豆豉纤溶酶基因的克隆及其在枯草杆菌中的表达

以实验室筛选的UD8豆豉芽孢杆菌的总DNA为模板,应用PCR技术根据豆豉纤溶酶基因DNA序列(GeneBank AY720895.2)设计并合成1对引物,扩增出了豆豉纤溶酶基因,将该基因克隆到大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭质粒EC-BS8上,构建成表达质粒EC-BS8,再将其转化到枯草芽孢杆菌Bs6中。筛选表达菌株,实现了豆豉纤溶酶基因在枯草杆菌中高效表达。获得重组菌纤溶酶活力高达9 830 IU.mL-1,是出发菌株活力的2.9倍。经纯化SDS-PAGE鉴定重组豆豉纤溶酶相对分子质量为31.0 kDa。     

黄麻和红麻脱胶细菌的分离和初步鉴定

自167个菌样中分离出312株脱胶细菌。它们均具芽孢,其中孢囊明显膨大的93株,孢囊不明显膨大的219株。通过进一步筛选,获得44个能在48小时内完成脱胶的优良菌株,它们都是孢囊膨大菌。选取孢囊膨大菌与不膨大菌各7株做了初鉴。结果表明,有6株似多粘芽孢杆菌(Bacilluspolymyxa)、4株似枯草芽孢杆菌(Bacillus subtitis)、3株似短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)和1株似球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)。文中对脱胶菌的获得与样品来源和富集培养基的选择关系作了讨论。     

枯草芽孢杆菌绿色荧光蛋白高效表达载体的构建

利用绿色荧光蛋白基因gfpmut3标记枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的启动子P43;构建1个枯草芽孢杆菌-大肠杆菌穿梭表达载体pP43GFP。结果表明：P43与gfpmut3构成了融合基因,可调控gfpmut3在枯草芽孢杆菌和大肠杆菌中的表达;荧光检测发现,P43在枯草芽孢杆菌和大肠杆菌中具有极强的启动基因表达能力;质粒稳定性测定表明,连续稀释培养55 h后,质粒的稳定性为85％。     

1株广谱抗真菌芽孢杆菌TR21的鉴定

利用API50CH鉴定系统、16S rDNA、gyrA和gyrB基因序列分析法,对1株分离自石斛兰叶片的广谱抗真菌芽孢杆菌TR21进行生化和分子鉴定。通过API50CH系统测试,TR21菌株与枯草芽孢杆菌相似性为90.3%,被鉴定为枯草芽孢杆菌。利用16SrDNA序列分析发现TR21菌株与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、B.subtilis subsp.subtilis、B.subtilis subsp.spizizenii和B.velezensis的相应核苷酸序列具有很高的同源性,其序列相似性皆为99%,而基于gyrA和gyrB基因序列构建的系统发育树显示,该菌株与枯草芽孢杆菌的相似性分别为96%和91%。结合16SrDNA、gyrA和gyrB基因序列分析,也确定该菌为枯草芽孢杆菌。比较API鉴定和基于不同基因的鉴定发现,分子鉴定更加快速、灵敏。     

防治胡椒瘟病生物农药筛选及其盆栽药效试验

胡椒瘟病是危害中国胡椒产业的首要病害,目前主要依赖使用化学农药防治,筛选应用生物农药是减少化学农药用量的有效途径。本文通过室内毒力测定和室外盆栽药效试验,测定了5种生物农药对胡椒瘟病的防治效果。结果表明:室内毒力测定木霉菌WP、枯草芽孢杆菌WP和Z菌株发酵液对胡椒瘟病病原菌的抑菌效果好且敏感性高,EC50分别为0.49、0.78、1.13μg/m L;盆栽药效试验Z菌株发酵液和枯草芽孢杆菌WP对胡椒瘟病防效最好,平均防效分别为83%和82%,芽孢杆菌/淡紫拟青霉WP的防效次之,平均防效为69%。综合来看,Z菌株发酵液和枯草芽孢杆菌WP对胡椒瘟病具有很好防效,具备良好的绿色防控潜力。     

枯草芽孢杆菌生物菌剂对人参病原菌室内抑菌实验研究

本研究采用了两种方法测定了枯草芽孢杆菌菌悬液及发酵液对3种人参病原菌抑菌效果,结果证明:枯草芽孢杆菌菌悬液对人参疫病,人参黑斑病的抑菌效果强于枯草芽孢杆菌发酵液,枯草芽孢杆菌发酵液对立枯病的抑菌效果强于枯草芽孢杆菌菌悬液。     

