拮抗核盘菌Bt菌株的筛选及抑菌活性研究

利用平板对峙试验从170株Bt菌株中筛选获得12株对核盘菌Sclerotinia sclerotiorum有抑菌活性的菌株,对其中4株活性较强的菌株进行抗病相关基因分析,发现菌株中都含有几丁质酶基因,测定4AP1菌株发酵液的几丁质酶活力为672.4U/mL。通过对4AP1菌株pH和温度敏感性的研究发现,4AP1菌株最高可耐受55℃高温及pH 12缓冲液的处理,抑菌活性与对照无显著差异。且该菌株抑菌谱较广,除核盘菌外,对小麦赤霉病菌Fusarium graminearum等其他9种病原真菌均有抑制作用。本研究获得的4AP1菌株对核盘菌具有较强抑制作用,且耐热耐强碱环境,为构建杀虫抗病Bt工程菌提供了菌株资源。     

油菜内生生防菌BY-2在油菜体内的定殖与对油菜菌核病的防治作用

 从油菜植株体内分离出的内生细菌BY-2,经过生物学鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。用BY-2回接油菜,重新分离到具有BY-2相同形态特征和抑制病原真菌能力的内生菌株。油菜接种后的第10 d,体内的BY-2菌数达(2.24~9.02)×10³ cfu/g鲜植株,25 d仍然保持在(3.13~8.59)×10³ cfu/g鲜植株。BY-2与油菜核盘菌[Sclerotinia sclerotiorum(Lib.) de Bary]对峙培养可以形成直径为3.1 cm的抑菌圈;可使油菜核盘菌菌丝细胞浓缩变短,细胞壁破裂,原生质外溢,从而抑制真菌生长发育;同时还能抑制菌核的萌发,抑制率达60%~70%;在油菜离体叶片试验中,BY-2对菌核病的防治效果达100%。     

盾壳霉对核盘菌的拮抗作用研究

系统研究了菌核重寄生菌盾壳霉对核盘菌的拮抗作用,结果表明:盾壳霉可在核盘菌菌落上寄生,使核盘菌菌丝消解、原生质泄露,并抑制菌核的形成;而且盾壳霉提前6d接种,其分泌的抗生物质还可抑制核盘菌菌丝生长,并产生明显抑菌带。盾壳霉孢子液喷雾处理也证明:盾壳霉分生孢子即可在核盘菌子囊盘(柄)上萌发、寄生,使子囊盘(柄)萎缩枯死,而且还可以在核盘菌菌落上萌发、寄生,消解破坏菌丝体、抑制的菌核形成。     

苯并咪唑酮α,β-不饱和酰胺衍生物加成反应活性与抑菌活性的关系研究

以还原型谷胱甘肽(GSH)为亲核试剂,测定了6个苯并咪唑酮 α,β-不饱和酰胺衍生物(Ⅰ~Ⅵ)与GSH的加成反应活性,并采用肉汤微量稀释法测定了上述化合物对蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus的抑菌活性,分析了供试化合物加成反应活性与其抑菌活性的相关性。结果表明:化合物Ⅰ~Ⅴ的反应活性接近,二级动力学速率常数(KGSH)在0.0559~0.0638 L/(mmol·min)之间,化合物 Ⅵ 的反应活性最高, KGSH为0.290 L/(mmol ·min);化合物Ⅱ和Ⅵ的抑菌活性最高,其最小抑制浓度(MIC)均为0.78 μg/mL;表明苯并咪唑酮α,β-不饱和酰胺衍生物加成反应活性与其抑菌活性之间无明显相关性,不能用其反应活性的高低来预测其抑菌活性。     

盾壳霉菌株Chy-1抗真菌物质的基本特性研究

为了明确重寄生真菌盾壳霉Coniothyrium minitans产生的抗真菌物质(antifungal substances,简称AFS)的基本特性,本文从盾壳霉MCD培养物滤液的抑菌谱、热稳定性、酸碱稳定性及紫外线照射稳定性4个方面展开研究。研究结果表明,盾壳霉AFS对核盘菌Sclerotinia sclerotiorum、三叶草核盘菌S.trifoliorum、小核盘菌S.minior等10种真菌菌丝生长具有较强的抑制作用。AFS具有较强的热稳定性,盾壳霉MCD培养物滤液经120℃处理30 min后,对核盘菌仍具有抑菌活性(抑菌率为49.5%)。不同环境pH对AFS的抑菌活性具有不同的影响,pH值为7,AFS对核盘菌菌丝生长抑制活性最强。此外,环境pH也影响AFS的稳定性,在较宽的pH值范围内(1~14),尤其是在酸性条件下(pH 1~6),AFS活性稳定(抑菌率为81.1%~76.4%);AFS对紫外线照射具有一定的稳定性。盾壳霉抗真菌物质对外界环境具有很好的稳定性,这对于应用盾壳霉的抗真菌物质来防治油菜菌核病是非常有利的。     

