嗜线虫致病杆菌YL001菌株代谢产物的抑菌活性

从陕西杨凌土样中筛选得到一株昆虫病原线虫,从其体内分离到它的共生菌嗜线虫致病杆菌Xenorhabdusnematophilus,编号为YL001,为明确其代谢产物的抑菌活性,本试验采用抑制菌丝生长速率法、抑制孢子萌发法、组织测定法和盆栽试验法系统测定了其发酵液对植物病原真菌的抑制作用。结果表明,在离体条件下该菌株发酵液对供试的15种植物病原真菌菌丝生长均有一定的抑制作用,对番茄灰霉病菌和辣椒疫霉病菌的抑制作用最强,EC50分别为53.54和90.39mg·L-1;对供试的6种植物病原真菌孢子萌发均有一定的抑制作用,其中对番茄灰霉病菌和烟草赤星病菌孢子萌发有较强的抑制作用,EC50仅分别为16.97和21.87mg·L-1;组织法测定中,发酵液稀释10倍后,对番茄灰霉病的保护效果为74.98%,治疗效果为63.50%;对盆栽番茄灰霉病的保护效果为65.11%,治疗效果为54.64%。显微观察表明,YL001菌株的发酵液可使菌丝生长形态异常、变形萎缩,甚至断裂。     

嗜线虫致病杆菌抗菌代谢产物Xcn1的研究进展

Xenocoumacin1（Xcn1）是嗜线虫致病杆菌产生的一种水溶性小肽类抗菌化合物,对真菌和细菌具有广谱的抑菌活性,在农业病害防治中具有良好的开发和应用前景。本文综述了Xcn1化合物的合成和降解机制、合成调控机制、抗菌作用机制以及防控植物疫病的研究进展,并展望了高产Xcn1生产菌株的改良和产业化应用前景。     

嗜线虫致病杆菌高产菌株的选育

用 4种诱变方法 (紫外线、氯化锂、60 Co γ射线、自身代谢产物 )对嗜线虫致病杆菌进行了诱变处理。结果表明 ,菌株对各种诱变剂均比较敏感 ,低剂量诱变和复合诱变处理的菌株正变率较高 ,其中氯化锂加紫外线复合诱变的累加处理效果最好 ,效价提高了 6 0 %～ 70 % ;连续5代传代培养 ,其产素能力基本稳定。     

嗜线虫致病杆菌代谢物对马铃薯晚疫病菌的抑制作用

采用室内以抑制法测定的结果表明：嗜线虫致病杆菌发酵液对马铃薯晚疫病菌有很强的抑制生长作用,６￣５０ｍｌ／Ｌ的发酵液对菌丝生长的抑制率达９０％￣１００％,１．５￣３ｍｌ／Ｌ的发酵液仍有７０％左右的抑制效果。发酵液对菌丝生长有抑制作用,但不能完全杀死菌丝;发酵液对孢子囊萌发也有一定的抑制作用,５０ｍｌ／Ｌ的发酵液对孢子囊萌发的抑制率达５０％;发酵液在２４小时内能渗透到种薯内３ｃｍ,抑制薯块内病菌的生长     

嗜线虫致病杆菌CB6菌株对棉铃虫的生物活性

致病杆菌属(Xenorhabdus)及近缘的发光杆菌属(Photorhabdu)是昆虫病原线虫肠道共生菌。共生菌被线虫释放到寄主血腔中后,能导致昆虫迅速死亡,且产生抗菌成分防止虫尸腐烂[1]。由于从土壤或水源中未能分离到自由存活的共生细菌,因此早期认为这类细菌只有在与线虫共生状态下才对昆虫有致死作用[2]。1990年以来,Ensign等[3]和潘映红等[4]研究发现这类细菌的胞外蛋白和脂多糖注射到大蜡螟(Galleriamellonella)体内后均有杀虫活性。1998年,Science报道了发光杆菌(P.luminescens)菌株W 14分泌的高分子量复合体蛋白对烟草天蛾(Manducasexta…     

