀释液可以浸种。     

1株解淀粉芽孢杆菌HN011抑菌次级代谢产物的分析

【目的】分离和鉴定生防菌HN011在 YPD条件下发酵的次级代谢产物。【方法】HN011少量 (1 L) 发酵,分别用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇进行液-液萃取,通过金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus 的活性试验跟踪确定活性部位;通过放大发酵,对活性部位进行分离得到单体化合物。利用核磁共振和质谱等手段,鉴定单体化合物。【结果】生防菌HN011少量发酵后,发酵液经不同极性的有机溶剂液-液萃取,萃取物的活性试验表明,乙酸乙酯部位活性最强,其次氯仿部位,正丁醇部位活性较弱,石油醚部位、水部位活性不明显。通过放大发酵,在活性部位分离出15个单体,结构鉴定表明,主要为小分子的环二肽。【结论】生防菌HN011在YPD的发酵条件下,次级代谢产物主要为一些小分子的环二肽。     

生防蜡样芽胞杆菌Bacillus cereus 905基因组测序及分析

为深入研究蜡样芽胞杆菌905(Bacillus cereus 905)的促生防病机制以及为进一步优化该菌株提供遗传学信息,采用454焦磷酸测序技术对B.cereus 905基因组进行了测序,并使用相关软件对测序数据进行了基因组拼接、基因功能预测与注释、基因本体分析(GO)、直系同源基因簇(COG)聚类分析以及共线性分析。结果表明:B.cereus 905基因组草图序列大小约为5.39 Mb,GC含量35.05%,由127个片段重叠群组成;该序列已提交GenBank数据库,登录号为LSTW00000000;分析发现菌株905的基因组与其他蜡样芽胞杆菌的基因组有显著的共线性关系;菌株905基因组中存在相当数量的与促生防病功能相关的基因。本研究通过对B.cereus 905基因组的测序为该菌株的优化提供了序列信息。     

一株促进玉米耐盐碱菌株Bacillus velezensis YM6的发现及鉴定

旨在建立一个有效的筛选方法,从自然界筛选出能够提高植物耐盐碱能力的微生物。通过定向筛选获得耐盐碱菌株,并在pH为9.0、盐离子质量分数为0.45%、人工光照培养条件下,测定耐盐碱菌株对供试玉米耐盐碱能力的影响,并依据菌株形态特征、分子生物学分析结合生理生化试验等进行鉴定。结果从350株分离自盐碱地、沙荒地的微生物中筛选获得促进玉米耐盐碱菌株YM6,经鉴定该菌为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis)。采用此方法筛选到的菌株YM6可以显著促进玉米幼苗在盐碱条件下的生长。     

白边侧足海天牛全基因组Survey分析

为揭示白边侧足海天牛基因组的信息,以便为后续构建全基因组精细图谱提供基础,利用流式细胞术与高通量测序技术对白边侧足海天牛全基因组进行了Survey分析。结果表明,流式细胞术预测白边侧足海天牛基因组是84K杨的1.69倍,约为794.6 Mb。白边侧足海天牛高通量测序得到25 Gb的过滤数据,总测序深度约为30 x,根据17-mer分析,预测海天牛基因组大小约为724.8 Mb,基因组重复率为52.8%,杂合度为1.55%,模型拟合值为99.38%;根据19-mer分析,预测海天牛基因组大小约为730.8 Mb,基因组重复率为35.1%,杂合度为1.68%,模型拟合值为99.72%。最后,对白边侧足海天牛尝试初步组装后得到总长为628 Mb的基因组。研究结果显示,白边侧足海天牛是一个高度杂合的物种,且其基因组大小超过700 Mb。     

贝莱斯芽孢杆菌ZSY-1脂肽物质对番茄采后软化及早疫病发生的影响

为明确贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)ZSY-1脂肽物质对番茄采后软化和早疫病发生的影响,以番茄('奇番一号')为试验对象,通过贮藏试验对比分析不同质量浓度脂肽物质采前喷雾和采后浸泡2种处理方式对番茄采后早疫病发生和软化控制效果;并在此基础上对较优处理方式下与软化相关的多聚半乳糖醛酸酶、β-半乳...     

