枯草芽孢杆菌TR21对香蕉抗病相关基因表达的诱导作用

广谱抗真菌枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis菌株TR21在温室和大田对香蕉枯萎病具有较好的防效,其机制已证明与诱导香蕉产生系统抗性有关。本文以巴西蕉（Musa AAA Cavendish subgroup cv.Brazil）为材料,利用半定量RT-PCR法,以香蕉25S rRNA基因为内标,研究灌根接种菌株TR21后对香蕉根系4种抗病相关基因表达的影响。结果表明,PAL、POD、PR-3和PR-1基因在接种后表达水平均表现上调趋势,但PAL和POD基因的表达增幅明显高于PR-3和PR-1基因。PAL和POD基因在接种后12 h表达量最高,与TR21在香蕉根部的定殖规律表现出一致性。系统诱导抗性是枯草芽孢杆菌TR21防治香蕉枯萎病的机制之一。     

枯草芽胞杆菌R31影响巴西蕉根系活性氧产生及对枯萎病的防治效果

研究枯草芽胞杆菌R31接种浓度对香蕉根系活性氧产生、R31自身根系定殖和枯萎病防治效果的影响。首先检测了不同浓度R31接种对巴西蕉根系Mn-SOD活性和过氧化氢含量的影响,并研究了过氧化氢对不同细胞浓度R31生物被膜形成的影响,然后利用R31-gfp观察了不同浓度R31接种在香蕉根表定殖的差异,最后利用大田试验验证了不同浓度R31可湿性粉剂的枯萎病防效。研究结果显示,1.0×10~6和1.0×10~7 cfu/mL R31菌体灌根使巴西蕉根系Mn-SOD活性分别在0.76~5.99和0.81~6.55 U/g显著波动,根系过氧化氢含量显著增加,而1.0×10~8 cfu/mL R31菌体接种的根系Mn-SOD活性在4~5 U/g波动,不激发根系过氧化氢爆发。80和120μmol/mL以上过氧化氢分别抑制1.0×10~5和1.0×10~6 cfu/mL R31在24 h内形成薄皮,但分别显著促进2种浓度R31在72 h形成薄皮。40~240μmol/mL过氧化氢对1.0×10~7和1.0×10~8 cfu/mL R31 24 h的薄皮形成无影响,但显著促进2种浓度R31 72 h的薄皮形成。1.0×10~6 cfu/mL R31-gfp接种巴西蕉后第5 d才可以观察到根表产生荧光,而1.0×10~7和1.0×10~8 cfu/mL R31-gfp接种处理在第3 d即可观察到根表产生明显荧光。利用R31可湿性粉剂进行田间试验,以2.0×10~6和2.0×10~7 cfu/mL2000 mL灌根处理新植巴西蕉,施用4次后,枯萎病防效分别为35.41%和72.96%。R31低浓度接种能够激发香蕉根系免疫反应和活性氧产生,并延缓低浓度R31在根表定殖,最终影响其对枯萎病的防效。     

枯草芽胞杆菌PTS-394可湿性粉剂对辣椒根系及根际微生态影响

本研究通过测定辣椒根系活力及生长情况,检测根际土壤可培养微生物数量和土壤酶活性等,以期明确枯草芽胞杆菌PTS-394可湿性粉剂对辣椒根系及根际微生态的影响。结果显示,枯草芽胞杆菌PTS-394可湿性粉剂（1:100）稀释菌液能够显著促进辣椒根系的伸长,促生比例达8.61%,对辣椒根重量也有促进作用,增加比例为19.2%,同时还可以显著提高辣椒的根系活力,尤其是在施用后的第12和24 h;而菌株PTS-394（1:1000）稀释菌液虽然对辣椒的根长、重量和根系活力也都有促进作用,但未达到显著效果。此外,稀释100倍的枯草芽胞杆菌PTS-394可湿性粉剂对辣椒根际土壤中的真菌和放线菌含量均具有显著抑制作用,最高抑制率分别达63.6%和69.5%,而对细菌则无显著影响。同时,该稀释浓度的PTS-394菌液还具有促进土壤脲酶和蔗糖酶活性的作用。本研究结果不仅扩展了枯草芽胞杆菌PTS-394可湿性粉剂的施用范围,丰富了促生机理,更为其在设施辣椒栽培中的安全使用提供了理论基础。     

