贝莱斯芽胞杆菌YL2021高产嗜铁素的摇瓶发酵工艺优化

贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis YL2021是一株对多种植物病原菌具有良好防治效果的生防菌,其基因组中含有完整的儿茶酚型嗜铁素合成基因簇,在缺铁条件下能产生具有抑菌作用的嗜铁素。为了提高贝莱斯芽胞杆菌YL2021嗜铁素的产量,采用摇瓶培养发酵,通过Plackett-Burman(PB)试验、中心组合试验(central composite design,CCD)和响应曲面法(response surface methodology,RSM)分析,优化菌株YL2021高产嗜铁素的发酵培养基成分和培养条件。结果表明,菌株YL2021高产嗜铁素的最优培养基配方：葡萄糖19.43 g/L、NH₄Cl 1.93 g/L、KH₂PO₄ 9.02 g/L、谷氨酸钠6.00 g/L、Mg SO₄ 1.75 g/L和Ca Cl₂0.08 g/L;最优培养条件为：温度30℃、初始p H值7.0、接种量5%、培养时间36.5 h、转速200 r/min和装液量75 m L(25...     

海洋贝莱斯芽胞杆菌Bam-6全基因组测序及生物信息分析

贝莱斯芽胞杆菌Bam-6对柑橘溃疡病等植物病原菌具有较强抗菌活性,同时具有杀灭桃蚜的作用,为挖掘Bam-6特殊功能基因及基因簇,深入研究其抑菌杀虫机制,采用第二代BGISEQ与第三代Pac Bio平台相结合的测序技术对Bam-6进行全基因组测序,并对测序数据进行基因组组装、基因预测与功能注释、共线性分析、次级代谢产物合成基因簇预测和比较基因组分析等。Bam-6全基因组全长为3928774 bp,GC含量为46.53%,共编码3861个ORF,含有86个t RNA基因、27个r RNA、0个s RNA、122个串联重复序列和2个卫星RNA。在NR、Swiss-Prot、eggNOG、GO和KEGG数据库分别注释到基因3840、2156、3485、3319和2721个。同时,生物信息学分析表明此菌株基因组中有12个次级代谢产物基因簇,包括3个未知功能的基因簇、8个相似度较高的抗生素合成基因簇（surfactin、macrolactin H、fengycin、bacillaene、difficidin、bacillibactin、bacilysin和mersacidin）和1个相似度仅为7%...     

贝莱斯芽胞杆菌NSZ-YBGJ001的鉴定及其生物学特性

为明确分离自海南省三亚市陵水县土壤中的菌株NSZ-YBGJ001的分类地位和生物学特性,利用形态特征观察、生理生化特性测定、16S rRNA和gyrB基因序列比对及系统进化分析对其进行分类鉴定,测定并绘制其生长曲线,对该菌株在不同pH、NaCl浓度和温度下的生长繁殖进行研究,评价其抗逆性。结果表明:结合菌株NSZ-YBGJ001的形态特征、生理生化特性以及16S rRNA和gyrB基因序列分析,将该菌株鉴定为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。菌株NSZ-YBGJ001生长较快,繁殖量大,接种后4 h即进入对数生长期,16～24 h为稳定生长期,24 h时菌液浓度最高,达到1.89×10~9CFU/mL,然后进入衰退期,一直到44 h菌液浓度维持在1.79×10~8CFU/mL左右。该菌在pH 5～9、2%～10%NaCl和20～45℃条件下均可以正常生长;在pH低于4或高于10、NaCl浓度高于15%、温度超过50℃的条件下菌株NSZ-YBGJ001生长受到严重抑制,菌液浓度随生长条件极端化而显著降低;当pH超过13,NaCl浓度超过20%时菌株死亡。     

香蕉枯萎病拮抗菌贝莱斯芽胞杆菌的筛选鉴定及其生物学特性

香蕉枯萎病是目前香蕉产业面临的毁灭性病害,目前尚无特别有效的防治药剂.为发掘香蕉枯萎病的生防菌资源,本研究通过初筛和复筛获得两株对香蕉枯萎病菌具有较强拮抗活性的菌株Blz67和Blz02.依据形态学观察及生理生化测试结果,并结合16S rRNA和gyrA基因序列分析,将两株拮抗菌鉴定为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus v...     

