哈茨木霉LTR-2双价基因重组菌株的构建及其防治效果

本文利用限制性内切酶介导法转化哈茨木霉LTR-2,获得具有双价基因(glu14、chi42)的重组生防菌株.试验得到的木霉转化子具有遗传稳定性,于无药PDA平板上连续转接6次后,在Hyg 200 μg/mL的PDA平板上仍可继续生长.PCR扩增及Southern杂交证实目的基因已随机插入木霉基因组DNA上,本试验转化子均为单拷贝插入.转化子的β-1,4-葡聚糖酶和几丁质酶水解活性较出发菌株LTR-2显著提高(P＜0.01),其中转化子L-15的两种水解酶活性均最高.转化子在温室条件下对番茄晚疫病、茄子猝倒病和黄瓜灰霉病均有较好的防治作用,但不同处理间存在显著性差异(P＜0.01),其中转化子L-15最高,对3种病害的防治效果分别达到了91.5％、94.9％和83.8％,较出发菌株LTR-2处理分别提高了53.5％、55.9％和33.5％.结果表明,利用REMI技术,将β-1,4-葡聚糖酶基因glu14和几丁质酶基因chi42重组到木霉染色体DNA上,是获得高效重组菌株的有效手段.     

木霉REMI突变株主要生防酶活性改变及其基因部分序列差异的研究

本文探讨了来源于同一出发菌株木霉T21的不同木霉REMI突变株的主要生防酶活性的改变及其基因部分序列的差异,利用生化技术测定了木霉几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶酶活性,并对这两种酶的基因部分序列进行了分析.结果表明,木霉REMI突变株几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性变化较大;相对于出发菌株T21,菌株Ttrm68和Ttrm31酶活性极显著高于出发菌株T21,而Ttrm94则极显著低于T21.采用简并引物克隆几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因的部分序列,发现菌株Ttrm68、Ttrm31在几丁质酶基因中插入了GGTATCGATATCGAC片段,菌株Ttrm94在β-1,3-葡聚糖酶基因中插入了GTC片段.     

哈茨木霉重组株L-15与野生株LTR-2贮存稳定性及生防活性研究

为比较哈茨木霉重组株L-15与野生株LTR-2在贮存稳定性及生防活性方面的差异,采用平板菌落计数法检测木霉可湿性粉剂中分生孢子的存活率,测定菌株的生物学特性,并在温室条件下评价制剂对番茄立枯病的防治效果。结果表明,分生孢子存活率达80.0%时,在5℃和室温(2℃～36℃)下,L-15可湿性粉剂的货架期分别为24个月和9个月,显著高于LTR-2可湿性粉剂的12个月和6个月。L-15的潮霉素抗性在贮存后稳定遗传,其β-1, 4-葡聚糖酶水解活性、几丁质酶水解活性及平板拮抗活性较LTR-2明显提高。5℃贮存60月后,L-15可湿性粉剂10×和100×稀释处理对番茄立枯病的温室防治效果分别达89.27%和86.52%,与LTR-2处理间存在极显著性差异(P0.01)。重组株L-15的货架期和生防活性较野生株LTR-2明显提高,在生物防治领域具有潜在应用价值。     

木霉菌REMI转化体对番茄灰霉病的防治及其机理的研究

研究不同木霉菌转化体对番茄灰霉病防治效果及机理,为木霉菌生物防治的合理利用奠定基础。利用限制性内切酶介导基因整合技术(restriction enzyme-mediated integration,REMI),通过插入线性化质粒DNA获得了生物防治番茄灰霉病(Botrytis cinerea)效果优于出发菌T21菌株(出发菌)的3个木霉菌转化体Ttrm31、Ttrm34和Ttrm55,对侵染花器和叶片的灰霉病防效分别比原生物防治木霉菌株提高了16.9%和8%。木霉菌转化体的产孢能力、分生孢子的萌发率、对碳氮源的利用能力及对高温的抵抗能力都有所提高;木霉菌转化体本身产生的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性均比出发菌高,因此通过REMI技术可以获得新的有益木霉菌转化体,在一定程度上提高了生物菌株防治番茄灰霉病的水平。说明REMI技术可以用于改良生防木霉菌株的功能,提高生物防治效果。     