利用微生物杀菌剂防治马铃薯黄萎病

马铃薯黄萎病是一种重要的世界性土传兼种传维管束病害,危害大且防治困难。利用活体微生物杀菌剂是防治作物土传病害的有效措施之一。本研究通过盆栽试验评价了微生物杀菌剂枯草芽胞杆菌可湿性粉剂对马铃薯出苗和生长的安全性,在河北省马铃薯主产区开展田间小区试验,研究了该制剂有效防治马铃薯黄萎病的使用方法和适宜施用剂量,并在河北省涞源县、围场县和永年区3县区分别开展了田间示范应用。盆栽试验和田间试验结果表明,枯草芽胞杆菌可湿性粉剂15、30和45 kg/hm²拌种处理对马铃薯出苗安全,对马铃薯生长没有不良影响;田间小区试验表明,在围场县试验田中,该制剂30 kg/hm²拌种处理单独使用或30 kg/hm²拌种加15 kg/hm²初花期滴灌使用均能显著减轻马铃薯黄萎病的发生,分别增产15.53%和17.10%;在新乐市试验田,枯草芽胞杆菌可湿性粉剂30 kg/hm²拌种处理显著增加马铃薯产量16.38%。田间示范应用结果表明,枯草芽胞杆菌可湿性粉剂30 kg/hm²拌种处理在涞源县和围场县防治马铃薯黄萎病效果显著,防效分别为84.22%和72.93%,两地分别显著增产24.30%和9.27%;在邯郸市永年区,相比化学药剂对照处理,枯草芽胞杆菌可湿性粉剂30 kg/hm²拌种处理显著增加马铃薯产量19.73%。本研究表明,枯草芽胞杆菌可湿性粉剂对马铃薯黄萎病具有显著的防治效果和显著的增产效果,为该制剂在马铃薯生产中高效应用提供了科学依据。     

一株小麦赤霉病生防菌的鉴定及其生防机制初探

本研究通过平板对峙试验,自稻茬分离获得1株对禾谷镰刀菌具有良好抑菌活性的细菌hzq1601。经16S rDNA和gyrB基因序列比对结果表明,菌株hzq1601为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens。菌株hzq1601与多菌灵相容性分析结果显示其可在1000 mg/L的多菌灵药液中正常存活。田间试验结果显示,10⁸ cfu/mL的hzq1601菌液分别与50%多菌灵可湿性粉剂80 g/667m²和70 g/667m²联合施用的防治效果为87.1%和81.0%,与单独施用50%多菌灵可湿性粉剂100 g/667m²处理的防治效果无显著性差异,但显著高于单独施用50%多菌灵可湿性粉剂80 g/667m²和70 g/667m²处理的防治效果,说明上述hzq1601菌液与50%多菌灵可湿性粉剂的2种组合对赤霉病的防治具有减药增效作用。对菌株hzq1601基因组的分析表明其基因组中存在13种次生代谢产物合成基因簇,显示其具有多方面的生防...     

萎缩芽胞杆菌HMB22922发酵工艺及其制剂研制

萎缩芽胞杆菌Bacillus atrophaeus HMB22922是一株有效防治棉铃疫病的生防细菌。为降低该菌株的生产成本和提高其制剂的适用性,本研究完善了该菌株的发酵工艺并筛选出用于可湿性粉剂加工的适宜助剂。通过对11种规模化生产所用培养基进行筛选,确定2号培养基作为初始培养基;采用正交试验设计对其进行优化,结果表明,黄豆粉、酵母粉、玉米粉及碳酸钙是影响该菌株发酵活菌数的主效因素,最佳用量分别为13、3、30和3 g/L。进一步确定发酵液初始pH值为7.0、培养温度30℃为该菌株的适宜培养条件,发酵活菌数达到2.81×10⁹ cfu/mL。分别以润湿时间和悬浮率为指标,筛选该菌株可湿性粉剂所需助剂,结果表明,采用粉状885增效助剂B型和SP-2836作为润湿剂和分散剂,其可湿性粉剂润湿分散性能最优,并确定2.00×10⁹ cfu/g萎缩芽胞杆菌HMB22922可湿性粉剂配方。该制剂防治棉铃疫病的室内评价结果表明,人工接种棉铃疫病病原菌7 d后,该制剂能显著降低棉铃疫病的病情指数,防效达52.16%。     

