利用双亲灭活原生质体融合技术选育高效苏云金芽胞杆菌和枯草芽胞杆菌融合菌株

苏云金芽胞杆菌B7发酵液在药后96 h对小菜蛾2龄幼虫致死率高达85.06%;枯草芽胞杆菌TL2对黄瓜枯萎病和辣椒疫霉病有显著拮抗活性(对峙培养5 d对病原菌的平均抑制率在60%以上)。本文对菌株B7和TL2的原生质体形成、完全灭活及融合的最佳条件分别进行了筛选,研究结果表明菌株B7在溶菌酶1.0 mg/m L、酶解70 min的条件下,原生质体形成率和再生率最佳,分别为85.0%和29.41%;菌株TL2在溶菌酶1.25 mg/m L、酶解50 min的条件下,原生质体形成率和再生率最佳,分别为80.00%和25.00%。菌株TL2原生质体完全灭活的最佳条件为60℃水浴35 min,菌株B7原生质体完全灭活的最佳条件为紫外照射25 min。灭活后的两亲本融合最佳条件为30℃水浴融合20 min后涂布再生培养基,用影印法连续传代10次以上,最后筛选出17株稳定的融合子,经过杀虫防病检测最后筛选到一株兼具两亲本特性的高效融合子TLB15。TLB15发酵液在药后96 h对小菜蛾2龄幼虫校正死亡率为93.44%,TLB15发酵液对黄瓜枯萎病和辣椒疫霉病(对峙培养5 d)的平均抑制率分别为60.00%和62.79%。     

防治番茄灰霉病的枯草芽胞杆菌BAB-1粉尘剂研制

目前我国农药登记的微生物杀菌剂主要为水剂和可湿性粉剂两种剂型。为了克服常规喷雾导致温室大棚内湿度增加给防病带来的不利影响,本文以枯草芽胞杆菌BAB-1为有效成分开展了粉尘剂研究,通过对载体和助剂的筛选,明确了最佳的载体、助剂种类及其比例,最终确定100亿CFU/g枯草芽胞杆菌BAB-1粉尘剂的配方为：滑石粉20%、分散剂GY-D900 2%、菌株BAB-1原药补足至100%。该制剂具有很好的悬浮效果（30 min时悬浮率>50%）。室内盆栽试验表明,菌株BAB-1粉尘剂对番茄灰霉病防效达到57.14%~71.43%,对黄瓜灰霉病的保护作用优于治疗作用,施用1次的防病效果分别为48.80%和1.65%;温室大棚试验结果表明,该制剂在番茄大棚中施用3次后对灰霉病的防效达到79.04%,对照化学药剂嘧菌酯800倍水溶液的防效为82.55%。该研究结果为枯草芽胞杆菌BAB-1粉尘剂的进一步产业化开发和应用提供了科学依据。     

防治蔬菜灰霉病枯草芽胞杆菌BAB-1水分散片剂的研制

枯草芽胞杆菌BAB-1是一株有效防治蔬菜灰霉病和白粉病的生防细菌。为提高该菌株的应用潜力,本研究以BAB-1菌株为有效成分开展水分散片剂的研制。通过生物相容性试验、正交试验和单因素试验对崩解剂、粘结剂及分散剂进行筛选,最终确定100亿CFU/g枯草芽胞杆菌BAB-1水分散片剂的适宜配方为酒石酸5%、碳酸氢钠25%、氯化钠0.5%、乳糖5%、PEG6000 2%、NNO 4%,BAB-1母药补足至100%。质量检测结果表明,该水分散片剂崩解时间为272.17 s,pH值为5.75,悬浮率为73.77%,产品各项指标均符合要求。温室盆栽试验结果表明,该制剂500倍液处理能够有效防治黄瓜与番茄灰霉病,防效分别达到84.11%和75.15%,与对照药剂43%氟菌·肟菌酯（露娜森）1000倍液的防治效果无显著性差异（76.25%与84.85%）,但显著高于2亿孢子/g木霉菌可湿性粉剂500倍液（62.71%与57.95%）。     

不同碳氮源对枯草芽胞杆菌BAB-1产抗菌脂肽的影响

枯草芽胞杆菌BAB-1是一株对设施蔬菜气传病害具有较好防治效果的生防菌,前期研究表明脂肽类抗生素是其产生的主要抑菌物质之一.为提高菌株BAB-1脂肽类抗菌物质的产量,本研究通过快速蛋白液相层析(Fast protein liquid chromatography,FPLC)分析了5种碳源及5种氮源对菌株BAB-1脂肽类...     