香草兰生防细菌的筛选、分子鉴定及其抑菌机制的初步研究

通过平板对峙法从香草兰根际微生物中筛选出对香草兰根(茎)腐病菌(Fusarium oxysporum)、香草兰疫病菌(Phytophthora nicotianae)和香草兰细菌性软腐病菌(Erwinia carotovora)均有良好抑制效果的生防菌10株。通过16S rDNA序列比对及系统发育树分析,其中7株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus. amyloliquefaciens),2株为枯草芽孢杆菌(B. subtils),1株为甲基营养型芽孢杆菌(B. methylotrophicus)。提取脂肽类化合物进行抑菌分析,发现10株生防菌脂肽类提取物对香草兰根(茎)腐病菌和香草兰疫病菌均有良好的抑制效果,有4株的脂肽类粗提物对香草兰细菌性软腐病菌有强烈的抑制活性。对其中2个菌株脂肽类粗提物进行MALDI-TOF/TOF-MS检测,发现菌株 VX2R11 产生表面活性素(Surfactin)和伊枯草素A(IturinA)2种脂肽类化合物,菌株 VX2S02 仅产生伊枯草素A,推测产生伊枯草素A是菌株VX2R11和VX2S02拮抗香草兰根(茎)腐病菌和疫病菌重要机制;产生表面活性素是菌株VX2R11拮抗香草兰细菌性软腐病菌的重要机制。     

甘蔗黑穗病菌拮抗菌HAS的筛选和鉴定

采用传统形态学鉴定及16S rRNA基因序列分析,筛选鉴定对甘蔗黑穗病菌具有拮抗作用的细菌的归属,并采用细菌的通用引物P0、P6扩增16S rRNA基因片段.结果表明:得到1 533 bp的DNA片段,其序列与枯草芽孢杆菌序列的同源性高达99％.其形态学特征:菌体为短杆状,能运动；革兰氏阳性反应；3％KOH溶解性实验呈阴性反应；有鞭毛,鞭毛周生；芽孢中生,椭圆形,孢囊稍膨大,初步将该菌株归属为枯草芽孢杆菌.与病原真菌对峙培养的结果表明,该菌对引起甘蔗和其它作物病害的多个植物病原真菌均具有很好的抑制作用.据此,可将分离的菌株HAS确定为对甘蔗黑穗病菌有较好防治效果的枯草芽孢杆菌.     

枯草芽孢杆菌对茶树的增产效果试验

为了探明枯草芽孢杆菌对茶树的增产效果,采用芽叶称重的方法比较研究了各处理的增产效果.试验结果表明,1000亿活芽孢/克枯草芽孢杆菌可湿性粉剂(WG)A、B型600倍液对茶树的增产效果均极显著地高于清水对照,该药剂适宜作为叶面肥在茶园大面积推广应用.     

一株大麻脱胶菌株的分离鉴定及其产果胶酶发酵培养基的优化

为了分离和鉴定对大麻有脱胶效果的碱性果胶酶生产菌株,优化其产果胶酶培养基组成,试验选用果胶作为唯一碳源进行菌株筛选,并采用单因素和正交试验筛选果胶酶发酵培养基组成。结果表明:从沤麻水体中分离到14株具有脱胶能力的细菌,其中X-6菌果胶酶产量最高,该菌革兰氏阴性,大小为0.6～0.8μm×2～3μm,据其生理生化特征和16S r DNA鉴定,该菌株鉴定并被命名为产碱假单胞菌X-6(Pseudomonas alcaligenes X-6),该菌的最佳产果胶酶培养基组成为葡萄糖5 g/L,马铃薯淀粉4 g/L,酵母粉4 g/L,玉米浆4 g/L,氯化钙1.5 g/L,氯化钠0.5 g/L,经验证在该条件下果胶酶活力达到586 U/m L,采用发酵后的粗酶液对大麻进行脱胶试验,残胶率由38.9%降低至17.2%,脱胶效果较好。试验分离和鉴定出一株对大麻脱胶效果较好的菌株,并获得其产果胶酶发酵培养基。     