贝莱斯芽胞杆菌次生抗生物质的研究进展

贝莱斯芽胞杆菌广泛分布于自然界,其次生抗生物质丰富,具有开发新型生物防治剂制剂的潜力。其基因组含有多种抗生物质的生物合成基因簇,如表面活性素、丰原素、杆菌霉素D等脂肽类化合物,杆菌烯、大环内酰亚胺、艰难菌素等聚酮类化合物,以及杆菌素和杆菌溶素等。除杆菌素以外,贝莱斯芽胞杆菌的绝大部分次生抗生物质依赖4'-磷酸泛酰转移酶（Sfp）途径合成。本文归纳和总结了贝莱斯芽胞杆菌抗生物质的化学结构、生物合成基因簇及其调控机制以及他们在控制植物、动物和人类疾病上的应用,以期为今后利用贝莱斯芽胞杆菌及其代谢产物研发生防制剂或临床药物提供科学依据。     

响应面法优化贝莱斯芽胞杆菌YC11的液体发酵培养基

为提高对烟草黑胫病具有良好防治效果的贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis YC11菌株的芽胞产生水平,通过Plackett-Burman试验筛选出影响YC11摇瓶发酵芽胞产量的3个显著因子：玉米粉、酵母粉和硫酸镁;再结合最陡爬坡试验、Box-Behnken(BB)响应面法拟合显著因子与芽胞产量的非线性方程求解,得到优化的YC11菌株发酵产胞培养基配方。结果表明,优化后的最佳配方为玉米粉13.74 g/L、鱼粉15.00 g/L、酵母粉15.73 g/L、玉米浆5.00 g/L、硫酸镁0.59 g/L和磷酸二氢钾0.30 g/L,此时模型预测发酵液芽胞最佳产量为114.4亿芽胞/m L,验证值为116.6亿芽胞/m L,预测值与验证值之间吻合较好,较优化前芽胞产量（70.8亿芽胞/m L）提高了64.7%。采用500 L发酵罐进行发酵验证,菌株YC11的芽胞产量为150亿芽胞/m L。盆栽试验结果表明,菌株YC11发酵液对烟草黑胫病的防效可达到100%。     

贝莱斯芽胞杆菌JK19发酵液稳定性及抑菌物质初步分析

本研究以具有自主知识产权的一株对番茄青枯病菌有较好抑菌效果的贝莱斯芽胞杆菌JK19为研究对象.通过TTC双层板平板对峙测定菌株JK19发酵上清液对温度、pH、酶及紫外照射等处理下抑菌效果及稳定性,进而对其拮抗活性物质进行了初步分析.结果表明菌株JK19发酵上清液抑菌圈直径在温度超过80℃时显著下降;不耐强酸强碱,适宜p...     

贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis YB15β-葡聚糖酶的抑菌作用与基因克隆

本文在对峙法验证贝莱斯芽孢杆菌B. velezensis YB15具抑菌作用的基础上,用透明圈法、DNS法研究其产β-葡聚糖酶特性,利用对峙法验证该酶抑菌作用,通过PCR法获得目的基因,分析克隆序列并预测其蛋白质结构与功能。结果表明,该菌株对多种病原真菌有拮抗作用,杨树紫纹羽病菌拮抗带达11.0 mm,该菌提取的葡聚糖酶粗酶液对杨树紫纹羽病菌抑菌带为10.6 mm,说明葡聚糖酶在菌株YB15抑菌中有重要作用。不同接种方法影响菌株YB15葡聚糖酶水解透明圈形成,点种法水解圈与菌落直径之比在72 h可达14.1,效果最好。克隆所得菌株YB15葡聚糖酶基因命名为Bglu1,该基因序列长732 bp,编码243个氨基酸,此酶蛋白氨基酸序列与解淀粉芽孢杆菌TB2β-1,3-1,4-葡聚糖酶同源性较高,属糖基水解酶16家族,N端疏水区存在信号肽并具跨膜区域,推测其为分泌蛋白。     