PhoR/PhoP双组分系统对枯草芽胞杆菌NCD-2菌落形态和芽胞形成的影响

 双组分PhoR/PhoP是枯草芽胞杆菌中普遍存在的以低磷为信号的调控系统。前期研究发现,PhoR/PhoP双组分系统正调控枯草芽胞杆菌NCD-2菌株脂肽类抗生素fengycin的合成,本研究分析了PhoR/PhoP双组分系统对NCD-2菌株菌落形态和芽胞形成的影响。在有机磷培养基上,NCD-2野生型菌株可以降解有机磷并且形成表面褶皱、立体结构较强的菌落形态,而phoR或phoP基因突变子丧失了降解有机磷的能力,菌落表面光滑、平坦。phoR和phoP基因突变子的互补菌株恢复到了与野生型相似的解磷能力和菌落形态。在低磷和高磷培养基中比较了NCD-2野生型及其衍生菌株的生长及芽胞形成情况,结果表明,在高磷培养基中,NCD-2野生型及其衍生菌株的生长速率没有差异,但在低磷培养基中,phoR和phoP基因突变子的菌体生长速率显著降低。芽胞形成能力测定结果表明,在低磷培养基中,NCD-2野生型菌株的芽胞形成率较高,而phoR和phoP基因突变子的芽胞形成率显著降低;在高磷培养基中,NCD-2野生型及其衍生菌株芽胞形成率普遍较低并且无显著差异。RT-PCR分析显示, phoR和phoP的突变均显著降低了芽胞形成相关基因spo II GA的表达,相比感应激酶PhoR,调控因子PhoP对spo II GA基因的影响更显著。     

PhoR/PhoP双组分系统对枯草芽胞杆菌NCD-2菌落形态和芽胞形成的影响

 双组分PhoR/PhoP是枯草芽胞杆菌中普遍存在的以低磷为信号的调控系统。前期研究发现,PhoR/PhoP双组分系统正调控枯草芽胞杆菌NCD-2菌株脂肽类抗生素fengycin的合成,本研究分析了PhoR/PhoP双组分系统对NCD-2菌株菌落形态和芽胞形成的影响。在有机磷培养基上,NCD-2野生型菌株可以降解有机磷并且形成表面褶皱、立体结构较强的菌落形态,而phoR或phoP基因突变子丧失了降解有机磷的能力,菌落表面光滑、平坦。phoR和phoP基因突变子的互补菌株恢复到了与野生型相似的解磷能力和菌落形态。在低磷和高磷培养基中比较了NCD-2野生型及其衍生菌株的生长及芽胞形成情况,结果表明,在高磷培养基中,NCD-2野生型及其衍生菌株的生长速率没有差异,但在低磷培养基中,phoR和phoP基因突变子的菌体生长速率显著降低。芽胞形成能力测定结果表明,在低磷培养基中,NCD-2野生型菌株的芽胞形成率较高,而phoR和phoP基因突变子的芽胞形成率显著降低;在高磷培养基中,NCD-2野生型及其衍生菌株芽胞形成率普遍较低并且无显著差异。RT-PCR分析显示, phoR和phoP的突变均显著降低了芽胞形成相关基因spo II GA的表达,相比感应激酶PhoR,调控因子PhoP对spo II GA基因的影响更显著。     

