武夷菌素生物合成调控基因wysPIII的功能

为了深入研究武夷菌素生物合成调控机理,通过筛选对武夷菌素产量有影响的基因,明确基因的功能,利用分子育种技术来获得武夷菌素高产菌株。本研究通过基因敲除和过表达技术,获得了wysPⅢ基因的缺失突变株、互补菌株和过表达菌株,验证了该基因在武夷菌素生物合成过程中的功能和武夷菌素产量的关系。结果表明：wysPⅢ基因的过表达菌株生长速率加快,产孢时间提前,而缺失突变株较野生菌株生长变慢,产孢量下降,孢子颜色由正常的深灰色变为灰白色,菌丝变稀疏,但是构建好的菌株与野生型菌株相比,武夷菌素产量没有显著变化。由此可知：wysPⅢ基因调节菌株的生长和产孢特征,而不影响武夷菌素的产量,过表达菌株生长速率加快可缩短武夷菌素发酵时间,降低生产成本。     

武夷菌素可溶性粉剂的研究

比较研究了凹凸棒土、高岭土、硅藻土和水合二氧化硅等载体对武夷菌素发酵液的吸附性能;阴离子表面活性剂萘磺酸盐甲醛缩合物(NNO)、高分子接枝磺酸盐GY-JZH-A、高分子羧酸盐聚合物GY-D02和聚环氧乙烷环氧丙烷醚CY-JM6180等助剂对武夷菌素可溶性粉剂配方的分散性、润湿性和悬浮率的影响;不同助剂对武夷菌素可溶性粉剂的生物学效果的影响.结果表明,水合二氧化硅对武夷菌素发酵液的饱和吸附量为3.52ml/g,最适合用于吸附武夷菌素发酵液以制备高含量的可溶性粉剂;采用聚环氧乙烷环氧丙烷醚GY-JM6180为助剂,配制的2%武夷菌素可溶性粉剂分散性好,悬浮率高,以稀释300倍液喷雾,其对小麦白粉病的防治效果达73.7%,而1%武夷菌素发酵液稀释150倍喷雾对小麦白粉病的防治效果仅为31.5%.在综合以上研究的基础上,研究出了2%武夷菌素可溶性粉剂的最优配方.     

武夷菌素高产菌株的选育

武夷菌素（Wuyiencin）是从不吸水链霉菌武夷变种（Streptomyces ahygroscopicus var．wuyiensis）产生的一种农用抗生素，其主要成分A是具有胞昔骨架的新型核苷类抗生素。武夷菌素对多种农作物病害有较好的防治效果，如黄瓜白粉病、番茄叶霉病、灰霉病、黄瓜黑星病等。随着人民生活水平的提高和食品消费档次的不断上升，人们对绿色食品的需求量将逐渐加大.     

武夷菌素产品的创制与应用

武夷菌素是具有我国自主知识产权的生物农药,先后创制了1％、2％、3％武夷菌素系列产品.作为一种低毒、高效、广谱的核苷类微生物次级代谢产物,对多种作物的真菌性病害具有很好的防治效果.本文总结了四十年来,武夷菌素在产品创制、高产菌株选育、发酵工艺、提取工艺以及田间应用等方面的研究进展,展望了武夷菌素产业化发展过程中存在的问...     

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。     

2%武夷菌素水剂对草莓白粉病的毒力测定及田间防效

武夷菌素是一种农用抗生素类生物杀菌剂,温室及田间试验表明它对粮食、蔬菜、果树上的多种真菌病害有很好的防治效果,并且已经应用于农业生产中.为了考查其对草莓白粉病的防治效果,进行了室内孢子萌发抑制试验,结果表明武夷菌素能够抑制草莓白粉病菌孢子的萌发,其EC50为9.550 6μg/mL.同时田间药效试验结果表明,2％武夷菌素水剂对草莓白粉病具有良好的防治效果,其300倍液防治草莓白粉病的效果和化学农药10％苯醚甲环唑水分散粒剂相当,武夷菌素200倍液的防效显著高于化学农药,同时对草莓自身的生长发育没有影响.试验表明武夷菌素对草莓白粉病有很好的防治作用,可为生产上防治草莓白粉病和科学用药提供依据.     

武夷菌素高产基因工程菌发酵培养基的优化

为进一步提高武夷菌素的产量,以基因工程菌Streptomyces ahygroscopicus var. wuyiensis W273为试验菌株,采用单因子试验确定发酵培养基的最适6种营养成分为玉米粉、葡萄糖、黄豆面、氯化铵、碳酸钙和氯化镁;应用SAS软件中的Plackett-Burman设计法,对影响菌株发酵生产武夷菌素的6个因素进行了筛选,确定葡萄糖和碳酸钙为影响摇瓶发酵生产武夷菌素的主要因素。利用响应面分析法对2个主要因素的最佳水平及其交互作用进行研究,建立了二次回归方程,Y=218.18+270.28X₁+1274.74X₂-3.28X₁²-5.4X₁X₂-200.98X₂²,并最终确定最佳培养基配方为玉米粉20 g/L、葡萄糖39 g/L、黄豆面20 g/L、氯化铵4 g/L、碳酸钙2.65 g/L、氯化镁0.4 g/L。以新配方在28℃、220 r/min进行摇瓶发酵60 h后,武夷菌素效价平均值为7215 μg/mL,较原始培养基发酵后武夷菌素效价提高了26.5%。     

