大丽轮枝菌拮抗细菌枯草芽孢杆菌12-34菌株发酵产抗菌蛋白的条件优化

采用单因素试验及正交试验结合的方法,优化大丽轮枝菌拮抗细菌枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）12-34菌株产抗菌蛋白的发酵条件。通过单因素试验和正交试验,确定了B. subtilis 12-34菌株产抗菌蛋白的适宜碳源、氮源和无机离子,优化了培养基的组成;并对B. subtilis 12-34菌株产抗菌蛋白的发酵时间、装瓶量、接种量、培养基初始pH、摇床转速和发酵温度进行了优化。结果显示,B. subtilis 12-34菌株产抗菌蛋白的最佳培养基组成为玉米粉5%,牛肉浸膏3%,CaCl 2 0.10%,KCl 0.05%;B. subtilis 12-34菌株产抗菌蛋白的最佳发酵条件为培养基初始pH9.0,种子液按10%接种量接种至50 mL/250 mL三角瓶中,200 r/min,37 ℃培养48 h。优化后表征抑菌蛋白产量的抑菌圈直径增大了115.5%。     

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。     

花生青枯病内生拮抗细菌的鉴定、抗菌活性及其田间防效

从病区健康花生植株茎秆内分离到1株对花生青枯病菌Ralstonia solanacearum有强拮抗作用的内生细菌,命名为BZ6-1菌株.拮抗试验表明,该菌具有较广抗菌谱,对多种植物病原真菌有较强的抑制作用.形态观察和16S rDNA同源性分析初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens.该菌的最佳培养基组成为:糖蜜10g·L-1,蛋白胨0.5g·L-1,酵母膏0.5g·L-1.最适发酵条件为pH8.5、装液量50mL/250mL、温度25℃、转速200r·min-1、培养时间21h,在此条件下拮抗圈直径达34.0mm.田间试验结果表明BZ6-1菌株对花生青枯病防效达62.3%.     

青枯病和根肿病生防细菌BS2004的发酵培养基和培养条件优化

解淀粉芽孢杆菌BS2004是一株对不同生化型的番茄青枯病菌Ralstonia solanacearum和十字花科根肿病菌Plasmodiophora brassicae具有抑制作用的优良生防菌,主要依靠产生拮抗物质抑制病菌.为提高其抑菌活性物质的产量与防治效果,本文采用正交试验和单因素试验设计,通过摇瓶培养对其发酵培养基和培养条件进行了优化.优化后的发酵培养基配方为蛋白胨 10 g·L^-1、牛肉浸膏 1 g·L^-1、酵母粉 1 g·L^-1和Nacl 8 g·L^-1;优化后的培养条件为pH 7.5、温度 35 ℃、装瓶量 35 mL·50 mL^-1、接种量 3%（v/v）和最佳培养时间 24 h.经条件优化后培养的 BS2004对青枯病菌的抑菌圈直径达 21.75 mm,对番茄青枯病的防治效果达 80%,对十字花科根肿病的防治效果达 60%,增产 1.92 倍.     

解淀粉芽胞杆菌MH71摇瓶发酵培养基及发酵条件优化

从黑龙江省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Bacillus amyloliquefaciens MH71,对多种植物病原真菌和细菌具有较强的拮抗作用.本研究主要以无菌滤液对番茄灰霉病菌的抑菌活性为检测指标,采用单因素试验筛选菌株MH71的最佳产抗菌物质培养基及最佳碳源、氮源和无机盐,运用Minitab软件,通过Box-Benhnken试验及响应面分析相结合的方法对该菌株产抗菌物质的发酵培养基配方和摇瓶发酵条件进行了优化.结果表明,菌株MH71产抗菌物质最佳培养基组成为玉米粉36.6 g/L、牛肉膏3.2 g/L、NaC1 1.33 g/L、葡萄糖14 g/L、蛋白胨7 g/L、MgSO4 0.4 g/L、K2HPO4 0.8 g/L、GaGO3 8 g/L.最适发酵条件为培养温度30℃、摇床转速200 r/min、发酵起始pH 7.0、接种量3％、装液量100 mL/500 mL、发酵时间为72 h.在最佳培养基和培养条件下,菌株MH71的活菌数达到了2.1×109 CFU/mL,芽孢数为1.2×109 CFU/mL,同时对番茄灰霉病菌的抑菌能力较优化前提高了37.4％.     