几种生物农药对青海蚕豆主要病虫害的防治效果

为建立蚕豆病虫害全程生物防控技术,以推动青海有机蚕豆生产,本研究以9种生物农药为供试药剂,针对苜蓿蚜、蚕豆赤斑病及枯萎病,开展了较为系统的室内生物活性测定和田间药效试验。室内生测试验表明,0.3%苦参碱水剂等4种生物农药均对苜蓿蚜有良好的毒杀作用,其中0.3%苦参碱水剂的毒力最强,其24h和48h的LC₅₀分别为7.33mg/L和5.66mg/L;田间防效试验表明,0.3%苦参碱水剂和0.5%藜芦碱可溶性液剂对苜蓿蚜的防效显著,500倍药液药后7d防效达76.00%～83.00%;10%小檗碱可湿性粉剂和枯草芽胞杆菌（1000亿芽胞/g）可湿性粉剂混用对蚕豆赤斑病的防效有增效作用,制剂用量为500.0g/hm²时,药后14d防效为73.98%～77.79%;多粘类芽胞杆菌（10亿CFU/g）可湿性粉剂和哈茨木霉（≥2亿活孢子/g）可湿性粉剂对蚕豆枯萎病的防效高于另两种生物农药,药后14d防效分别为74.23%和71.01%。综上所述,0.3%苦参碱水剂、0.5%藜芦碱可溶性液剂、10%小檗碱可湿性粉剂、枯草芽胞杆菌可湿性粉剂、多粘类芽胞杆菌可湿性粉剂和哈茨木霉可湿性粉剂对蚕豆3种主要病虫害防效优良,据此可进一步建立蚕豆病虫害全程生物防控技术用于青海蚕豆的有机绿色安全生产。     

7种杀菌剂对姜瘟病菌Z-AQ-2菌株的抑菌活性

青枯菌4号生理小种引起的姜瘟病是我国生姜生产上的巨大障碍。本研究以分离自5种不同寄主的8株青枯菌为研究对象,采用最小抑制浓度法(MIC)评价了它们的铜抗性水平,发现分离于山东安丘的4号小种Z-AQ-2菌株的铜抗性水平最高,为1.6mmol/L;采用生长速率法测定了7种常用杀菌剂对Z-AQ-2菌株的室内毒力,结果表明:3%中生菌素可湿性粉剂对姜瘟病菌的抑菌活性最高,其EC50为5.2mg/L,其次为6%寡糖·链蛋白可湿性粉剂,EC50为21.2mg/L,20%叶枯唑可湿性粉剂在3种不含铜的农药中EC50值最高,为58.7mg/L,4种铜制剂抑菌效果相对较差,EC50为51.5~148.7mg/L;进一步采用Colby法评价了叶枯唑与氢氧化铜、叶枯唑与中生菌素以及中生菌素与氨基寡糖素的混用效果,结果表明:三组药剂的混用均可产生增效或加成效果。     

枯草芽胞杆菌T122F内生定殖及对香蕉枯萎病的防治效果

为了明确枯草芽胞杆菌T122F菌株对香蕉枯萎病的生防作用,对菌株在香蕉体内的定殖特性及对盆栽香蕉苗的防治效果进行了研究。结果表明,T122F能在香蕉体内定殖和传导,在香蕉根部、球茎、假茎和第2叶、第4叶中,T122F菌量的高峰分别出现在接种后第10、7、3、7、7天,菌量峰值分别为1.33×104、3.09×103、1.62×104、1.99×104和2.35×103 cfu/g鲜重,T122F菌株在香蕉体内的消长动态表现为先增长后下降的趋势。在接种枯萎病菌前4d和后2d分别采用200亿活芽胞/g枯草芽胞杆菌T122F可湿性粉剂300倍液灌根1次,对香蕉枯萎病的防治效果达66.00%。     

繁殖青枯菌噬菌体无毒菌株的筛选及应用

利用噬菌体防治植物细菌性病害，关键技术是噬菌体的扩大繁殖，利用宿主菌繁殖，应用时存在一定的风险。本研究通过继代培养筛选致病性丧失的青枯菌菌株作为青枯菌噬菌体扩繁的宿主，结果表明，通过对野生青枯菌株RSsw326连续超过20代的培养，获得了一株菌落圆形、游动性弱的变异菌株；再通过刺叶、注射和伤根等方法接种烟苗，30 d后无萎蔫症状出现，将该菌株命名为RSsw326-2；测试表明，该菌株对青枯病菌没有拮抗作用，可被从福建不同烟区分离纯化的8株噬菌体裂解。利用菌株RSsw326-2作为宿主，进行青枯菌噬菌体的扩大繁殖，培养36 h，效价可达10¹⁰ PFU/mL。将无毒菌株RSsw326-2+噬菌体的共培养液刺叶、伤根和不伤根接种烟苗，35 d后均无症状出现，而将毒性菌株RSsw326+噬菌体的共培养液刺叶接种后14 d、伤根接种后28 d发病率都为100%，不伤根接种烟苗35 d，发病率为66.7%。无毒菌株RSsw326-2+噬菌体的共培养液对盆栽烟苗防病试验结果表明，发病时间推迟8 d，并且在接种后21 d时对烟草青枯病的防效达74.1%，显著高于对照组。本研究采用继代培养筛选获得的无毒菌株作为噬菌体扩大繁殖的宿主，为今后研制噬菌体制剂的生产提供了参考。     