贝莱斯芽胞杆菌SDTB038与化学药剂协同防治草莓枯萎病的研究

草莓枯萎病是设施草莓连作种植中的重大病害,本试验通过对前期筛选到的生防菌株进行形态学观察、生理生化指标和分子生物学检测,将筛选的菌株SDTB038鉴定为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。采用菌丝生长速率法测定了8种化学杀菌剂对草莓枯萎病菌的毒力,其中多菌灵、苯醚甲环唑和肟菌酯室内毒力较高。菌株SDTB038与化学杀菌剂协同防治的盆栽试验表明,药后21 d,单施10⁸ cfu/mL SDTB038发酵液对草莓枯萎病的防治效果为50.66%,对该病害具有明显的防控作用。10⁸ cfu/mL SDTB038发酵液分别与29 mg/L肟菌酯和20 mg/L苯醚甲环唑混用,对草莓枯萎病的防治效果分别达62.56%和74.01%,两组混用组合的协同作用显著。试验结果表明,10⁸ cfu/mL SDTB038发酵液能够减少化学药剂的用量,提高防治效果,推广应用价值大。     

贝莱斯芽胞杆菌JTB8-2的筛选、鉴定及其对瓜列当拮抗作用研究

为了筛选适宜新疆本地田间土壤环境且对瓜列当具有生防潜力的微生物,本研究采集加工番茄田罹病瓜列当根际土壤,分别采用稀释涂布平板法分离和滤纸平板法筛选到一株瓜列当生防菌JTB8-2,经形态学和分子生物学鉴定为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。菌株JTB8-2发酵液25、50、100、250和500倍液对瓜列当种子萌发校正抑制率分别为100%、100%、93.60%、43%和32.59%,其250和500倍液对瓜列当种子萌发校正抑制率显著高于其他菌株;浓度为1和0.5 μg/mL菌株发酵液粗提物对瓜列当种子萌发抑制率分别为100%和53.25%;浇灌浓度约5×10⁵cfu/mL菌株发酵液对瓜列当防治效果为66.51%。该菌株具有防治瓜列当的潜力,可以作为新疆本地瓜列当防治生防菌资源。     

贝莱斯芽胞杆菌HN-2发酵上清液抑制三种黄单胞菌的生物活性研究

贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis HN-2为本实验室从土壤中分离得到的一株生防菌,本文研究了菌株HN-2发酵上清液活性成分的最优提取方式、抑菌效果及其活性成分的稳定性。结果表明,通过不同方式提取的菌株HN-2发酵上清液活性成分对3种黄单胞菌均有良好的抑菌活性。其中正丁醇提取物对水稻细菌性条斑病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzicola的抑菌效果最好,抑菌圈大小为（41.57±0.33）mm;并且在10 mg/mL浓度下,贝莱斯芽胞杆菌HN-2正丁醇提取物比杆菌肽、春雷霉素和叶枯唑具有更好的抑菌效果。稳定性试验结果表明,贝莱斯芽胞杆菌HN-2正丁醇提取物对pH有较宽的适应范围（pH 1.0～9.0）,且在紫外线及高温等环境下仍具有较好的稳定性。综上所述,贝莱斯芽胞杆菌HN-2正丁醇提取物具有开发成为生物源农药的潜力。     