嗜线虫致病杆菌对棉铃虫的生物活性研究

嗜线虫致病杆菌HB310(Xenorhabdus nematophila HB310)菌液中主要的杀虫活性物质是一种高分子量的复合蛋白—毒素Ⅱ。以该菌液和毒素Ⅱ分别饲喂棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫,检测其对棉铃虫生长发育的影响,同时通过生化分析研究了该毒素对幼虫中肠内几种蛋白酶活力的影响。结果表明:菌液和毒素Ⅱ对棉铃虫幼虫的取食量和生长发育均有显著的影响,取食拌有菌液和毒素Ⅱ的人工饲料的棉铃虫食量明显减少,发育速度延缓,发育历期比对照明显推迟;尽管一直取食混合原菌液(6.5×108 cells/mL)人工饲料的棉铃虫2龄幼虫前期死亡率很低,但是其生长发育几乎完全被抑制,该处理组所有幼虫均不能化蛹;原菌液对4龄幼虫的食量、发育历期、蛹重及化蛹率均有显著影响。菌液对棉铃虫幼虫的影响与菌液的浓度和幼虫的龄期成反比,稀释50倍的菌液对2龄和4龄幼虫的生长发育仍有一定影响;毒素Ⅱ(51.9 μg/mL)对4龄棉铃虫的生长发育也有明显的抑制作用。短时间(2 d)饲喂原菌液后更换正常饲料,仅延缓了棉铃虫幼虫的发育历期,而对其化蛹率、蛹重及羽化率均无明显影响。饲喂毒素Ⅱ的棉铃虫幼虫中肠主要蛋白酶的活性受到明显的抑制。     

高毒力杀虫细菌嗜线虫致病杆菌CB6菌株的培养基优化

用正交试验法研究了嗜线虫致病杆菌北京变种菌株CB6的营养利用以及培养基成分的改变对产生杀虫活性物质的影响。通过筛选该菌对碳源、氮源以及无机盐的需求,确定了该菌的最佳发酵培养基为(g/L):豆粉40g,蔗糖15g,蛋白胨15g,酵母膏10g,玉米浆5g,NaH2PO41g,NaCl5g,谷氨酸5g。培养液上清液对玉米螟初孵幼虫的体重抑制率为90 81%,比基础培养基的杀虫活性提高了46.5%。     

嗜线虫致病杆菌CB6菌株对小菜蛾幼虫生物活性的研究

用叶碟法测定了嗜线虫致病杆菌CB6菌株发酵液对小菜蛾幼虫的致死率、拒食活性以及对生长发育的影响。结果表明 ,其发酵液对幼虫有较高的生物活性 ,取食 3d后 ,1～3龄幼虫的校正死亡率分别为 84.75%、68.33%和 59.32%。 4龄幼虫取食量显著减少 ,选择性拒食率为 76.59% ,非选择性拒食率为 69.72%。 3龄幼虫取食发酵液处理的叶片后 ,生长极其缓慢 ,在 48h时体重抑制率达 100% ,化蛹率和羽化率均明显下降 ,其中化蛹率仅为 15.56% ,100%蛹不能羽化。     

嗜线虫致病杆菌HB310菌株对东亚飞蝗的生物活性

通过生物测定比较了9种昆虫病原线虫共生菌对东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis 4龄蝗蝻的杀虫活性,其中嗜线虫致病杆菌Xenorhabdus nematophila HB310菌株(以下简称Xn HB310)对4龄蝗蝻的活性最高;采用浸叶法进一步测定了Xn HB310菌液对不同虫态的东亚飞蝗的毒力。结果表明:在饲喂96 h 后,Xn HB310菌液对2龄蝗蝻、4龄蝗蝻和成虫的致死中浓度(LC50)分别为2.97×105、4.90×105和6.24×105 CFU/mL,致死中时间(LT50)分别为51.48、52.59和64.34 h。研究还发现该菌株对东亚飞蝗具有明显的拒食活性,处理48 h 后Xn HB310菌液对2龄蝗蝻、4龄蝗蝻和成虫的拒食中浓度(AFC50)分别为1.15×105、2.36×105和3.16×105 CFU/mL。通过点滴或剪除东亚飞蝗成虫感觉器官的方法,证实了Xn HB310菌液对东亚飞蝗产生拒食作用的器官是下颚须和下唇须,剪除下颚须和下唇须及两者均剪除的拒食率分别为37.36%、51.28%和100%。研究结果表明,嗜线虫致病杆菌Xn HB310菌液对东亚飞蝗的杀虫速度快且活性高,具有开发为防治东亚飞蝗杀虫剂的潜力。     