武夷菌素产生菌CK-15遗传操作系统的优化

旨在优化武夷菌素产生菌不吸水链霉菌武夷变种CK-15的遗传操作系统,实现武夷菌素生物合成基因的高效敲除。以自杀性质粒pKC1132为载体,优化了外源DNA通过接合转移进入菌株CK-15的方法,确立了构建基因敲除突变株的最佳方案,最终成功得到了武夷菌素生物合成基因的双交换突变株。获得了菌株CK-15稳定高效的遗传操作系统,为进一步研究武夷菌素生物合成机理和对武夷菌素利用组合生物合成改造奠定基础。     

武夷菌素防治葡萄灰霉病的作用及机理

为了探讨武夷菌素对葡萄灰霉病的防治效果及作用机理,本文通过菌丝生长速率测定、分生孢子萌发抑制测定、胼胝质沉积测定、离体叶片和果实防治等试验,发现武夷菌素可以抑制灰霉病菌的菌丝生长,浓度达到120μg/mL时,对菌丝的抑制作用达到94.3%;当浓度达到100μg/mL时,武夷菌素对葡萄灰霉病菌的孢子萌发抑制率可达到96.0%;通过离体叶片及果实防效试验发现,武夷菌素浓度达到120μg/mL时,防治效果分别为87.5%和96.6%。武夷菌素可以显著降低灰霉病菌的草酸合成能力,导致其致病力减弱,从而减轻灰霉病菌对寄主的侵染。武夷菌素能够通过诱导葡萄叶片的胼胝质沉积,增加葡萄组织的防御能力,从而起到有效防治灰霉病的作用。综上所述,武夷菌素对葡萄灰霉病具有良好的防治效果,可以作为生物防治药剂进行应用推广。     

武夷菌素对活体微生物农药的影响

本文以武夷菌素为主要对象,以牛津杯抑菌测试法和菌丝生长抑制法观察武夷菌素对几种常见的真菌类活体微生物农药之间的影响。武夷菌素对于真菌孢子的抑制试验结果显示,武夷菌素在高浓度处理下对球孢白僵菌的抑制作用显著大于金龟子绿僵菌,其中对球孢白僵菌的最小抑菌浓度为400 mg/L,对金龟子绿僵菌的最小抑菌浓度为200 mg/L。武夷菌素对绿色木霉、哈茨木霉、淡紫拟青霉菌丝生长率的抑制试验结果显示：武夷菌素100 mg/L浓度对于三种真菌菌丝生长的抑制率分别为64.6%、48.6%、39.2%,进行毒力回归方程计算,数据表明武夷菌素对绿色木霉的EC₅₀为57.13 mg/L,对哈茨木霉的EC₅₀为109.81 mg/L,对淡紫拟青霉的EC₅₀为170.03 mg/L。武夷菌素在防治病害过程中实际用药量约100 mg/L,会对金龟子绿僵菌、球孢白僵菌、绿色木霉、哈茨木霉和淡紫拟青霉产生不同程度的抑制,建议应错开使用。本研究所获得的结果对指导武夷菌素及活体微生物农药的生物防治应用具有重要的意义,为生物防治技术集成提供理论基础。     

武夷菌素对番茄灰霉菌(Botrytis cinerea)的作用方式

 借助光镜和透射电镜观察了武夷菌素对番茄灰霉菌菌丝生长和分生孢子萌发的形态影响,结果表明,武夷菌素处理的菌丝异常生长,分生孢子萌发的芽管膨大缢缩,菌丝体内液泡增多;武夷菌素能引起菌丝细胞膜透性的变化,造成液体培养基电导率增加;同位素标记的¹⁴C-谷氨酸、³H-葡糖胺和³H-腺嘌呤掺入实验表明,武夷菌素能抑制菌丝蛋白质的合成,对细胞壁几丁质和核酸的合成没有影响。     

武夷菌素对番茄灰霉菌的抑制作用及对番茄抗病性相关酶活性的影响

采用凹陷载玻片法测定了武夷菌素对番茄灰霉菌分生孢子萌发的抑制作用,在离体番茄叶片上测定了被武夷菌素处理后的番茄灰霉菌菌丝和分生孢子致病性的变化以及武夷菌素对番茄幼苗体内抗病性相关酶活性的影响。结果表明:武夷菌素对番茄灰霉菌的分生孢子有较强的抑制作用,其EC₅₀为14.1μg／mL。浓度为100μg／mL的武夷菌素可完全抑制孢子的萌发。武夷菌素能使灰霉菌菌丝和分生孢子的致病性明显下降,同时还能诱导番茄体内抗病性相关酶(SOD、POD、PPO、PAL)活性的增强,提高番茄幼苗的抗病性。     