耐辐射芽胞杆菌JK23的鉴定及其生防活性研究

菌株JK23为本实验室耐辐射微生物资源库保藏的1株耐辐射芽胞杆菌,通过系统的形态学、生理生化实验及分子生物学鉴定,菌株JK23为贝莱斯芽胞杆菌。平板对峙试验表明,菌株JK23对多种植物病原菌都具有明显的抑制作用,抑制率分别为香梨黑斑病菌Alternaria Alternaria 39.68%、西瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum SCC-F5 37.5%、水稻恶苗病菌Fusarium moniliforme 50.0%、棉花枯萎病菌Fusarium oxysporum SCC-F11 53.85%、马铃薯早疫病菌Alternaria solani 73.3%、西瓜蔓枯病菌Didymella bryoniae 100%、核桃腐烂病菌Cytcospora sp.100%。显微镜观察发现,菌株JK23能抑制病原真菌菌丝生长,引起菌丝畸形、膨大、固缩。通过基因检测及MALDI-TOF MS（基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱）结果分析发现,菌株JK23能产生多种脂肽类抗生素,其产物具有较强的溶血和排油特性。鉴于贝莱斯芽胞杆菌JK23产生的脂肽类活性物质对多种植物病原真菌具有较好的抑制效果,表明其具有较高的开发应用前景。     

花生果腐病拮抗菌贝莱斯芽胞杆菌Hsg1949鉴定与防效

花生果腐病是由复合病原真菌引起的病害,直接严重影响花生的产量和品质。为筛选花生果腐病的生防微生物,以花生果腐病主要病原菌镰孢菌为靶标菌,采用稀释涂布平板法和平板对峙培养法,在花生根际土壤中筛选到一株对镰孢菌具有拮抗作用的生防细菌Hsg1949。经形态学观察、Biolog微生物自动鉴定系统及16S rDNA和gyrA序列构建系统发育树等综合分析,鉴定菌株Hsg1949为贝莱斯芽胞杆菌。菌株Hsg1949对3株镰孢菌分离株具有稳定的的拮抗活性,继代培养40代时,对3株镰孢菌的抑菌率分别为77.0%、69.7%和61.9%,与初始菌株F0代的抑菌活性无显著差异。其无菌上清液活性物质耐高温,耐强酸但不耐强碱,在pH 11的环境下拮抗活性显著降低。田间试验结果表明,Hsg1949菌悬液2×10⁸和5×10⁸cfu/mL可显著降低花生果腐病发病率,对花生果腐病的防治效果分别为66.54%和71.27%,与化学药剂多菌灵防效（75.11%）相当。菌株Hsg1949对花生白绢病菌、棉花立枯病菌、棉花枯萎病菌和棉花黄萎病菌也具有较强的拮抗作用,在植物真菌病害的生物防治中将具有较大的应用潜力。     

贝莱斯芽胞杆菌ZF2对多主棒孢病菌防治效果

黄瓜棒孢叶斑病是近年来危害严重的黄瓜病害之一,严重时可导致黄瓜大面积减产。菌株ZF2是本实验室从黄瓜植株体内分离筛选得到的一株对多主棒孢菌有显著抑制效果的生防细菌。经生理生化测定、Biolog测定和多基因系统发育树综合分析,鉴定菌株ZF2为贝莱斯芽胞杆菌。酶学试验和光学显微观察结果表明,菌株ZF2在代谢过程中产生蛋白酶和纤维素酶,使多主棒孢菌菌丝生长受到抑制并形成连续的椭圆型膨胀,抑制率达60.10%。利用平板对峙法和双层培养法证明菌株ZF2具有广谱拮抗作用,对6种病原真菌和7种病原细菌具有显著拮抗效果。黄瓜棒孢叶斑病的防效测定结果显示,接种菌株ZF2的黄瓜发病明显减轻,防效为90.81%。综上,菌株ZF2生防性状优良,在植物病害生物防治中有一定应用潜力。     