壳聚糖衍生物及其抑菌活性研究进展

壳聚糖是迄今为止发现的唯一阳离子动物纤维和碱性多糖,其具有抑菌、抗肿瘤等多种独特的生物活性,对壳聚糖进行衍生化是改善其理化性质,提高其生物活性的有效方法。本文综述了不同壳聚糖衍生物,如烷基化壳聚糖、氨基壳聚糖、季铵盐壳聚糖、羧甲基壳聚糖,以及壳聚糖的酯、硫脲、氨基酸等化合物的制备,着重阐述了不同壳聚糖衍生物对细菌和真菌的抑菌活性;有助于指导新型壳聚糖抑菌活性物质的设计和合成,寻找高活性抑菌壳聚糖材料。目前,壳聚糖及其衍生物在抑菌活性领域的开发和应用,亟须开展壳聚糖衍生物结构与抑菌活性间的构效关系研究,探索高抑菌活性壳聚糖的作用机理。     

武夷菌素防治大豆菌核病的作用机制

武夷菌素是一种核苷类农用抗生素,具有高效、广谱、低毒等优点,对大豆菌核病具有良好的防治效果。武夷菌素防治大豆菌核病包括抑制核盘菌和诱导大豆抗病性两方面的作用。本文分别从核盘菌生长发育、生理毒性和基因表达三个层面介绍了武夷菌素抑制核盘菌的作用机制,同时,从植物防御过程中的胼胝质沉积、防御相关酶活变化和激素信号传导途径三方面综述了武夷菌素诱导大豆抗病的作用机制。此外,本文分析并展望了今后深入研究武夷菌素防治大豆菌核病作用机制的工作重点。     

6-(哌嗪-1-基)-去氢骆驼蓬碱酰胺衍生物的合成及抑菌活性

为探索6-(哌嗪-1-基)-去氢骆驼蓬碱酰胺衍生物的抑菌活性,结合前期的衍生化研究,设计并合成了15个新型6-(哌嗪-1-基)-去氢骆驼蓬碱衍生物,并对其抑菌活性及构效关系进行了研究。离体抑菌活性测定结果表明,目标化合物在50μg/mL下对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea、小麦赤霉病菌Fusarium graminearum、梨树腐烂病菌Valsa pyri、棉花枯萎病菌Fusarium oxysporum均有一定的抑制活性，尤其化合物5j对棉花枯萎病菌表现出较好的活性，抑制率达61.7%，强于阳性对照啶酰菌胺。     

莴苣上发现一种新的核盘菌菌核病

 从湖北省神农架莴苣上分离到一种产菌核病原真菌。这种真菌在培养特性上同核盘菌、三叶草核盘菌和小核盘菌既存在着明显差异,又存在着相似之处。其菌核易萌发成子囊柄,但在一般散射光下柄顶端难以发育成子囊盘。对偶得的1枚子囊盘观察表明这种真菌符合核盘菌属真菌的特征,并且同核盘菌属3个近缘种的菌株不同。可溶性蛋白质和多种酶同功酶电泳分析结果表明这种真菌不同于核盘菌属的3个常见种,但同它们亲缘关系较近。这种新菌核病的初侵染来源是菌核萌发产生的菌丝,通过病健接触构成再侵染,在病组织上形成菌核越冬越夏。离体和活体致病性测定结果表明这种真菌只能侵染莴苣,不能侵染油菜、小白菜、萝卜和胡萝卜。     

不同核盘菌菌株及其近缘种的RAPD分析

 本文利用随机引物扩增多态性DNA (RAPD)技术分析了7个生物学性状差异较大核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)的遗传多样性,并同三叶草核盘菌(S.trifoliorum)、小核盘菌(S.minor)的代表性菌株和莴苣上的一种产菌核病原菌的代表菌株Let-19进行了比较。结果表明40个引物中8个引物能稳定地从供试菌株中扩增出多态性DNA片段。通过分析这些多态性片段可以看出7个供试核盘菌菌株之间的遗传相似系数变化幅度为0.505 2~0.793 1,而核盘菌、三叶草核盘菌,小核盘菌和Let-19之间的遗传相似系数的变幅则为0.194 2~0.385 3。莴苣上的菌株Let-19的RA PD图谱同供试其它种的菌株既存在明显差异的DNA片段电泳带,又显示出一些位置一致的DNA片段电泳带。因而Let-19同核盘菌属真菌的亲缘关系较近。供试的引物中OPL14既能介导从供试的7个核盘菌菌株和3个近缘种的3个菌株的DNA样品中扩增出相同的DNA片段,又能扩增出种或菌株特异性DNA片段。因而RAPD技术适于研究核盘菌的遗传多样性及分析核盘菌属真菌的亲缘关系。     