武夷菌素产生菌阻断突变株的筛选及分析

以不吸水链霉菌武夷变种Streptomyces ahygroscopicus var.wuyiensis为出发菌株,分别用亚硝基胍、氯化锂、微波为单一诱变剂,亚硝基胍和氯化锂为复合诱变剂进行处理,从亚硝基胍处理的菌株中筛选到1株丧失抑菌活性且性状稳定的突变株N1。突变株孢子丝为长螺旋形,孢子呈椭圆形,与出发菌株相比,在形态上没有显著变化且产孢量无变化。突变株的抑菌活性发生了显著变化,对所有8种供试菌株均无抑制作用。HPLC结果显示与出发菌株不同,突变株中抗生素的特征峰消失。本研究为今后开展武夷菌素合成途径和生物合成基因研究奠定基础。     

武夷菌素生物合成调控基因wysPⅢ的功能

为了深入研究武夷菌素生物合成调控机理,通过筛选对武夷菌素产量有影响的基因,明确基因的功能,利用分子育种技术来获得武夷菌素高产菌株。本研究通过基因敲除和过表达技术,获得了wysPⅢ基因的缺失突变株、互补菌株和过表达菌株,验证了该基因在武夷菌素生物合成过程中的功能和武夷菌素产量的关系。结果表明:wysPⅢ基因的过表达菌株生长速率加快,产孢时间提前,而缺失突变株较野生菌株生长变慢,产孢量下降,孢子颜色由正常的深灰色变为灰白色,菌丝变稀疏,但是构建好的菌株与野生型菌株相比,武夷菌素产量没有显著变化。由此可知:wysPⅢ基因调节菌株的生长和产孢特征,而不影响武夷菌素的产量,过表达菌株生长速率加快可缩短武夷菌素发酵时间,降低生产成本。     

假单胞菌代谢产物藤黄绿菌素化学结构、生物合成途径、调控机制及应用研究进展

藤黄绿菌素(pyoluteorin,Plt)是假单胞菌产生的次级代谢产物,具有广谱抑菌活性.本文系统介绍了Plt产生菌、化学结构、生物合成途径及其调控机制等方面的研究进展.在此基础上,总结了构建高产Plt工程菌株的策略和成果.最后,展望了Plt成为新型代谢产物农药的潜力和未来的研究方向.     

烟草环斑病毒PCR产物的克隆及部分序列分析

将ＴＲＳＶ的ＰＣＲ产物与ｐＧＥＴ－ＴＥａｓｙＶｅｃｔｏｒ连接,克隆到大肠杆菌ＴＧ１中,得到白色菌落,重组质粒通过酶切鉴定、ＰＣＲ扩增和部分序列分析,表明ＴＲＳＶ的ＰＣＲ产物确实插入了质粒,并已克隆到大肠杆菌中,测序列２４０个碱基,与资料显示的序列相比较,同源性达９２．５％,可用于解决病毒检疫应用中阳性对照有扩散危险的疑难问题。     

Harpin蛋白基因的克隆及序列分析

 以梨火疫病细菌基因组DNA为模板,通过合成5'-端及3'-端一对特异引物,利用多聚酶链式反应(PCR)扩增获得harpin蛋白基因。将其克隆到E.coli质粒上进行序列分析。结果表明:基因由1155个核苷酸组成,编码385个氨基酸残基组成的多肽。与发表序列相比较,核苷酸序列及推导出的氨基酸序列的同源性分别为99.31%和98.96%。     

中生菌素防治苹果轮纹病和苹果叶斑病的田间试验初报

１９９２－１９９３年在河南省试验的结果表明：以中生菌素替代果园常用杀菌剂退菌特、多菌灵等，与波尔多液交替喷雾、防治苹果轮纹烂果病，防效相当于化学药剂处理，大面积使用病率控制在５％以下。对叶斑病类防效突出，病叶率和病情指数均显著低于化学药剂处理。     

烟草花叶病毒及其弱毒株基因组的cDNA克隆和序列分析

 利用RT-PCR技术获得了覆盖整个烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)强毒株TMV-W、2个弱毒株TMV-017和TMV-152基因组(RNA)的cDNA克隆。序列测定结果表明,强、弱毒株全长均为6 395个核苷酸,具有4个开放阅读框(open readingframe,ORF),分别编码126、183、30、17.6 kDa蛋白。TMV-W和普通株系TMV-U1的基因组同源率达到98%,TMV-W为普通株系。TMV-017、TMV-152基因组发生变异的部位主要在126/183 kDa ORF中。和TMV-W相比,TMV-017仅在126 kDa蛋白ORF中有18个碱基发生变异,其中10个碱基引起氨基酸的改变;而TMV-152在183 kDa ORF中有16个碱基发生变异,其中有11个引起氨基酸的改变。TMV-017和TMV-152有11个共同变异的碱基,其中有8个引起氨基酸的变异。TMV-152在30 kDa ORF中有1个碱基发生变异而引起氨基酸的改变。其它区域,三者完全相同。