贝莱斯芽胞杆菌GZ8-6对马铃薯根际土壤酶活性的影响及促生作用

为探究生防菌对马铃薯根系土壤酶活性及马铃薯生长的影响。分别以马铃薯疮痂病Streptomyces scabies X-1菌液、LB液体培养基以及生防菌贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis GZ8-6发酵液对马铃薯苗进行灌根处理, 测定和比较不同时间段的土壤酶活性和马铃薯生长相关指标。结果表明:X-1和贝莱斯芽胞杆菌GZ8-6处理后, 马铃薯根际土壤中脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和纤维素酶的活性明显高于病原菌处理和LB液体培养基处理。X-1和GZ8-6处理后第30、60 天, 土壤蔗糖酶活性达到高峰, 分别比病原菌处理高1.70倍和2.71倍，土壤脲酶活性在施用后第10、20 天较病原菌处理分别提升了52.53%和59.48%;土壤纤维素酶和土壤过氧化氢酶活性在马铃薯生育期内呈上升-下降-上升-下降的趋势。经X-1和GZ8-6处理后马铃薯的侧根数、茎粗、地下部鲜重等各项生长指标都优于病原菌处理和培养基处理, 处理后60 d株高和地下部鲜重分别较病原菌处理提高了34.65%和124.79%, 茎粗较LB液体培养基处理平均增加0.53 cm。因此, 生防菌处理不仅对马铃薯有促生作用, 同时还能提高土壤关键酶活性。     

吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007产嗜铁素的相关基因克隆及条件优化

为了明确吡咯伯克霍尔德氏菌Burkholderia Pyrrocinia JK-SH007是否产嗜铁素,揭示其生防机制,本文通过CAS检测该菌株产嗜铁素的能力,并对其嗜铁素合成相关基因cepR进行克隆及序列分析,同时采用单因素试验及响应面法对菌株JK-SH007产嗜铁素条件进行优化。结果表明,菌株JK-SH007具有明显的产嗜铁素能力,其嗜铁素合成相关基因cepR大小为720 bp,与B.pyrrocinia（EU034001）的亲缘关系最近,同源性为99%,两者序列相似性为97%,13个位点出现SNP;另外菌株JK-SH007 cepR基因编码的氨基酸序列有3个氨基酸发生了替换,两者一致性为97%。该菌产嗜铁素最优培养时间是15 h、pH 8、转速200 r/min、最佳碳源和氮源分别是甘油和氯化铵;PB试验筛选出影响该菌株产嗜铁素的关键性因素分别是pH、加碳量、加氮量;CCD试验结果显示,pH和加氮量的交互作用较明显;最终采用Design-Expert软件分析出菌株JK-SH007产嗜铁素最佳方案为碳源加入量15.00 g/L、氮源加入量10.50 g/L、温度30℃、pH 7.36,优化后菌株产嗜铁素能力由18.59提升到37.86,响应面优化产嗜铁素条件的效果是显著的,嗜铁素产量得到明显提高。     

生菜软腐和菌核病拮抗菌贝莱斯芽胞杆菌BPC6鉴定与防效

软腐病和菌核病是生菜生产中两大毁灭性病害。为有效控制这2种病害,利用平板稀释和对峙法,从生菜根际土壤中分离到一株拮抗菌BPC6,其菌悬液、无菌滤液对软腐病菌Pectobacterium carotovorum和菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum的生长均具有抑制效果,该菌株也能抑制其他14种植物病原菌的生长。形态学、16S rDNA及基因组序列分析将其鉴定为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。BPC6能产生纤维素酶和蛋白酶,不能产生几丁质酶和嗜铁素。比浊法分析的生长曲线显示,BPC6能在1%～10% NaCl及pH 5.0～9.0条件下生长。通过分析不同浓度BPC6对软腐病菌和菌核病菌侵染生菜离体叶片的影响,明确了菌株BPC6适宜用量为1.4×10⁹～2.8×10⁹ CFU/mL。菌株BPC6对生菜软腐病和菌核病盆栽防效分别为44.09%和53.58%,对菌核病大田防效为77.41%。本研究表明BPC6是一株对生菜软腐病和菌核病具有拮抗作用的潜在生防菌。