山东省不同地区蔬菜菌核病菌对四霉素的敏感性

采用菌丝生长速率法测定了四霉素对采自山东省不同地区不同蔬菜作物的151株菌核病菌的毒力作用,同时比较了其对蔬菜菌核病菌不同生育阶段的抑制活性,并通过离体叶片法评价了四霉素对蔬菜菌核病的防治效果。结果表明:菌核病菌对四霉素比较敏感,敏感性频率呈单峰正态分布,151株病菌菌丝生长的平均EC₅₀值为 (0.29 ± 0.01) μg/mL,该值可作为蔬菜菌核病菌对四霉素的敏感基线。此外,经四霉素处理后,该病菌的菌核数量以及干重明显降低,菌核明显变小;2 μg/mL的处理对菌核萌发的抑制率达到100.00%。 离体黄瓜叶片接种试验表明,四霉素对菌核病具有较好的保护和治疗效果,且保护作用较为显著。在质量浓度为20 μg/mL时,四霉素对该病的防效显著高于对照药剂多菌灵和异菌脲。因此,四霉素具有防治蔬菜菌核病的潜在价值,可进一步通过田间试验验证其应用效果。     

油菜菌核病内生拮抗细菌的筛选及防病作用研究

以油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum为靶标菌,测定了63株内生细菌对其菌丝生长、菌核形成及萌发的抑制作用。结果表明:在所有供试菌株中,除1株未表现出抑菌活性外,其余菌株均有抑菌作用,其中有6.3％的菌株抑菌带大于10 mm,7株细菌可完全抑制病原菌的菌核形成,1株细菌可完全抑制菌核萌发;此外,结合生物测定结果,从中筛选到1株对油菜菌核病的高效生防菌株Em7,其无菌培养滤液对温室苗期油菜菌核病的防治效果可达97.5％。通过形态特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析,认为该菌株属于枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。于接种病菌前后不同时间喷施菌株Em7无菌培养滤液,对油菜菌核病均有防治效果,但防效之间差异显著,以接种病菌前24 h喷施防效最高。原液及不同稀释度无菌培养滤液对菌丝生长、菌核萌发及病害防治的效果明显不同,随着稀释度的增加,其抑菌效果降低。显微观察结果表明,菌株Em7对油菜菌核病菌菌丝的生长与发育会产生明显影响,可致使菌丝畸形、皱缩及细胞质外渗。     

除草剂精禾草克和乙草胺对油菜菌核病生防菌盾壳霉生长和寄生的影响

本文研究了油菜田间常用除草剂精禾草克和乙草胺对油菜菌核病生防菌盾壳霉Conio-thyrium minitans的影响。结果表明它们对盾壳霉菌丝生长和分生孢子萌发均有显著的抑制作用,其中精禾草克对盾壳霉菌丝生长和孢子萌发的抑制中浓度分别为2.95mg/L和7.80mg/L;乙草胺对菌丝生长和孢子萌发的抑制中浓度分别为137.45mg/L和120.90mg/L。精禾草克可以抑制盾壳霉寄生核盘菌Sclerotinia sclerotiorum菌核,当精禾草克的使用量达田间使用浓度时,盾壳霉不能寄生核盘菌菌核;而乙草胺对盾壳霉寄生菌核的影响较小,在田间使用浓度1250mg/L时,盾壳霉仍可寄生菌核;乙草胺和盾壳霉在田间使用浓度条件下混合使用,60d后菌核腐烂指数与单独使用盾壳霉没有显著差异,均大于75。上述结果表明在田间使用量条件下,乙草胺可以和盾壳霉生防制剂混用,而精禾草克不宜和盾壳霉混用。     

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。     

柑橘内生细菌YS45的鉴定、抗菌物质分析及其对油菜菌核病的防治作用

 从柑橘枝条中分离到26株对油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)具有拮抗作用的内生细菌,其中YS45菌株的拮抗活性最强。16S rRNA基因序列分析及形态学和生理生化鉴定结果表明YS45菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。高效液相色谱及质谱分析结果显示其主要的抑菌活性物质为一组fengycin同系物,包括fengycins A、fengycins B和一种稀少fengycin类型化合物。油菜离体叶片接种试验中,YS45菌株发酵液对油菜菌核病的防效在70%以上,与五氯硝基苯相当;田间小区接种试验表明,YS45菌株发酵液对油菜菌核病的防效也在50%以上。     