L-脯氨酸对枯草芽胞杆菌NCD-2菌株生物膜形成的影响

 枯草芽胞杆菌 NCD-2菌株在棉花品种‘冀棉11'根际的定殖能力与其根系分泌物中的L-脯氨酸相关。本研究通过外源添加L-脯氨酸评价其对NCD-2菌株生长量和生物膜形成的影响。结果表明,在MSgg培养基中添加L-脯氨酸培养48 h后对菌株生长不存在显著影响。采用称重法测定生物膜的湿重和干重,结果表明在MSgg培养基添加L-脯氨酸显著增加了生物膜产量,且生物膜的褶皱程度和立体结构变得更为明显。采用结晶紫染色法进行生物膜的定量测定发现,浓度为1.250～10.000 mg·mL^-1的L-脯氨酸可以显著提高菌株生物膜形成能力,而低浓度0.625 mg·mL^-1 的L-脯氨酸对生物膜形成无影响。通过RT-qPCR检测了NCD-2菌株生物膜形成相关基因tasA和epsA表达量的变化,结果表明,添加上述不同浓度L-脯氨酸能够显著提高tasA基因表达量,提高了2.53~9.98倍。除了浓度为0.625 mg·mL^-1 L-脯氨酸可提高epsA基因表达外,其他浓度没有显著改变epsA基因的表达,而且epsA基因表达量低于tasA基因。综合分析表明,L-脯氨酸促进NCD-2菌株生物膜形成不是通过改变菌株生长量,而是诱导tasA基因的表达产生更多的胞外蛋白TasA。     

利用枯草芽胞杆菌表达系统进行马铃薯抗细菌基因的筛选

 抗菌肽是植物先天免疫系统的重要组成部分,具有良好的广谱抗菌活性,因此作为抗生素的替代品有较好的应用前景。马铃薯野生种(Solanum demissum)作为重要的种质资源,含有丰富的抗性基因。本研究利用指示菌内置文库抗性基因筛选技术,将马铃薯野生种cDNA文库转入指示菌枯草芽胞杆菌内,筛选出两种具有广谱抗菌活性的抗菌肽SdR2332和SdR2770。课题组分别测定了它们的热稳定性、酶稳定性、紫外线稳定性、最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)和溶血性,旨在明确这两种新抗菌肽的实际可应用性;同时通过测定抗菌肽处理后病原菌活性氧(reactive oxygen species, ROS)迸发量、病原菌细胞形态观察和基因表达分析来探究抗菌肽的抑菌机制及防效。结果表明,抗菌肽SdR2332和SdR2770均具有良好的广谱抗细菌活性,且在低浓度下即可致死病原菌;它们还具有较为稳定的理化性质和较低的溶血性。经抗菌肽SdR2332和SdR2770处理后的青枯菌(Ralstonia solancearum)出现了明显的活性氧迸发现象,电镜下观察发现其细胞有一定程度的皱缩和破损,这表明抗菌肽对病原菌有杀伤作用。在qRT-PCR分析中,接种马铃薯的植株中SdR2770表达量明显上调,推测可能与植物抗病相关。本研究结果为新抗菌肽的研发提供了一定的理论基础和参考价值。     

枯草芽胞杆菌YN145分离鉴定及抑菌活性

为挖掘用于稻瘟病防治的微生物资源,从感病水稻品种湘早籼24号的健康植株茎叶中用稀释分离法获得527个菌株。采用平板对峙法筛选出对稻瘟病菌具有拮抗作用的菌株60个,其中菌株YN145对稻瘟病菌菌丝生长抑制率达84.31%。经形态学和生理生化鉴定及16S rDNA序列分析,将菌株YN145鉴定为枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis。生物活性测定表明,该菌株继代培养25代后,对稻瘟病菌菌丝抑菌效果仍在80%以上。菌株YN145发酵离心上清液经40、60、80、100和120℃处理30 min后,对稻瘟病菌的抑制率分别为91.50%、92.35%、91.78%、90.93%和86.97%;同样发酵上清滤液分别在pH 3、5、7、9和11处理30 min后,对稻瘟病菌的抑制率分别为91.50%、92.92%、92.92%、92.35%和92.63%。表明抗菌物质能耐高温、耐酸碱,菌株YN145作为稻瘟病生防制剂研发具有一定的价值。     