枯草芽孢杆菌脂肽类抗生素发酵和提取条件

以枯草芽孢杆菌G1为出发菌株,研究了发酵过程中不同培养条件和培养基对该菌株产生脂肽类抗生素的影响。结果表明:最有利于脂肽类抗生素产生的发酵条件是初始pH7.0,接种量3%,发酵培养温度30℃,发酵时间38h时,而最佳培养基为Landy培养基。在提取脂肽类抗生素粗提物的过程中发现,加酸至pH4.0时脂肽类抗生素能够完全沉淀。在Landy培养基和上述发酵条件下,最多能产生脂肽类抗生素粗提物6.5g/L。利用HPLC技术对产生的脂肽类抗生素进行定量分析,结果表明产生纯的脂肽类抗生素最高达2.4g/L。     

吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007的发酵条件及其对杨树溃疡病的防治效果

本文研究了拮抗细菌吡咯伯克霍尔德氏菌Burkholderia pyrrocinia菌株JK-SH007产抗菌物质的最佳发酵条件及其对杨树溃疡病的野外防治效果。结果表明,牛肉膏、蛋白胨是发酵培养基中最佳营养物质,有利于菌株JK-SH007抗菌物质的产生;培养基初始pH、培养时间、温度、培养体积、不同牛肉膏、蛋白胨组合等对菌株生长及其抗菌物质的产生有明显的影响,初始pH7、牛肉膏2g、蛋白胨20g、以1/2装液量装液、30℃振荡培养36h可获得较高产量的胞外分泌型抗菌物质;菌株JK-SH007的发酵液对杨树溃疡病的野外防效可达40.54%。     

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。     

培养条件对枯草芽孢杆菌G8抗菌蛋白含量的影响及蛋白液对黄瓜菌核病的生防效果

为确定不同培养条件对枯草芽孢杆菌G8抗菌蛋白含量的影响,用硫酸铵沉淀法提取了不同pH,以及不同温度、装液量和培养时间下获得的发酵液中的抗菌粗蛋白,测定了其浓度和对黄瓜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary的抑制活性。结果表明,在Luria Bertani培养基条件下,适宜发酵产生抗菌蛋白的pH值、温度、装液量、培养时间和摇床转速分别为7.0、37℃、75 mL/250 mL(250 mL容器中装75 mL液体)、36 h和180 r/min。在此优化条件下,1 L发酵液经硫酸铵沉淀后的蛋白量达 48.4 mg。对在上述条件下获得的G8抗菌粗蛋白进行了温室及田间试验。结果表明,浓度为310.5 μg/mL的G8对黄瓜菌核病的保护效果和防治效果分别为 76.14%和 69.30%;G8抗菌粗蛋白与高岭土1∶ 2(V ∶ W)制成的膏剂对田间黄瓜茎部菌核病斑的治愈率为65.07%。     

具有除草活性的生防菌株GD-9发酵条件优化及菌剂制备

为了明确具有除草活性的生防菌株GD-9发酵过程中各因子的配比和最优条件,采用单因素试验对菌株最适碳源、氮源、载体、固态发酵基质进行了筛选,应用正交试验设计研究了碳源、氮源、初始含水量、接种量、初始pH、培养时间、培养温度7种因素对菌株活菌数的影响。试验结果表明菌株GD-9最佳固态发酵条件为:氮源NaNO_3 58.4 mg/g,碳源葡萄糖48.4 mg/g,培养基质最适初始含水量为258 mg/g,最适接种量为0.26 mL/g,初始pH 7.6,最佳培养时间147.8 h,最佳培养温度30.7℃,最适宜的载体为黏土,分散剂为聚乙烯醇,稳定剂为膨润土,润湿剂为糊精。通过发酵试验结果制备生防菌株GD-9的固体菌剂,该研究为菌剂的商品化生产奠定基础。     