利用响应面法优化贝莱斯芽孢杆菌ZJ20发酵参数

【目的】优化贝莱斯芽孢杆菌的培养条件,以提高其菌落数和抗菌活性,为该菌株工业化生产提供理论依据。【方法】以贝莱斯芽孢杆菌ZJ20为供试菌株,采用单因素试验,研究培养基、pH、温度、转速对ZJ20菌落数和抗菌活性的影响;在此基础上,以菌落数为考察指标,采用响应面法对pH、温度、转速3个因素进行进一步的优化,得到了贝莱斯芽孢杆菌ZJ20的最佳培养条件;最后在温室采用盆栽试验,研究最佳培养条件得到的贝莱斯芽孢杆菌ZJ20对杂交竹梢枯病的防治效果。【结果】单因素试验结果显示,供试培养基中,NB培养基(牛肉膏3g,蛋白胨10g,氯化钠5g,琼脂20g,蒸馏水1L,pH 7.0～7.2)上贝莱斯芽孢杆菌ZJ20的菌落数和抑菌圈直径均最高,分别为4.11×108 CFU/mL和6.10mm,且显著高于其余培养基,说明NB培养基更有利于贝莱斯芽孢杆菌的生长。当pH为4～10时,随着pH的增加,贝莱斯芽孢杆菌ZJ20的菌落数和抑菌圈直径均先增后降,其中当pH为7～8时ZJ20的菌落数和抑菌圈直径均显著高于其他处理;在此基础上的复筛结果显示,7.0～7.4为贝莱斯芽孢杆菌的最优pH。当转速为140～200r/min时,随着转速的增加,贝莱斯芽孢杆菌ZJ20的菌落数和抑菌圈直径均先增后降,其中当转速为160～180r/min时,菌落数和抑菌圈直径均较高。温度为22～30℃时,随着温度的升高,菌落数和抑菌圈直径均先增加后下降,其中当温度为22～28℃时菌落数和抑菌圈直径均较高。响应面试验结果显示,3个因素中,转速对菌落生长和繁殖的影响最大,其次是温度,影响最小的是pH,贝莱斯芽孢杆菌ZJ20最优培养条件为:pH 7.27,转速160r/min,温度28℃,在此条件下测定的菌落数为769×107 CFU/mL。盆栽试验结果显示,优化培养条件下得到的ZJ20悬液防治效果明显提高,均超过50%。【结论】得到了贝莱斯芽孢杆菌的最佳培养条件,这不仅使其菌落数增加,而且极大地增强了该菌的抗病活性。     

大豆疫霉生防菌解淀粉芽孢杆菌JDF3的鉴定

分离获得1株细菌JDF3，它能有效地抑制大豆疫霉菌丝的生长和孢子囊的形成。该菌株对细极链格孢、小麦全蚀病菌和西瓜炭疽病菌的抑制率高于70%。盆栽结果显示细菌JDF3对大豆疫病的防治率为70.7%。菌株形态特征、18项生理生化和gyrB基因测序结果鉴定菌株JDF3为解淀粉芽孢杆菌。     

贝莱斯芽孢杆菌B4-7联合水稻秸秆生物炭对烟草青枯病的防治作用

【目的】探究贝莱斯芽孢杆菌B4-7联合水稻秸秆生物炭对烟草青枯病的防治效果,明确水稻秸秆生物炭对菌株B4-7防治烟草青枯病的增强作用,为进一步研发烟草青枯病的生防产品提供参考。【方法】采用平板培养法测定不同含量水稻秸秆生物炭(1%C、2%C、3%C和4%C)对烟草青枯病菌生长的抑制作用、吸附作用及运动性影响;通过盆栽试验测定菌株B4-7联合2%和5%水稻秸秆生物炭(B4-7+2%C、B4-7+5%C)对烟草的促生长作用及对烟草青枯病的防治作用。【结果】不同浓度的水稻秸秆生物炭对烟草青枯病菌均具有一定的生长抑制作用、吸附作用及运动性影响,与对照相比,1%C、2%C、3%C和4%C处理每培养皿中的青枯菌数量分别减少8.07%、37.01%、53.74%和69.29%,青枯菌的运动性分别减少28.57%、35.71%、42.86%和48.57%,对烟草青枯菌的吸附率分别为24.18%、42.42%、64.55%和81.97%。B4-7+5%C处理与对照相比,烟草株高、叶数、最大叶长和最大叶宽分别增加209.36%、27.98%、254.51%和185.09%;B4-7+5%C处理与B4-7单独处理相比,烟草株高和叶数均存在显著差异(P<0.05,下同),分别增加77.52%和11.74%。B4-7+5%C处理与对照相比,烟草青枯病发病率和病情指数分别显著减少81.33%和80.61%;B4-7+5%C处理与B4-7单独处理相比,烟草青枯病发病率和病情指数分别显著减少54.82%和45.29%,防治效果显著增加24.85%。【结论】水稻秸秆生物炭能增强生防细菌B4-7对烟草青枯病的防治效果,菌株B4-7联合5%水稻秸秆生物炭是烟草青枯病综合防控的一种有效措施,具有较大的应用前景,值得进一步推广和应用。     