木霉REMI转化体耐热机理的初步研究

本文利用蛋白质电泳、基因克隆和荧光定量PCR等技术对耐高温木霉REMI转化体的抗逆机理进行了初步研究。结果表明,耐高温木霉REMI转化体的蛋白质谱带明显多于出发菌株T21,且差异主要集中在Rf值大于0.593的区域,该区域主要是小分子的热休克蛋白,说明影响耐高温木霉REMI转化体对温度耐受性的蛋白主要以小分子量蛋白质为主。对其中一种热休克蛋白HSP24的基因进行克隆、测序,结果表明不同木霉REMI转化体和出发菌株T21间该基因序列没有差异,但经荧光定量PCR对HSP24基因转录检测表明,耐高温木霉REMI转化体的热激蛋白HSP24的表达量有所增加,从而表明REMI插入提高了该基因的转录水平。     

哈茨木霉T2-16的GFP标记及其生防特性

优化高效拮抗生防菌哈茨木霉T2-16的转化条件,筛选出与野生型菌株具有相似生防特性的阳性转化子,为生防木霉菌T2-16的定殖动态、分布规律等研究打下基础。通过PCR和分子克隆技术构建具有G418抗性基因的绿色荧光（GFP）表达载体pKN-sGFP,利用PEG-CaCl₂介导的原生质体转化法,获得强荧光表达的哈茨木霉T2-16转化子,并将其与野生型菌株的生物特性进行比较,筛选出与野生型菌株具有相似生防特性的阳性转化子。试验结果显示,哈茨木霉T2-16在20℃培养条件下对1000 μg/mL G418敏感,在上述优化条件下,转化获得稳定遗传的阳性转化子TG2-10;进一步比较其与野生型菌株的生物特性发现,两者之间无明显差异,可用于下一步哈茨木霉T2-16生防机理的研究。     

通过染色体整合几丁质酶基因提高伯克氏菌生防能力

为了提高伯克氏菌Burkholderia vietnamiensis的生防能力,通过Tn5转座子介导,将其携带的来自枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis的几丁质酶基因整合到野生伯克氏菌B418染色体DNA上,获得工程菌株B418-37。对获得的转化子进行Southern杂交和几丁质酶活性检测,结果证实几丁质酶编码基因已整合到伯克氏菌B418-37染色体DNA上并能表达几丁质酶。生物学特性研究发现几丁质酶基因整合到伯克氏菌染色体中,没有影响野生菌的解磷、解钾、固氮及其在植物根际的定殖能力。平板抑菌试验和温室盆栽试验显示,与野生型相比,该工程菌株对多种病原真菌的抑菌效果增强,说明几丁质酶在植物病害的防治中具有重要作用。上述结果说明通过染色体整合几丁质酶基因是获得多功能生防工程菌的有效途径之一。     

木霉对烟草黑胫病菌的拮抗机制

采用平板对峙法、水解酶平板活性测定、圆孔滤液法与游动孢子萌发检测、挥发性抑菌物检测等方法探讨木霉生防菌株对烟草疫霉Phytophthora nicotianae Brada de Hann的拮抗作用机制。结果表明,TR13、TR14、TR17对烟草疫霉有竞争、重寄生和抗生作用,但不同木霉菌株对烟草疫霉的拮抗作用有所不同,TR13、TR14的竞争作用较强;水解酶平板活性测定表明,3个木霉菌株均产生β-1,3-葡聚糖酶、纤维素酶,两种酶均参与烟草疫霉细胞壁的消解,以TR13与TR14酶的活性较高;3个菌株均产生非挥发性抗生素抑制烟草疫霉菌孢子萌发,但对疫霉菌菌丝的生长影响不大;TR13、TR14几乎不产生挥发性抗生素,TR17则产生挥发性抗生素,明显抑制疫霉菌生长。     

几丁质酶基因和β-1.3-葡聚糖酶基因的克隆及双价基因在枯草芽胞杆菌B-908中的表达

 本文综述了几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的研究历史及特点,几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的分子生物学方面研究进展,以及几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因在植病生防方面的应用概况。以几丁质酶产生菌粘质沙雷氏菌Serratia marcescens和β-1,3-葡聚糖酶产生菌环状芽孢杆菌Bacillus circulans为供体菌株,提取其染色体DNA。经Sau3 Al部分酶切后,插入克隆质粒pUC19,分别建立了几丁质酶基因文库和β-1,3-葡聚糖酶基因文库。     