枯草芽胞杆菌XF-1粗蛋白抑菌活性初步研究

枯草芽胞杆菌XF-1是一株对大白菜根肿病有良好防治效果及对多种植物病原真菌有抑菌效果的生防菌株。为了研究其可能的作用机制,本文用硫酸铵沉淀法提取了发酵液中粗蛋白,并在不同处理条件下对其抑菌活性进行了初步研究。该粗蛋白对蛋白酶K和胰蛋白酶及紫外照射均不敏感,对热稳定。经40、60、80 ℃和100 ℃处理20 min后,其抑菌作用基本上无变化;经121 ℃处理20 min后,抑菌活性保持60%。这些结果,为进一步研究XF 1菌株对根肿病的防治机制和进一步应用提供了试验依据。     

枯草芽孢杆菌微囊剂的制备及其对番茄立枯病的防治效果

为开发环境相容性好、贮藏稳定性高的生物农药新剂型,采用喷雾干燥法制备了枯草芽孢杆菌微囊剂。通过单因素试验确定该微囊剂壁材麦芽糊精与芯材枯草芽孢杆菌发酵液(以下简称发酵液)的最佳配比;通过正交试验优化了喷雾干燥条件;通过田间试验验证了该微囊剂对番茄立枯病的防治效果。结果表明:制备枯草芽孢杆菌微囊剂时,壁材与芯材的最佳配比为m(麦芽糊精)∶V(发酵液)=1∶1;喷雾干燥的最优条件为进风温度125℃,进样流量750 m L/h,喷雾压力0.20 M Pa;所制备微囊剂常温贮存360 d后,菌体存活率仍高达91.36%,显著高于对照枯草芽孢杆菌可湿性粉剂。田间药效试验表明,该枯草芽孢杆菌微囊剂用量为300 g/hm2(芽孢浓度为1.5×107cfu/m2)时,对番茄立枯病的防效最高,为72.76%。     

烟嘧磺隆降解菌枯草芽孢杆菌YB1颗粒剂的加工及应用

YB1是从农药厂污水中分离筛选得到的一株对烟嘧磺隆具有较好降解作用的枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。为探究YB1对土壤中烟嘧磺隆的降解能力,本研究对YB1固体发酵产物进行了颗粒剂加工,并对菌株载体和保护剂进行了筛选。优化后的YB1颗粒剂的加工方法为:将YB1固体发酵产物与载体活性白土按质量比1:1混合,加入质量分数为3%的保护剂酪氨酸和5%的淀粉进行挤压造粒,所得颗粒剂的有效活菌数为8.75×108 CFU/g。以小麦为指示植物,应用室内盆栽法研究了YB1颗粒剂对土壤中烟嘧磺隆的降解效果。结果表明,1 kg土壤中添加20 g YB1颗粒剂28 d后可将土壤中1 mg/kg的烟嘧磺隆降解至对小麦无明显药害水平。研究结果表明,YB1颗粒剂对含有烟嘧磺隆残留的土壤具有一定的修复能力。     

优良生防枯草芽孢杆菌CY1固态发酵研制生物有机肥工艺参数优化

枯草芽孢杆菌CY1是一株广谱性的根际促生菌,为促进农业废弃物的资源化利用,提高固态发酵生产生物有机肥过程中枯草芽孢杆菌CY1的扩繁能力,研究采用猪粪堆肥为原料,麸皮、豆粕、玉米粉为辅料进行固态发酵研制新型生物有机肥,以有效活菌数为参考指标,确定原料、辅料最佳配比及接种量。选用Plackett-Burman试验设计对影响发酵的8个因素进行效应评价,筛选出具有显著效应的3个因素：初始pH、发酵温度及含水量。用最陡爬坡试验逼近最大响应区域,通过响应面分析法确定最优发酵工艺参数。结果表明,固态发酵条件为初始pH 7.51、KH₂PO₄含量0.75%、MgSO₄含量0.15%、MnSO₄含量0.15%、发酵温度36.10℃、葡萄糖含量6.00%、(NH₄)₂SO₄含量0.75%、含水量26.33%,此时固态发酵产物有效活菌数最大,达到4.57×10¹⁰ CFU·g^-1。该研究为利用农业废弃物采用合适的...     