枯草芽胞杆菌NCD-2菌株抑菌蛋白的分离及鉴定

枯草芽胞杆菌NCD-2菌株对灰葡萄孢菌具有较强的抑菌活性,抑菌蛋白是其产生的抑菌物质之一。本研究为明确NCD-2菌株所产抑菌蛋白的作用方式和特性,采用牛津杯法测定抑菌蛋白的抑菌活性及其对病原菌菌丝生长的影响,采用混合培养法测定其对病原菌分生孢子萌发的影响,同时采用阴离子交换层析和非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对其进行分离纯化,并利用MALDI-TOF-MS进行鉴定。结果表明,NCD-2菌株产生的粗蛋白能够显著抑制灰葡萄孢菌分生孢子的萌发和菌丝生长,并导致病原菌菌丝分枝增多、局部膨大肿胀。通过分离纯化获得具抑菌活性的蛋白组分D1-3,经鉴定该蛋白的肽指纹图谱与leucyl aminopeptidase[Bacillus subtilis](WP_041057629.1)的氨基酸序列匹配率最高,达到65%,相对分子质量为53.936 k Da,功能分析表明组分D1-3可能是一种新的抑菌蛋白。     

利用响应面分析法优化贝莱斯芽孢杆菌TCS001的发酵条件

贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis TCS001是一种新型生防细菌,为了提高其生防作用,本文开展了培养基发酵条件优化研究。以TCS001发酵滤液对黄瓜灰霉病菌Botrytis cinerea的抑制率为因变量,先从NB、BPY、YT、BP、LB和SOB 6种基础发酵培养基中筛选最佳基础培养基,再利用Plackett-Burman (PB) 试验筛选出影响发酵滤液抑菌率的关键因素;通过最陡爬坡路径法确定主要影响因素的响应中心点,利用Box-Behnken设计和响应面分析法获得最优发酵条件;通过活体植株喷雾法测定发酵液对黄瓜灰霉病菌的抑制活性,进一步明确其优化效果。最终获得最佳基础培养基为NB培养基,发酵条件为:蛋白胨10.0 g,葡萄糖12.5 g,牛肉浸膏4.0 g,酵母粉1.0 g,蒸馏水1 000 mL,装液量 (体积分数) 40%,种子培养时间16 h,接种量 (体积分数) 3%,转速164 r/min,温度25 ℃,pH 7.0,发酵培养时间36 h。离体抑菌活性试验验证发现,优化培养的发酵滤液抑菌活性最强,抑制率达90.9%;活体盆栽抑菌试验表明,优化培养的发酵液对黄瓜灰霉病的病斑抑制率为74.7%,比优化前提高了36.9%。该结果为贝莱斯芽孢杆菌有效的活性产物分离提取及结构鉴定等后续研究提供了理论基础。     

芽胞杆菌JZB30-1的鉴定及其对番茄灰霉病的生防作用

为获得对番茄灰霉病具有良好防效的生防芽胞杆菌, 采用对峙培养、双层平板以及生防相关特性检测等方法筛选高活性拮抗菌株, 根据形态学、生理生化特性及多基因测序进行菌株种类鉴定, 通过离体果实和盆栽试验明确供试菌株的防病促生效果。结果表明, 芽胞杆菌JZB30-1对番茄灰霉病菌等10余种植物病原真菌和细菌具有广谱抑菌活性; 该菌株具有合成蛋白酶、纤维素酶、脂肽类物质,分泌铁载体、生长激素及溶磷等特性, 经鉴定其为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens; 菌株JZB30-1无菌发酵滤液50倍液喷施处理, 对番茄果实灰霉病防效为95.0%, 发酵液10倍稀释液灌根, 番茄株高、鲜重分别较对照增加25.7%和28.4%。相关结果为利用解淀粉芽胞杆菌JZB30-1进行番茄灰霉病生物防治提供理论依据。     