几丁质和杀菌剂对生物防治菌生长及其防治棉花病害效果的影响

 研究了化学杀菌剂对木霉菌生长的影响,探讨了几丁质添加物对绿色木霉菌菌株L R、LTR-2、哈茨木霉菌菌株Q1、Q2和粉红粘帚霉菌菌株GLR防治棉花病害效果的影响。多菌灵、苯菌灵和甲基硫菌灵在1.66μg/ml时可以完全抑制Q1和Q2的生长,但在2.68μg/ml时才能完全抑制LR和LTR-2的生长。几丁质添加物使L TR-2和Q1防治棉花立枯病的效果完全丧失,但是能使LR从没有防治效果提高到防治效果为34.6%,而对粉红粘帚霉菌的防治效果没有显著影响;对于防治棉花黄萎病来说,几丁质添加物使木霉菌LR、LTR-2和GLR的防治效果降低,但是提高了Q1的防治效果;对于防治棉花枯萎病来说,几丁质添加物能提高所有测定菌株的防治效果。说明不同的生物防治菌株、添加物和病害组合对于获得良好的防治效果是重要的。     

木霉菌REMI变异株对部分生态因子的影响

采用常规微生物分离和植物生物量测定等方法,将木霉菌REMI变异菌株的孢子进行种子接菌、土壤接菌、水中接菌,研究木霉菌REMI变异菌株对农作物甜瓜和玉米及杂草等生长性状、甜瓜根际土壤微生物和鱼苗生长以及在水中存活等的影响,检测其生物安全性。结果表明,除Ttrm53外,其余木霉菌变异株和出发菌株T21对甜瓜和玉米种子安全,并且能够显著提高种子的出苗率、增加须根数和促进幼苗生长;部分变异菌株对杂草具有抑制作用;供试木霉菌变异株对甜瓜根际土壤真菌有抑制作用,对细菌和放线菌群体数量无显著影响;木霉菌孢子在河水及自来水中均不能萌发,分生孢子在水中存活约12～18天,厚垣孢子约18～27天,菌体自行消解;对鱼苗生长没有不良影响。     

哈茨木霉拌种对冬小麦生长、土传病害及根际真菌群落的影响

为了明确哈茨木霉LTR-2拌种处理冬小麦的田间效果,为木霉拌种剂的推广应用提供依据,本试验从2016年－2018年连续3年,研究了哈茨木霉LTR-2拌种对小麦出苗率、幼苗生长、小麦纹枯病和茎基腐病发生情况和产量的影响,通过高通量测序和FUNGuild预测分析了木霉拌种对小麦根际土壤中真菌群落组成的影响。结果表明,哈茨木霉LTR-2拌种可以提高小麦的出苗率和冬前分蘖数;对小麦纹枯病的平均防效60%以上;对小麦茎基腐病的平均防效65%以上,优于6%戊唑醇悬浮种衣剂;与不拌种对照相比,哈茨木霉LTR-2拌种处理增产4.3%~6.34%,增产效果略高于6%戊唑醇悬浮种衣剂;木霉拌种可以降低小麦根际土壤中病原真菌的相对丰度,特别是土壤中镰孢属真菌的相对丰度。因此,哈茨木霉LTR-2可以作为化学拌种剂的绿色替代产品用于小麦生产。     

芽孢杆菌几丁质酶基因的克隆、序列分析及其在伯克氏菌B418中的表达

采用PCR技术扩增到枯草芽孢杆菌几丁质酶基因的编码序列。片段共2227bp,含有一个具有1788个核苷酸的开放阅读框架,起始密码子位于211bp,终止密码子位于1998bp,共编码氨基酸605个。序列比较发现同已发表的枯草芽孢杆菌几丁质酶核苷酸具有99.39%的同源性。将该基因与大肠杆菌-伯克氏菌穿梭质粒pRK415连接,获得重组质粒pRChi113。重组质粒电击转入伯克氏菌B418中,获得工程菌株B418-9、B418-13。与野生菌株B418相比,平板拮抗试验表明,工程菌株B418-9、B418-13对大丽花轮枝孢、立枯丝核菌、麦根腐长蠕孢、禾谷丝核菌抑菌效果明显提高。     

Endo-1,3-β-glucanase and cellulase from Trichoderma harzianum: purification and partial characterization, induction of and biological activity against plant pathogenic Pythium spp.