枯草芽胞杆菌与氟环唑联用对禾谷镰孢霉的增效作用机制

为验证枯草芽胞杆菌与氟环唑联用对禾谷镰孢霉的增效作用,用平板倒扣法和固体平板扩散法—打孔法测定菌药联用后枯草芽胞杆菌挥发性物质、抗真菌蛋白对禾谷镰孢霉的抑菌活性,观察抗真菌蛋白对禾谷镰孢霉菌丝形态的影响,并用刚果红染色法测定菌药联用后枯草芽胞杆菌纤维素酶活性。结果表明:菌药联用对禾谷镰孢霉的最高抑菌活性可达74.44%,表现增效和持效作用;枯草芽胞杆菌挥发性物质和抗真菌蛋白分别与氟环唑联用均可增强禾谷镰孢霉抑菌活性;菌药联用后枯草芽胞杆菌纤维素酶活性提高。研究表明枯草芽胞杆菌与氟环唑联用的增效机制是增强枯草芽胞杆菌挥发性物质对禾谷镰孢霉的抑菌活性,抗真菌蛋白活性的提高加强了禾谷镰孢霉菌丝溶解的程度,纤维素酶活性的增强提高了禾谷镰孢霉空间竞争作用和生物防治潜能。     

烟嘧磺隆降解菌株的筛选及其降解特性初探

为得到烟嘧磺隆的高效降解菌株,并了解其降解特性,从烟嘧磺隆生产厂家污水处理池中筛选得到1株可高效降解烟嘧磺隆的菌株ND1,经形态学观察及生理生化、16S rDNA鉴定,该菌株为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。在30℃、150 r/min条件下,该菌株3 d内可将200 mg/L的烟嘧磺隆降解98%以上;进一步通过高效液相色谱-串联质谱仪(HPLC-MS/MS)检测其降解产物,发现该菌株可作用于烟嘧磺隆的磺酰脲键,使其桥键发生断裂而产生降解产物2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶和磺酰胺。     

植物内生枯草芽孢杆菌Em7菌株对葡萄灰霉病菌的抑菌活性

通过室内皿内对峙抑菌试验、分生孢子萌发抑制试验、离体果实接种试验以及电镜技术,研究测定了分离自小麦根部的植物内生枯草芽孢杆菌Em7菌液对葡萄灰霉病菌Botrytiscinerea Pers.的抑制作用及抑菌机理。结果表明:用Em7菌液处理葡萄灰霉病菌后,在PDA培养基上形成了明显的抑菌圈,直径达2.81 cm;菌液对分生孢子萌发的抑制率达到88.65%;经Em7菌液处理后,离体果实病情指数明显低于空白对照,相对防治效果达到78.92%。电镜观察发现,处理组菌丝生长异常,体表凹凸不平,局部膨大成结或缢缩,分枝变多,菌丝体内液泡增多,细胞壁增厚,细胞膜透性发生变化。表明植物内生枯草芽孢杆菌Em7菌株对葡萄灰霉病菌有良好的抑制作用,并且可以有效控制葡萄灰霉病的发生。     

枯草芽胞杆菌MG-4抑制小麦全蚀病菌物质及其性质分析

为明确本实验室筛选并鉴定的枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis菌株MG-4分泌物对小麦全蚀病菌的抑制作用及其性质,采用生长速率法检测了菌株MG-4发酵无菌上清液(cell-free supernatant,CFS)中抑菌物质的稳定性,并通过PCR扩增抑菌物质合成相关基因,利用基质辅助激光解吸飞行时间质谱鉴定抑菌物质结构。结果表明,菌株MG-4分泌的抑菌物质在中性及酸性条件下稳定,在pH 2~7时CFS相对活性为98.8%~100.0%;热稳定性强,100℃处理30 min后相对活性仍为88.5%;利用胃蛋白酶和胰蛋白酶处理120 min后相对活性为98.8%;CFS中抑菌物质不能被氯仿、乙醚和乙酸乙酯萃取,且对这3种有机溶剂不敏感;Na~+、K~+、CO_3~(2-)和I~-对CFS活性无影响,Mg~(2+)、Ca~(2+)、NO_3~-、SO_4~(2-)、H_2PO_4~(2-)和Mn~(2+)显著抑制CFS活性。菌株MG-4基因组中含有srfAB、yndJ、bamC、fenD、ituC和ituD共6种抑菌物质合成基因;将菌株MG-4分泌的抑菌物质鉴定为C14~C15伊枯草菌素A、C14~C18芬荠素A和C14~C17芬荠素B。     