生防菌株Bacillus velezensis Z全基因组测序分析

生防菌株Bacillus velezensis Z对胡椒瘟病等多种植物病害具有良好的生防效果;全基因组测序能够为其分子机理研究和开发应用提供信息基础。本研究开展该菌株全基因组测序,并进行比较基因组学和抑菌次生代谢产物合成基因簇预测研究。结果表明：B. velezensis Z菌株的基因组中含有1条4 054 780 bp大小的环形染色体DNA和1个17 122 bp大小的环形质粒,总基因组的GC含量为46.24%,共编码基因4173个;包含27个rRNA,86个tRNA基因,34个sRNA;含有串联重复序列179个,其中13个微卫星DNA,138个小卫星DNA;通过比较基因组学分析,结果发现该菌株与贝莱斯芽孢杆菌模式菌株FZB42同源性极高,与枯草芽孢杆菌模式菌株168之间具有一定的遗传距离;同时发现B. velezensis Z基因组中共编码次生代谢产物合成基因簇13个,其中8个与表面活性素（surfactin）、泛革素（fengycin）、溶杆菌素（bacilysin）、macrolactin H、bacillaene、difficidin、plantazolicin、amylocyclicin等已知基因簇完全相似或高度相似,其他5个基因簇皆功能未知。总之,本研究揭示了B. velezensis Z的全基因组遗传信息,明确其与贝莱斯芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的比较基因组学关系,预测了抑菌产物合成编码基因簇,为该生防菌株及其抑菌产物的机理研究和开发应用奠定基础。     

水稻革兰氏阳性细菌的主要种群结构及对纹枯病和恶苗病菌的拮抗性

于1998~2004年对采自浙江、江苏、福建和云南省的756份稻株和稻种样本进行了革兰氏阳性细菌的分离、鉴定研究。被分离的1015个菌株经致病性测定、菌落形态及部分细菌学特征（革兰氏染色、KMB培养基上的荧光色素及芽孢的染色镜检等）测定后,选出代表菌株74个连同5个对照菌株用Biolog及脂肪酸分析法(FAME)进行测试, 鉴定出Bacillus属5个种及其他3属的革兰氏阳性细菌,并发现枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌菌株具有很好的纹枯病和恶苗病拮抗能力,但来自短小芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌的极少数菌株在条件适宜时能与其他病原菌一起引起水稻褐斑,从这些种筛选生防菌株时应充分考虑其风险。     

应用枯草芽孢杆菌T66进行苎麻脱胶的研究

利用微生物进行麻类纤维脱胶有三种形式:天然浸渍、纯培养发酵和酶制剂脱胶。本项研究属于第二种形式。关于枯草芽孢杆菌 T_(66)的选育经过和培养条件,已在本刊今年第三期上报道。本文报告用该菌进行苎麻脱胶的试验结果。     

枯草芽孢杆菌HW201的亚麻生物脱胶条件优化

本项目研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HW201在亚麻沤麻过程中应用的基础条件与效果.结果表明,沤麻液中需要补充适量尿素以促进枯草芽孢杆菌HW201的生长和繁殖;纯HW201菌能够在沤麻过程中起到脱胶作用;在试验的沤麻条件中,固液比对沤麻有比较大的影响,降低固液比后沤麻液中的微生物生长更加旺盛;多聚磷酸钠和HW201联合使用,明显缩短了沤麻周期,处理后的麻纤维在化学成分上与传统生产工艺基本一致.     

枯草芽孢杆菌BS-2对脉孢菌的抑菌活性成分分析

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)BS-2对脉孢菌(Neurospora)有较强的抑制作用。本文通过对枯草芽孢杆菌BS-2进行紫外诱变,获得了抑菌活性比出发菌株增强的突变株BS-2-E和抑菌活性完全丧失的突变株BS-2-N。用LC-MS分析BS-2、BS-2-E及BS-2-N发酵液的盐酸粗提物,比较这3个菌株的质谱响应峰,初步认为BS-2的抑菌活性物质主要是伊枯草菌素(iturins)和芬枯草菌素B(fengycin B)。     

大豆根腐病生防细菌优势菌株的筛选、鉴定及生防效果验证

根腐病是影响大豆产量的主要病害之一,镰刀菌(Fusarium sp.)是引起我国大豆根腐病的主要病原菌。以致病尖孢镰刀菌为研究对象,通过平板对峙法从实验室保存的237株芽孢杆菌筛选到一株对该尖孢镰刀菌具有明显抑菌活性的芽孢杆菌8-32。对芽孢杆菌8-32经菌落、菌体形态,16S rRNA基因序列及生理生化性质鉴定,该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。温室盆栽结果表明:该生防菌对大豆根腐病具有很好的防治效果,其病情指数减少32.08%。     