苯并噻唑衍生物亚磷酸盐对禾谷镰刀菌的作用机理初探

为了寻找具有更高杀菌活性的化合物,将苯并噻唑衍生物与亚磷酸反应,得到了4个苯并噻唑衍生物的亚磷酸盐,其结构均经IR、NMR及元素分析确证。采用菌丝生长速率法测定了4个亚磷酸盐对禾谷镰刀菌Fusarium graminearum的离体抑菌作用,观察了药剂对菌丝形态的影响,并初步研究了其作用机制。结果表明,4个亚磷酸盐对禾谷镰刀菌均有较好的抑制效果,其抑制中浓度(EC50)在15.236.1μg/mL之间。以100μg/mL的2-氨基-6-甲氧基苯并噻唑亚磷酸盐(D)处理3d后,菌丝表现畸形、膨肿,8d后出现干瘪、塌陷,外壁模糊、粗糙;分别以300μg/mL的4个亚磷酸盐处理后12h内,菌体内还原糖含量明显降低,几丁质酶活性显著升高,可溶性蛋白和N-乙酰葡萄糖胺含量短期内略有上升随后下降。     

核盘菌对油菜、向日葵和大豆的侵染及其致病性分化研究

 通过对从陕西大荔采集的油菜及其后茬向日葵上的核盘菌和从新疆阿勒泰的向日葵上采集的核盘菌样品进行单菌核分离、培养和纯化,比较其菌丝生长速度、菌丝干重、菌落形态、致病力强弱及菌株的草酸累积等,将两地的核盘菌分成A、B、C三种类型,其中A类来源于陕西大荔的油菜和向日葵,B、C类来源于新疆阿勒泰的向日葵。不同类型核盘菌对于不同寄主的致病力存在着分化现象,A、B类菌株生长正常、菌落均匀旺盛,B类对油菜、向日葵和大豆的致病力较强,草酸产量较高;而A类仅对油菜和向日葵的致病力较强对大豆的致病力很弱,但草酸产量最高。C类菌株生长异常,菌落稀疏不均匀,对3种作物的致病力均弱,草酸产量较低。2001年田问调查亦表明:A类菌株可导致油菜、向日葵菌核病的发生,但未见其使大豆致病,由此提出油菜茬后,不宜种植向日葵,二者应与小麦、玉米等实行较长周期的轮作。本文也同时对各菌株进行了RAPD分析和菌丝体亲和性研究,结果表明,菌株间的遗传多样性表现丰富但未发现与其致病性分化相关。     

枯草芽胞杆菌NJ-18对油菜菌核病的防治效果及其定殖动态

 菌株NJ-18是从油菜田土壤中分离筛选到的一株具有抗真菌活性的枯草芽胞杆菌。试验结果表明菌株NJ-18与油菜菌核病菌对峙培养能形成3.4 cm的抑菌圈;能抑制油菜菌核病菌菌丝生长发育;强烈影响菌丝生长量,NJ-18发酵滤液稀释62.5倍时对菌丝生长量抑制率高达96.7 %,稀释1 000倍时抑制率16.7 %。油菜离体叶片试验表明,NJ-18发酵液原液对菌核病的防治效果高达100 %,原液稀释200倍后防效10 %。大田试验结果表明,NJ-18发酵液稀释500倍对油菜菌核病的防治效果高达57.4 %,明显高于用量为150 g a.i./hm²的醚菌酯48.1 %的防治效果。采用浸根法研究NJ-18在油菜上的定殖动态表明,菌株NJ-18能够在油菜体内定殖,并能从油菜的根部向叶子扩散。     

冬青卫矛内生放线菌Streptomyces flavofuscus G1 发酵液中抑菌活性成分研究

从冬青卫矛内生放线菌Streptomyces flavofuscus G1的发酵液中分离得到化合物G13和G19。经核磁共振波谱及质谱分析,并结合相关文献,两个化合物分别被鉴定为phencomycin(G13)和4'-deacetyl-(-)-griseusin A(G19)。抑菌活性测定结果表明:G19对水稻白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae、铜绿假单孢菌Pseudomonas aeruginosa(1.203 1)、蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus(1.184 6)及金黄色葡萄球菌Staphyloccocus aureus(1.008 9)等供试病原细菌具有强烈的抑制作用,其最低抑菌浓度(MIC)值均为1.56μg/m L;对苹果树腐烂病菌Valsa mali和小麦赤霉病菌Fusarium graminearum菌丝生长亦有明显的抑制作用,其IC50值分别为14.70和24.35μg/m L。而G13对植物病原真菌油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum和苹果树腐烂病菌V.mali菌丝生长有强烈的抑制作用,其IC50值分别为5.21和4.82μg/m L。