昆虫病原线虫共生菌YL001细胞内代谢产物抑菌作用研究初报

以生物活性跟踪法测定了菌株代号为YL001的昆虫病原线虫共生菌Xenorhabdus nematophilus细胞内代谢产物的不同溶剂提取物及其不同馏分的抑菌活性。结果表明,YL001细胞内代谢产物的乙醇提取物和甲醇提取物的抑菌活性均高于石油醚提取物、乙酸乙酯提取物和正丁醇提取物,前两种提取物对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea和辣椒疫霉病菌Phytophthora capsici的72 h菌丝生长抑制作用最强,在0.4 mol/mL浓度时抑制率均达100％。乙醇提取物经硅胶柱层析分离,洗出液合并后收集得到8个馏分。测定了各馏分对番茄灰霉病菌菌丝生长的抑制作用,结果表明:馏分F6的抑菌活性最高,在0.5 mol/mL浓度时,96 h的菌丝生长抑制率可达96.09%;提取物的活性段主要集中在馏分F6、F7和F8。活体组织法测定结果表明,其乙醇提取物在10 mg/mL的剂量下对番茄灰霉病的保护效果为64.81%,治疗效果为62.03%。     

埃勒斯致病杆菌SN22发酵液中Xenorhabic acid的分离

从土壤中分离得到一株抗菌活性菌株,通过16SrDNA基因序列相似性和系统发育分析,发现该菌株为埃勒斯致病杆菌,并将其命名为埃勒斯致病杆菌SN22（Xenorhabdus ehlersii SN22）。利用硅胶柱层析结合凝胶柱层析技术,从埃勒斯致病杆菌SN22（X.ehlersii SN22）发酵液中分离得到化合物 1 ,通过核磁共振波谱、质谱及X-光单晶衍射技术分析,鉴定其为3-（环己-2-烯）丙烯酸。文献调研发现,该化合物为新的天然产物,命名为Xenorhabic acid。采用菌丝生长速率法测定了该化合物对植物病原真菌的抑菌活性;采用微量稀释法测定了其对病原细菌的最小抑制浓度。结果表明:其对向日葵菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum和瓜果腐霉病菌Pythium aphanidermatum菌丝生长具有明显抑制作用,其EC₅₀值分别为27.99和29.55 μg/mL;对大肠埃希杆菌Escherichia coli的最小抑制浓度（MIC）为62.5 μg/mL。     

伯氏致病杆菌SN269发酵液中madumycin Ⅱ的分离与纯化

利用硅胶柱层析、凝胶柱层析技术从伯氏致病杆菌SN269发酵液中分离得到化合物D3。通过核磁共振波谱、质谱及旋光度等分析,并结合相关文献,将其鉴定为madumycinⅡ。采用菌丝生长速率法测定了madumycin Ⅱ对植物病原真菌的抑菌活性。结果表明:madumycin Ⅱ对辣椒疫霉病菌Phytophthoa capsici和番茄灰霉病菌Botrytis cinerea菌丝生长具有明显的抑制作用,其EC50值分别为35.32和35.40 mg/L。     

嗜线虫致病杆菌对小菜蛾的致死和亚致死效应室内评价

嗜线虫致病杆菌是与昆虫病原线虫共生的细菌,对小菜蛾等多种害虫具有广谱的杀虫活性。为了深入了解该菌的杀虫活性,在室内测定了嗜线虫致病杆菌HB310 ( 简称 Xn HB310)菌株对小菜蛾幼虫的致死和亚致死效应以及持效期。结果表明, Xn HB310菌液对小菜蛾2龄和3龄幼虫72 h的LC50值分别是3.32×104 和8.56×104 CFU/mL,其活性组分主要存在于菌株细胞和经50 kDa超滤膜超滤后的上清液中。此外, Xn HB310菌液对小菜蛾幼虫还表现出明显的拒食活性,其2龄和3龄幼虫的拒食中浓度(AFC50)分别为4.03×105和8.48×105 CFU/mL。将2.24×106 CFU/mL菌液喷施到甘蓝苗上,其在室内的持效期为3~4 d。用亚致死剂量(LC30和LC50)的菌液饲喂小菜蛾2龄幼虫,存活幼虫的生长发育指标、蛹重、雌虫寿命以及成虫产卵量均明显下降,推测这可能导致小菜蛾下一代种群数量减少。研究结果表明,嗜线虫致病杆菌HB310菌株具有开发成为杀虫剂的潜力。     