麻类脱胶高效菌株DCE01的Pel325基因克隆与表达

采用软件Primer premier 5设计引物,从麻类脱胶高效菌株DCE01中克隆出一个果胶酶基因Pel325,重组到表达载体p ET-28a中,在E.coli BL21(DE3)中成功表达。试验结果显示,酶的活性随着底物(橘子果胶)酯化程度的增加而增加。胞内酶用酯化程度≥85%的橘子果胶作底物检测时酶活最高(酶活为37.5U/ml),其最适反应温度为55℃,最适反应p H为8.0。该结果可为进一步发掘DCE01菌株的基因资源提供重要科学依据。     

枯草芽孢杆菌JN005胞外抗菌物质及对水稻叶瘟防治效果

【目的】检测枯草芽孢杆菌JN005产生的胞外抗菌物质的稳定性和对稻瘟病菌的生物活性,及其对水稻叶瘟的防治效果。【方法】通过不同培养基检测枯草芽孢杆菌JN005产生的抑菌物质,结合平板对峙法、光学显微镜观察、室内离体和活体接种来检测JN005菌株胞外抗菌物质对稻瘟病菌拮抗活性和对水稻叶瘟防治效果。【结果】枯草芽孢杆菌JN005能分泌蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶和β-1, 3-葡聚糖酶,其胞外抗菌物质对稻瘟病菌生长具有抑制作用。胞外抗稻瘟病菌物质在0℃~100℃和pH 2~12范围内活性较为稳定,且经蛋白酶K处理后不影响其活性,紫外照射12 h以及4℃保存3个月仍有活性。胞外抗菌物质能引起稻瘟病菌菌丝形态畸变,并抑制分生孢子的萌发。室内湘晚籼12号稻瘟病离体叶片接种表明,先用100倍胞外抗菌物质稀释液处理水稻叶片,24 h后接种稻瘟病菌分生孢子悬浮液(1×10⁵个/mL),其叶瘟发病率为34.07%,效果接近稀释500倍的40%稻瘟灵EC;而先接种稻瘟病菌分生孢子悬浮液,24 h后用100倍胞外抗菌物质稀释液处理,其发病率为38.52%,与稀释1500倍的75%三环唑(WP)和稀释500倍的40%稻瘟灵(EC)有显著性差异。活体喷雾接种试验表明,于湘晚籼12号秧苗长至3叶1心时,接种稻瘟病菌分生孢子悬浮液前24 h喷施稀释100倍的胞外抗菌物质稀释液,其叶瘟防效为75.32%;接种稻瘟病菌分生孢子悬浮液后24 h喷施稀释100倍的胞外抗菌物质稀释液,其防效为71.49%。【结论】JN005菌株胞外抗菌物质对稻瘟病菌的菌丝生长和孢子萌发有直接抑制作用,且对环境稳定性较好,对稻瘟病有较好的预防和治疗作用,有进一步的开发潜力。     

Dickeya sp. DCE-01关键脱胶酶基因克隆及表达

根据全基因组测序注释结果设计特异引物,从DCE-01菌株克隆关键脱胶酶基因:果胶酶基因(pel E)、木聚糖酶基因(xyn)及甘露聚糖酶基因(man),重组到表达载体p ET-28a中,导入E.coli BL21中进行诱导表达。结果表明:pel E核酸序列长1185 bp,编码395个氨基酸,蛋白分子量为44 kDa;xyn核酸序列长1251 bp,编码416个氨基酸,蛋白分子量45.74 kDa;man核酸序列长1137 bp,编码379个氨基酸,蛋白分子量41.85 kDa。果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶的酶活力分别为471.97、64.32、16882.86 U/mL。该研究为进一步发掘DCE-01菌株基因资源及开发高效工业酶制剂提供了科学依据。     

玉米圆斑病拮抗菌芽孢杆菌21的鉴定及抑菌研究

利用形态特征、培养性状、生理生化特征及16Sr DNA序列分析,对获得的具有生防潜力的芽孢杆菌21进行鉴定,确定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis spp.)。利用显微观察法,研究枯草芽孢杆菌21对玉米圆斑病菌的抑制作用,结果显示,该菌株不同浓度发酵液处理后玉米圆斑病菌孢子萌发率出现下降趋势,萌发率最低为0;经发酵液处理后的玉米圆斑病菌芽管产生畸形,在发酵液浓度为90%时,芽管畸形最严重;处理后的玉米圆斑病菌菌丝出现畸形,菌丝中的内容物有外渗趋势。