玉米内生菌YY1菌株抗菌蛋白的稳定性和活性组分分析

为探究枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis菌株YY1抗菌蛋白的基本特性,采用硫酸铵分级沉淀法对蛋白粗提液进行提取,测定温度、酸碱性、蛋白酶和金属离子对抗菌蛋白稳定性的影响,利用阴离子交换柱层析和葡聚糖凝胶柱层析对其组分进行分离,通过MALDI-TOF质谱对其活性组分进行初步鉴定。结果表明,当硫酸铵饱和度为50%时,菌株YY1产生的粗蛋白对玉米大斑病菌Setosphaeria turcica的抑制效果最好,抑菌圈半径达2.20 cm。该粗蛋白具有较高的热稳定性,90℃处理120 min其抑菌活性未受到明显影响,121℃处理120 min其抑菌活性仍可保持原有活性的85.0%。该粗蛋白具有较好的耐碱性,pH 5～11条件下其抑菌活性稳定,pH 3～4条件下其抑菌活性显著下降。该粗蛋白对蛋白酶K和胰蛋白酶不敏感,两者处理后的抑菌活性分别为对照的97.5%和98.9%;不同浓度金属离子对其抑菌活性的影响存在差异,Cr³⁺可使该粗蛋白完全失活,Zn²⁺、Li⁺、K⁺、Na⁺、M...     

枯草芽孢杆菌NJ-18和氟酰胺联合拌种防治小麦纹枯病研究

研究了枯草芽孢杆菌NJ-18菌株的芽孢制剂(109 cfu/g)与20%氟酰胺可湿性粉剂(WP)联合拌种对小麦纹枯病的防治作用。结果表明:氟酰胺抑制小麦纹枯病菌Rhizoctonia cerealis菌丝生长的平均EC50值为(0.34±0.06) μg/mL;NJ-18发酵液(108 cfu/mL)及其滤液稀释1 000倍时对小麦纹枯病菌菌丝生长的抑制率分别为96.38%和93.97%;氟酰胺对NJ-18的菌体生长和芽孢存活无抑制作用,具有很好的相容性;在温室条件下,NJ-18芽孢制剂(109 cfu/g)300 g分别与20%氟酰胺WP 50 g和100 g混合拌种处理100 kg小麦种子,在小麦拔节期对纹枯病的防效分别为47.96%和64.58%,显著高于二者同剂量单用处理的防效;在大田条件下,二者混合拌种处理也能显著提高对小麦纹枯病的田间防效,NJ-18芽孢制剂(109 cfu/g) 300 g与20%氟酰胺WP 200 g混合拌种处理100 kg小麦种子,对拔节期小麦纹枯病的防效高达74.83%,且能显著提高小麦千粒重,同时对小麦生长安全。     

群体感应调控因子ComA对枯草芽胞杆菌NCD-2抑菌物质产生和生物膜形成的影响

为明确群体感应系统在枯草芽胞杆菌NCD-2菌株抑菌活性和生物膜形成中的作用,通过同源重组技术对群体感应系统中的comA基因进行定位缺失突变,分别比较了NCD-2菌株和comA基因突变子在胞外酶合成、抑菌活性、脂肽抗生素(丰产素)产生以及生物膜形成上的差异,并进一步利用实时荧光定量RT-PCR技术比较了二者生物膜基质编码基因epsA和tasA的表达情况。结果表明,通过同源重组技术获得了comA基因突变子MA-4,同菌株NCD-2相比,其在胞外蛋白酶和纤维素酶的合成能力、对番茄灰霉菌Botrytis cinerea的抑菌活性、丰产素的合成量和生物膜的形成能力上均明显下降;生物膜基质编码基因tasA的表达量下降了70%,而epsA的表达量变化不明显。表明ComA是NCD-2菌株脂肽抗生素和生物膜形成中的重要调控因子。