牛至精油及其主要成分香芹酚和百里酚对16种植物病原真菌的抑制活性

为评价牛至精油及其2种主要成分香芹酚和百里酚在植物真菌病害防治方面的应用前景,采用菌丝生长速率法和孢子萌发法测定3种物质对16种植物病原真菌菌丝生长和孢子萌发的抑制活性,并采用黄瓜子叶法测定其对黄瓜灰霉病的防治效果。结果表明,牛至精油在500 mg/L浓度处理下可完全抑制番茄早疫病菌Alternaria solani、黄瓜灰霉病菌Botrytis cinerea和小麦根腐病菌Bipolaris sorokiniana等12种植物病原真菌的菌丝生长,对棉花黄萎病菌Verticillium dahliae的菌丝生长抑制率也达到97.66%。牛至精油对这13种病原真菌的EC₅₀在83.09~236.58 mg/L之间,香芹酚和百里酚对这13种病原真菌的毒力均高于牛至精油,其中香芹酚对黄瓜灰霉病菌、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum、小麦全蚀病菌Gaeumannomyces graminis、棉花黄萎病菌和小麦茎基腐病菌Fusarium pseudograminearum菌丝生长的毒力较强,EC₅₀分别为9.09、22.45、24.28、28.40和28.80 mg/L;百里酚对黄瓜灰霉病菌和小麦全蚀病菌菌丝生长的毒力较强,EC50分别为21.32 mg/L和27.08 mg/L。香芹酚和百里酚对棉花黄萎病菌、玉米大斑病菌Setosphaeria turcica、苦瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.momordicae、黄瓜灰霉病菌和黄瓜炭疽病菌Colletotrichum orbiculare的孢子萌发亦有较强毒力,其EC₅₀为3.78~289.07 mg/L。1 000 mg/L牛至精油对黄瓜灰霉病的预防效果与400 mg/L嘧霉胺悬浮剂的预防效果无显著差异;500 mg/L百里酚对黄瓜灰霉病的预防效果和治疗效果均与400 mg/L嘧霉胺悬浮剂的效果相当,而香芹酚的治疗效果显著优于400 mg/L嘧霉胺悬浮剂。表明牛至精油及其主要成分香芹酚和百里酚的抑菌谱广且活性强,具有作为植物源杀菌剂的开发应用潜力。     

2种昆虫病原线虫共生菌的代谢产物对苹果病原菌真菌的抑菌作用

嗜线虫致病杆菌(Xenorhabdus nematophila HB310)和发光杆菌(Photorhabdus luminescens HB140)是分别从小卷蛾斯氏线虫和异小杆线虫中分离到的2株昆虫病原线虫共生菌。为了明确这2种共生菌的抑菌活性,分别测定了其对苹果上6种主要病原真菌的抑菌活性。结果表明,这2种共生菌对6种苹果病原真菌均有不同程度的抑制作用。嗜线虫致病杆菌HB310菌株发酵液对苹果轮纹病病原菌抑制效果最好,抑制率达76.9%,对其他病原菌的抑制作用依次为苹果树腐烂病病原菌(74.1%)>苹果斑点落叶病病原菌(60.9%)>苹果灰霉病病原菌(46.7%)>苹果青霉病病原菌(44.5%)>苹果炭疽病病原菌(23.0%);发光杆菌HB140菌株发酵液对苹果灰霉病病原菌的抑制作用最好,抑制率达到86.7%,对其他病原菌的抑制作用依次为苹果树腐烂病病原菌(76.6%)>苹果轮纹病病原菌(58.8%)>苹果斑点落叶病病原菌(46.0%)>苹果青霉病病原菌(44.2%)>苹果炭疽病病原菌(39.9%)。2种共生菌发酵液对苹果轮纹病菌均有较强的抑制作用,其EC50分别为42.28和42.92 mL/L。     