抗金银花白粉病菌贝莱斯芽孢杆菌HC-8菌株培养基及发酵条件优化

【目的】优化抗金银花白粉病菌贝莱斯芽孢杆菌HC-8菌株的发酵培养基及发酵条件,为其快速大量生产及进行大田生物防治提供理论依据。【方法】以贝莱斯芽孢杆菌HC-8菌株为材料,采用单因素试验和正交试验,分别优化其发酵培养基及发酵条件;结合分生孢子萌发和平板对峙试验,分析优化方案下HC-8菌株对白粉病菌分生孢子萌发的抑制效果及对尖孢镰刀菌、烟草疫霉和轮状镰刀菌的拮抗活性。【结果】HC-8菌株最适基础培养基为酵母蛋白胨培养基（YSP）;最佳培养基配方为蛋白胨5.0 g/L、酵母膏25.0 g/L、麦芽糖10.0 g/L;最佳发酵条件为温度37℃、初始pH 6.0、转速180 r/min、接种量0.100%、装液量20 mL/300 mL、培养时间48 h。优化方案下,HC-8菌株对白粉病菌分生孢子萌发的抑制率为83.15%,显著高于优化前的74.65%（P<0.05,下同）;对尖孢镰刀菌、烟草疫霉和轮状镰刀菌的抑菌率分别为60.66%、59.03%和65.32%,显著高于优化前的54.31%、55.24%和59.17%。【结论】优化后的方案可提高HC-8菌株的发酵产量,并增强对尖孢镰刀菌、烟草疫霉和轮状镰刀菌的拮抗效果及对白粉病菌分生孢子萌发的抑制效果。建立的方案可用于快速、大批量发酵HC-8菌悬液。     

内生细菌EDR2的鉴定及其对油菜菌核病的防治

【目的】明确内生细菌EDR2菌株的分类地位以及对油菜菌核病的防治作用,为该菌株的进一步应用奠定基础。【方法】采用皿内和温室盆栽试验,测定菌株EDR2对油菜菌核病菌菌丝生长和菌核萌发的抑制作用以及对病害的防治效果;并结合菌体形态观察、生理生化特性测定以及16SrDNA序列分析确定该菌株的分类地位。【结果】内生细菌EDR2菌株能够有效抑制油菜菌核病菌的菌丝生长,并可导致菌丝出现畸形、细胞质外渗,同时其还对病菌的菌核萌发具有较强的抑制作用,培养原液的抑制率可达到96.6%。温室盆栽试验结果表明,菌株EDR2的培养原液和无菌培养滤液对苗期油菜菌核病均有良好的防治效果,其防效都在80%以上;菌株EDR2的喷施时间可影响其防治效果,其中以接种病菌前1d喷施防治效果最好,可达到95.4%;培养原液及不同倍数稀释液对病害的防治效果明显不同,随着稀释度的增加,其生防效果降低。菌株EDR2对供试的16种植物病原菌的菌丝生长均表现出一定的抑制作用,表现出较广的抑菌谱。结合形态和培养特征、生理生化特性及分子生物学鉴定结果认为,内生细菌EDR2属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。【结论】综合皿内及温室盆栽试验结果认为,内生枯草芽孢杆菌EDR2是1株对油菜菌核病具有较好防治潜力和开发前景的生防菌株。