茄链格孢培养滤液抗菌活性物质的研究

 研究表明,茄链格孢(Alternaria solani)培养滤液中存有抗菌活性物质。采用改进Bartels-keith方法对该物质进行了提取分离并进行抗菌活性跟踪。对纯品通过熔点测定、元素分析及¹H-NMR、¹³CNMR、¹H,¹H-COSY及DEPT光谱解析,证明该物质为交链孢酸(Alternaric acid)。离体试验结果表明,0.1μ g/ml交链孢酸对Botrytis cinerea,Sclerotinia sclerotiorum菌丝生长抑制率分别为64.3%和73.6%。M.I.C值≤ 100μg/ml。500μ g/ml交链孢酸对B.cinerea分生孢子萌发没有影响,但可明显抑制孢子萌发后芽管的伸长,≥ 10μ g/m l时可完全抑制S.sclerotiorum菌核萌发。活体试验表明,500μg/ml交链孢酸对黄瓜灰霉病和油菜菌核防治效果分别为82.7%和83.3%。     

一株罗汉松内生真菌及其活性代谢产物

植物内生真菌能代谢产生多种生物活性物质,本研究从浙江建德千年古树罗汉松 Podocarpus macrophyllus中分离获得1株具有抗菌活性的菌株ZJDH255。通过形态和ITS rDNA序列分析,鉴定为稻黑孢霉Nigrospora oryzae。抑菌活性测试表明,菌株ZJDH255发酵粗提物对植物病原真菌灰葡萄孢Botrytis cinerea和瓜类炭疽菌Colletotrichum orbiculare具有较强抑制活性。采用正相硅胶和葡聚糖凝胶Sephadex LH-20进行柱层析从发酵粗提物中分离获得3个具抗真菌活性的化合物,通过质谱和核磁共振波谱技术将其结构鉴定为蜂蜜曲菌素mellein、灰黄霉素griseofulvin和去氯灰黄霉素dechlorogriseofulvin。     

雷帕霉素对4种植物病原真菌的抑菌活性

采用菌丝生长速率法,测定了雷帕霉素对番茄灰霉病菌、油菜菌核病菌、水稻纹枯病菌和棉花枯萎病菌的抑菌活性,比较了嘧菌酯、丙烷脒及雷帕霉素对番茄灰霉病菌的抑菌效果,并通过电子显微镜观察了雷帕霉素对番茄灰霉病菌菌丝生长的影响。结果表明:雷帕霉素对供试4种植物病原真菌菌丝均表现出了极强的抑制活性,其中对油菜菌核病菌的抑制作用最强,EC50值为2.23×10-4μg/mL,对番茄灰霉病菌、水稻纹枯病菌和棉花枯萎病菌的EC50值分别为1.32×10-3、4.05×10-3及3.82×10-3μg/mL;雷帕霉素对番茄灰霉病菌菌丝的抑制活性显著高于嘧菌酯(EC50值为3.24μg/mL)和丙烷脒(EC50值为3.81μg/mL)。电镜观察发现,经雷帕霉素处理后,番茄灰霉病菌菌丝表现出提前衰老等症状。研究结果可为深入探讨雷帕霉素对植物病原真菌的作用机制奠定基础。     