雷帕霉素对4种植物病原真菌的抑菌活性

采用菌丝生长速率法,测定了雷帕霉素对番茄灰霉病菌、油菜菌核病菌、水稻纹枯病菌和棉花枯萎病菌的抑菌活性,比较了嘧菌酯、丙烷脒及雷帕霉素对番茄灰霉病菌的抑菌效果,并通过电子显微镜观察了雷帕霉素对番茄灰霉病菌菌丝生长的影响。结果表明:雷帕霉素对供试4种植物病原真菌菌丝均表现出了极强的抑制活性,其中对油菜菌核病菌的抑制作用最强,EC50值为2.23×10-4μg/mL,对番茄灰霉病菌、水稻纹枯病菌和棉花枯萎病菌的EC50值分别为1.32×10-3、4.05×10-3及3.82×10-3μg/mL;雷帕霉素对番茄灰霉病菌菌丝的抑制活性显著高于嘧菌酯(EC50值为3.24μg/mL)和丙烷脒(EC50值为3.81μg/mL)。电镜观察发现,经雷帕霉素处理后,番茄灰霉病菌菌丝表现出提前衰老等症状。研究结果可为深入探讨雷帕霉素对植物病原真菌的作用机制奠定基础。     

玫烟色虫草和球孢白僵菌对朱砂叶螨和二斑叶螨的致病力评价

为探寻具有杀螨潜力的生防真菌,采用喷雾法测定分析玫烟色虫草Cordyceps fumosorosea IF-1106菌株和球孢白僵菌Beauveria bassiana BB-1339菌株对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus和二斑叶螨Tetranychus urticae卵、幼螨及雌成螨的致病力。结果表明,感染玫烟色虫草IF-1106菌株和球孢白僵菌BB-1339菌株后螨类的形态特征不一致,感染IF-1106菌株后形成棉絮状菌丝,而感染BB-1339菌株后则形成羊毛状菌丝。IF-1106菌株和BB-1339菌株对朱砂叶螨和二斑叶螨卵的LC₅₀分别为2.38×10⁷、8.26×10⁷CFU/mL和4.48×10⁷、1.21×10⁸CFU/mL,对朱砂叶螨和二斑叶螨幼螨的LC₅₀分别1.97×10⁷、8.26×10⁷CFU/mL和7.65×10⁶、8.99×10^5...     

2-硝基-1-芳乙烯类化合物的设计合成及其对稻瘟病菌的抑制活性

为了筛选得到对稻瘟病菌Magnaporthe grisea具有较高抑菌活性的新型化合物,根据稻瘟病菌中1,3,8-三羟基萘酚还原酶（3HNR）的结构信息,设计合成了系列2-硝基-1-芳乙烯（2a~2e）和2-溴-2-硝基-1-芳乙烯（3a,3b）目标化合物,并测试了其对3HNR和稻瘟病菌的抑制活性,同时运用分子对接方法对目标化合物与3HNR可能的结合模式进行了分析。结果表明:大部分目标化合物对3HNR都有很好的抑制作用（IC503的抑制活性最好,IC50值为0.53 μmol/L。在50 μg/mL下,目标化合物对稻瘟病菌的生长具有不同程度的抑制作用,其中2e、3a和3b的抑制率高于96%;3a和3b的EC50值分别为16.4和11.6 μg/mL。分子对接方法分析结果表明,硝基苯乙烯骨架结构与稻瘟病菌的3HNR活性空腔的氨基酸残基有较好的相互作用,其中化合物3中的溴原子可与3HNR中Tyr223和Tyr178的羟基形成氢键,从而解释了化合物3对3HNR有较好抑制作用的原因。     

抑制烟草花叶病毒(TMV)植物提取物的筛选

为开发新型植物源抗病毒剂,以抗烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)活性为指标,利用半叶枯斑法对13种常见中草药进行了抗病毒活性筛选,并对筛选到的中草药进行了抗病机理的研究。结果表明:马蓝、玉簪、鸦胆子、白薇和苦木5种中草药的30μg/mL醇提取物抗TMV活性较好,抑制率均达70.44%以上,且高于8%宁南霉素水剂1 000倍液的抗病毒活性,其中马蓝醇提取物抗病毒活性最佳,抑制率可达90.70%。对马蓝醇提取物防治烟草花叶病毒机理的研究发现,0.5μg/mL马蓝醇提取物能够保护TMV侵染的烟草原生质体细胞形态完整;经马蓝醇提取物处理后,烟草的苯丙氨酸解氨酶和过氧化物酶活性比清水对照组明显提高;20~50μg/mL浓度的马蓝醇提取物能明显抑制TMV病毒外壳蛋白的表达。推测马蓝醇提取物可能是通过保护植物细胞而起到抗病毒作用,可进一步开发为植物源抗病毒剂。