There were indications that endo-1,3--glucanase (1,3-(1,3;1,4)--D-Glucan 3(4)-glucanohydrolase (EC 3.2.1.6)) and cellulase (1,4-(1,3;1,4)--D-Glucan 4-glucanohydrolase (EC 3.2.1.4)) activity of Trichoderma harzianum Rifai isolate T3 were induced in sphagnum peat moss cultivations and dual culture experiments by the presence of Pythium ultimum. Further, P. ultimum stimulated the germination of Trichoderma conidia. Endo-1,3--glucanase and cellulase were purified from T. harzianum isolate T3, known to control Pythium damping-off of cucumber seedlings. The enzymes were purified from the culture filtrate of the fungus by gel filtration and isoelectric focusing. The purified endo-1,3--glucanase was a small protein with a molecular mass of 17 kilodaltons and a pI of 5.0. Two cellulases were purified to homogeneity and had molecular masses of 40 and 45 kilodaltons respectively, and pI's of 6.4 and 7.6 respectively. Germination of encysted zoospores and elongation of germ tubes of a plant pathogenic Pythium isolate were inhibited by low concentrations of the purified enzymes. A strong synergistic effect was observed on the inhibition of cyst germination by a combination of the endo-1,3--glucanase and the fungicide Fongarid. Finally, a time-course study of colonization of the rhizosphere of cucumber seedlings showed that the active fungal mycelial biomass of a GUS-transformant of T. harzianum isolate T3 increased over four weeks. Trichoderma appeared to colonize healthy roots only superficially, whereas the mucilage of the root hairs and of distal parts of wounded areas or broken parts of the roots, were extensively colonized.     

溶杆菌SNNU513基因gfp标记及在玉米根部定殖

溶杆菌属细菌在植物病害生物防治中有着广阔的应用潜力。本文以本实验室从中药材远志分离筛选的溶杆菌属新菌株Lysobacter sp. SNNU513为材料,筛选出高效制备该菌株感受态细胞Inoue法,电击转化条件为场强20 kV/cm、电脉冲时间5 ms时可将含绿色荧光蛋白基因gfp的质粒pGLO导入该菌株感受态细胞中,重组菌SNNU513-pGLO能高效、稳定表达绿色荧光蛋白基因,与出发菌株的生长特性、抑菌活性等生物学特性差异不显著。将成功构建的重组菌SNNU513-pGLO用于检测该菌株在玉米根部的定殖规律,结果表明,定殖量从表皮到韧皮部有明显减少趋势。     

生物拮抗菌Trichoderma harzianum处理玉米种子诱导实生苗的抗病性分析

 本文研究了生物拮抗菌Trichoderma harzianum(T22)处理对玉米(Mo17)实生苗生长的影响,以及对病原菌Colletrichonum graminicola的抗病性。试验结果表明:用拮抗菌T.harzianum处理后能明显地提高玉米苗根系发育和叶片生长,显著的诱导玉米叶片和根系中防御相关的酶活性和蛋白含量。用病原菌C.graminicola接种玉米叶片后观测发现,处理的实生苗叶片上病斑直径明显小于不处理的对照。尽管拮抗菌T.harzianum诱导植物抗病性的作用已被证实,但该研究更进一步揭示了T.harzianum处理玉米种子后植株的抗性应答与促进实生苗根系发育和叶片生长,以及诱导抗性相关的酶。     

木霉菌对黄瓜生理特性及立枯病防治效果的影响

黄瓜立枯病是由立枯丝核菌(Rizoctonia solani,简称Rs)侵染引起的苗期土传病害.本研究采用前期筛选获得的对黄瓜立枯病菌Rs具有较强拮抗作用的木霉菌,分别为棘孢木霉Trichoderma asperellum 437、哈茨木霉T.harzianum 670和752,通过盆栽试验和田间试验,测定对黄瓜幼苗的...     

禾谷丝核菌对井冈霉素的抗性风险预测

采用菌丝生长速率法,测定了4个麦区的5个禾谷丝核菌Rhizoctonia cerealis菌株对井冈霉素的抗药性;在含井冈霉素的PDA平板培养基上对禾谷丝核菌进行继代培养,以诱导抗药性菌系;测定了抗性菌系对其他杀菌剂的交互抗性,并比较了抗性和敏感菌系对渗透压的敏感性及药剂处理后两种菌系培养液内还原糖和可溶性蛋白的含量差异。结果表明,田间禾谷丝核菌菌株对井冈霉素分别产生了7.26、7.75、10.46、14.92和23.31倍的抗性。室内继代培养36代,禾谷丝核菌对井冈霉素的抗性达49.24倍,形成了抗井冈霉素菌系。抗井冈霉素菌系对 口 恶 醚唑、福美双、三唑酮、丙环唑、戊唑醇和咯菌腈分别产生了48.58、21.78、17.62、10.95、2.55和1.78倍的交互抗性。抗性菌系在较低和较高渗透压下其生长抑制率均大于敏感菌系,用井冈霉素处理抗性和敏感菌系后,其体内的电解质都严重外渗,且抗性菌系在10 h 内的外渗量明显大于敏感菌系。