金属蛋白酶FocM352在香蕉枯萎病菌热带4号生理小种侵染过程中的功能

香蕉枯萎病菌热带4号生理小种(Fusarium oxysporum f. sp.cubense tropical race 4,Foc TR4)严重威胁世界香蕉产业的可持续发展，一些特殊功能的蛋白在其侵染过程中起重要作用。我们分析Foc TR4接种巴西蕉后的转录组数据发现M35金属蛋白酶(metalloprotease 35)同源基因FocM35＿2在病原菌侵染初期受诱导显著上调表达，经同源重组法敲除该基因，突变体致病力显著下降，菌丝生长速率降低，产孢量略微减少，回补突变体则可以恢复其致病力和生长发育；与野生型菌株相比较，突变体对外源氧胁迫、渗透压和细胞膜压力更敏感；在本氏烟草(Nicotiana benthamiana)中的瞬时表达结果显示该蛋白定位于质外体，并引起叶片产生超敏反应(HR,hypersensitive response);该蛋白的缺失还能够诱导寄主更高水平几丁质酶的活性。因此，FocM35＿2是促进Foc TR4侵染寄主的的重要致病因子。     

香蕉枯萎病菌RAPD分析及4号生理小种的快速检测

 用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,对采自广东、广西的香蕉和粉蕉上的30个香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)菌株和3个其它尖孢镰刀菌专化型的菌株进行比较及聚类分析。在遗传相似系数0.67时,可将供试菌株划分为3个RAPD群(RGs),其中香蕉枯萎病菌4号生理小种(FOC4)共15个菌株属于RGⅠ,1号生理小种(FOC1)共15个菌株属于RGⅡ,供试的其它尖孢镰刀菌专化型的3个菌株则属于RGⅢ。这说明香蕉枯萎病菌和供试3个其它专化型菌株与致病性间存在明显的相关性。1号生理小种内菌株间的遗传分化大于4号生理小种内菌株间的遗传分化。从90条RAPD随机引物中筛选出2条引物可产生4号生理小种的RAPD标记2个。将这2个RAPD标记电泳切胶回收、克隆及测序,并根据这2个特异片段序列设计SCAR上下游特异引物,通过对30个菌株的PCR扩增检验,其中一个RAPD标记成功地转化为SCAR标记,初步建立了以此为基础的4号生理小种快速检测技术,其检测灵敏度为2 ng新鲜菌丝。对采自不同地区的显症样品、吸芽、室内接种未显症的香蕉苗以及发病的香蕉植株不同部位进行检测,能够准确灵敏地鉴定出4号生理小种,从而为香蕉枯萎病菌的快速检测及防治奠定了基础。同时,快速检测结果发现,田间发病植株果柄的各部位及果实内并没有枯萎病菌的存在。     

转录因子FoSwi6调控香蕉枯萎病菌的生理特性和致病性

 香蕉枯萎病菌 (Fusarium oxysporum f. sp. cubense) 是威胁香蕉生产的重要土传病原真菌。为了解析该病原菌的致病机理和探索新的防治途径,本研究利用同源重组的方法获得了转录因子FoSwi6的敲除突变体菌株,与野生种菌株相比,敲除突变体菌株 ΔFoSwi6表现为生长缓慢、气生菌丝显著减少且部分菌丝膨大畸形、产孢量降低、对H₂O₂过敏感、镰刀菌酸合成相关基因FoFUB4的表达量下调及致病性减弱。由此表明, FoSwi6 参与调控香蕉枯萎病菌的生理特性和致病性。     

内生解淀粉芽胞杆菌BEB33脂肽类化合物分析及对香蕉枯萎病菌拮抗作用研究

为解析内生解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens BEB33的生防机理,检测了该菌株脂肽类化合物合成相关基因,利用基质协助激光解吸附离子化-飞行时间质谱分析了该菌株脂肽类化合物的种类,评价了脂肽类粗提物对香蕉枯萎病菌（FOC4）形态、镰刀菌酸合成的影响,以及粗提物对香蕉枯萎病的生防潜力分析。结果显示,BEB33基因组中编码有surfactin、fengycin、iturin和bacillomycin D 4种脂肽类物质合成酶基因。使用M9培养基发酵能产生surfactin、fengycin和bacillomycin D 3种脂肽类物质;脂肽类粗提物可导致香蕉枯萎病菌菌丝细胞膨大,细胞膜穿孔,镰刀菌酸产量降低70%;并发现脂肽类粗提物对香蕉枯萎病具有明显的防治效果。在不同处理中,枯萎病发病率分别降低47.67%、23.22%和36.56%,病情指数分别降低38.09、28.56和35.87。本文所获研究结果为进一步利用该菌株进行香蕉枯萎病生防制剂的研发提供理论基础。     