isopropylstilbene发酵条件优化及其对灰葡萄孢的抑制作用

isopropylstilbene (3, 5-二羟基-4-异丙基二苯乙烯) 是发光杆菌Photohabdus temperata产生的一种二苯乙烯类化合物,具有多种生物活性。为促进isopropylstilbene在农业抗生素领域应用价值的开发,采用固相萃取、柱层析等技术从发光杆菌P. temperata SN 35的发酵液中分离纯化得到1个化合物,通过核磁共振氢谱对其结构进行了确认,并采用高效液相色谱测定了其纯度;通过Plackett-Burman试验和响应面法对发光杆菌SN 35摇瓶发酵培养条件进行了优化,并初步研究了所分离化合物对灰葡萄孢Botrytis cinerea的离体抑菌活性及对灰霉病的防治效果。结果表明:所分离的化合物为isopropylstilbene,纯度为93%;对发光杆菌SN 35摇瓶发酵培养条件进行优化后,isopropylstilbene的产量是优化前的2.22倍。离体抑菌试验结果表明:isopropylstilbene对灰葡萄孢的菌丝生长具有较好的抑制作用,其EC₅₀值为 (9.17 ± 0.17) μg/mL,但低于对照药剂百菌清[EC₅₀值为 (0.90 ± 0.08) μg/mL];在10 μg/mL下,isopropylstilbene对灰葡萄孢孢子萌发的抑制率为63.01%。活体盆栽试验结果表明,在200 μg/mL下,isopropylstilbene对黄瓜灰霉病的防治效果达92.19%,与百菌清的防效 (97.63%) 相当,对番茄灰霉病的防治效果为72.12%,略低于百菌清 (81.61%)。本研究通过对isopropylstilbene发酵条件的优化,为其工业化生产奠定了理论基础。该化合物对灰霉病具有很好的防治效果,可为天然杀菌剂的研究与开发提供参考。     

含单萜酚结构酰胺类杂合分子的设计与合成及抑菌活性

为寻找具有良好抑菌活性的酰胺类化合物,本研究将天然单萜酚类化合物香芹酚和百里香酚与琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)药效团拼合,设计并合成了30个酰胺类杂合分子,其结构经核磁共振氢谱(1H NMR)、碳谱(13C NMR)及高分辨质谱(HRMS)等确认。采用菌丝生长速率法测定了目标化合物对5种植物病原真菌的抑菌活性。结果表明,目标化合物对茄链格孢菌Alternaria solani和灰葡萄孢Botrytis cinerea的抑菌活性较好,其中 7e (N-(4-羟基-5-异丙基-2-甲基苯)-3-甲基噻吩-2-酰胺)的活性最高,对茄链格孢菌和灰葡萄孢的EC₅₀值分别为3.28和15.06 μg/mL,且 7e 与啶酰菌胺之间没有交互抗性。琥珀酸脱氢酶(SDH)活性测定表明, 7e 对灰葡萄孢敏感、抗性和B-P225F突变菌株的SDH均具有较强的抑制活性。分子对接研究表明, 7e 与野生型和突变型灰葡萄孢琥珀酸脱氢酶(BcSDH)之间具有较强的亲和力;推测 7e 是潜在的新型SDHI,其与啶酰菌胺之间对菌株SDH抑制活性的差异和与野生型和突变型BcSDH之间结合模式的差异,可能是二者之间没有交互抗性的原因。     

拮抗菌P1、P5对葡萄灰霉病菌的抑制作用及其抗真菌谱的测定

从葡萄果穗附生微生物区系分离获得的拮抗细菌P1、P5,对葡萄灰霉病菌(Botrytis cinerea)具有很强的拮抗作用。通过对其抑菌效果、机制和抗真菌谱进行测定,结果表明,P1、P5和葡萄灰霉病菌对峙培养5 d后,均产生明显的抑菌带,抑菌带宽度为6.90～9.67 mm,培养10 d后,仍然保持稳定的抑菌效果;P1、P5的发酵原液对葡萄灰霉病菌孢子萌发具有显著的抑制作用,抑制率为97.51%～98.12%;P1、P5对病菌的作用机制表现为使病菌菌丝畸形、原生质浓缩、菌丝断裂、抑制病菌分生孢子的萌发、导致孢子芽管扭曲。对峙培养表明,P1、P5均具有较广的抗真菌谱,对10种供试病原真菌的菌丝生长抑制率都在50%以上。