根癌农杆菌介导的香蕉枯萎病菌4号生理小种的转化

 本文针对香蕉枯萎病菌4号生理小种这一对我国香蕉生产构成了极大威胁的检疫性有害生物,建立了根癌农杆菌介导的该生理小种的转化体系,确定了影响转化效率主要因子的最佳条件分别是:共培养乙酰丁香酮(AS)浓度为200μmol/L、共培养时间为48 h、培养温度为25℃、诱导培养基pH值为5.5。此条件下,转化效率达到21~24个转化子/10⁴香蕉枯萎病菌孢子。PCR和Southern杂交分析表明外源的T-DNA已经成功随机地整合到该病原菌基因组中,且多为单拷贝。应用该转化体系已获得近25 000个转化子,为研究该生理小种致病机制奠定了基础。     

Fusarium wilt‐resistant lines of Brazil banana (Musa spp., AAA) obtained by EMS‐induced mutation in a micro‐cross‐section cultural system

This study combined the micro‐cross‐section cultural system with in vitro mutagenesis induced by ethyl methanesulphonate (EMS) to screen for fusarium wilt‐resistant lines of Brazil banana (Musa spp., AAA). The results indicated that the optimum EMS concentration and duration for the treatment of micro‐cross‐sections cut from the pseudostem of tissue‐cultured plantlet were 300 mm and 60 min, respectively. Under the optimal treatment, an average of 2·2 regenerated shoots were produced from each explant. One hundred regenerated plantlets were used for screening for fusarium wilt‐resistant lines by the early screening technique. The initial disease symptom – yellowing in lower leaves of susceptible plantlets – was observed 2 weeks after inoculation. After 2 months, only six plants survived – the putative fusarium wilt‐resistant lines. The fusarium wilt pathogen Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4, was identified in the preliminary test field by a SCAR marker technique. Of the six putative resistant lines, five survived the preliminary field test. The regenerated plantlets from these five fusarium wilt‐resistant lines were subjected to early screening again, where they showed markedly reduced disease incidences compared with regenerated plantlets of Brazil banana (control). It was concluded that EMS‐induced mutation of banana through the micro‐cross‐section cultural system is potentially useful for banana improvement.     

香蕉枯萎病菌TR4原生质体转化和基因敲除体系构建

正香蕉枯萎病是一种典型的维管束和土传真菌病害,也是最具毁灭性的植物病害之一~([1])。香蕉一旦感病,很难结果,而且目前尚无有效的防治措施~([1])。因此,研究植物病原菌侵染进程和致病机制,可以拓宽思路以寻求植物病害防治新途径。香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)侵染所致~([1])。对生产影响最大的Foc是侵染包括大蜜哈、     

黄瓜枯萎病菌拮抗菌的筛选、鉴定和防效测定

为获得对黄瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum(FOC)具有拮抗作用的生防菌株,采用稀释涂布平板和平板生长对峙法从健康黄瓜根际土壤中分离、筛选对FOC具有强拮抗能力的拮抗细菌,并从形态学观察、生理生化特性、全细胞脂肪酸分析及16S rRNA和gyr B基因序列相似性对拮抗能力最强的菌株进行鉴定,同时测定拮抗菌无菌过滤发酵液对FOC菌丝生长、孢子萌发的抑制作用,并评价其发酵液对盆栽和大田黄瓜枯萎病的防治效果。研究结果显示,从健康黄瓜根际土壤中分离获得23株对FOC具有拮抗作用的细菌,其中菌株FJ17-4对FOC抑菌作用最强,鉴定为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。FJ17-4抑制FOC引起菌丝畸形、扭曲、膨胀、皱缩、缠绕等异常现象。10%无菌过滤液对FOC菌丝生长和孢子萌发的抑制率分别为70.96%和85.40%。50倍发酵液、菌体悬浮液和无菌过滤液盆栽防治效果分别为70.20%、58.87%和47.80%,大田防治效果分别为69.53%、58.46%和36.12%。综上,FJ17-4能有效抑制FOC,对黄瓜枯萎病具有显...