多粘类芽孢杆菌生物特性及其机理研究进展

多粘类芽孢杆菌具有多种可利用的生物特性,本研究归纳了近年来前人有关其在基因、代谢活性物质和机理方面的研究成果。多粘类芽孢杆菌不仅在多肽蛋白、酶、功能性多糖及其他代谢活性物质上研究深入,而且在植物促生、潜在生物医药应用等领域的机理研究也有所突破。然而,在其微生态、代谢活性物质结构和功能关系以及深入的分子机理研究仍显不足。通过对多粘类芽孢杆菌的基因水平、代谢产物和作用机制的研究进展进行了综述,并对其在今后的研究进行展望。     

生物药剂和化学药剂对苹果树腐烂病菌的抑制效应

为研究不同生物药剂和化学药剂对苹果树腐烂病的影响,分别以多粘类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、多抗霉素、苦参碱4种生物药剂和戊唑醇、咪鲜胺2种化学药剂为材料,采用培养皿离体培养方式,研究单一药剂和不同药剂组合对苹果腐烂病病原菌丝生长和分生孢子萌发的抑制效应。结果表明：在培养基中添加单一药剂时,多粘类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌浓度为180 mg /L、多抗霉素浓度为225 mg /L、苦参碱浓度为5 mL/L和戊唑醇、咪鲜胺浓度为0.75 mL/L时,抑菌率均可达100%。另外,0.02 mL/L咪鲜胺分别与45 mg/L枯草芽孢杆菌、45 mg/L多粘类芽孢杆菌、0.045 mg/L多抗霉素以及0.02 mL/L戊唑醇与45 mg/L多粘类芽孢杆菌组合,4种组合的菌丝抑菌率与孢子抑制率都达到100%,抑菌效果明显好于其他药剂组合。说明这4种生物药剂和化学药剂组合可作为高效、低毒的混合型药剂来防治苹果树腐烂病的发生。     

多粘类芽孢杆菌对油菜中硝酸盐含量的影响

蔬菜中硝酸盐含量超标危害人体健康,有效降低蔬菜中硝酸盐含量是提高蔬菜品质的主要目标之一。本研究考察了多粘类芽孢杆菌对降低油菜中硝酸盐含量的作用。结果表明,在种植油菜的基质中施加尿素后,油菜中硝酸盐含量显著提高,远超出国家标准限值（3000 mg/kg）;而施加尿素后再施加多粘类芽孢杆菌发酵液,油菜中硝酸盐的含量保持在较低的水平,与不施尿素的对照相当;将发酵液高温灭活后,减少油菜中硝酸盐积累的作用消失。施用100倍至10000倍稀释的多粘类芽孢杆菌发酵液（3×105~3×107 CFU/mL）,对油菜中硝酸盐的积累都有明显降低作用,浓度越高效果越明显。     

不同分子量壳聚糖抑菌作用的研究

随着壳聚糖研究的不断深入,其不同寻常的抑菌活性引起了学者们的广泛关注。为了获得壳聚糖对桉树青枯病病原菌极其拮抗菌的抑制活性,在研究中考察了不同分子量的壳聚糖对桉树青枯病的生防菌302-多粘类芽孢杆菌、199-蜡状芽孢杆菌及桉树白枯病的病原菌76-茄青枯拉尔氏菌、RS-桉树青枯病原菌的抑制效果。采用琼脂扩散纸片法研究了不同浓度和分子量的壳聚糖对上述4种菌的抑制效果,利用了系列稀释法研究了不同分子量的壳聚糖的最小抑菌浓度。同时研究了分子量为2200的壳聚糖在不同pH条件下的抑菌效果。结果表明,5种不同分子量的壳聚糖对76-茄青枯拉尔氏菌和RS-桉树青枯病病原菌有明显的抑制作用,其中分子量为2200和5万的壳聚糖对青枯病原菌的抑菌效果最好,且随壳聚糖浓度的增大,壳聚糖的抑菌作用逐渐增强,最小抑菌浓度在0.05%以上。而这2种分子量的壳聚糖对302-多粘类芽孢杆菌和199-蜡状芽孢杆菌的抑菌效果较上述2种病原菌要明显弱很多,最小抑菌浓度在0.1%以上。在上述试验的基础上,本试验进一步探讨了分子量为2200的壳聚糖在不同pH条件下对4种受试菌的抑制效果。结果表明,当pH在5.5~6.5时,对受试菌具有最佳的抑制效果。壳聚糖对上述4种菌的作用效果尚未见文献报道。     

芽孢杆菌在植物真菌病害防治中的应用

芽孢杆菌是一类革兰氏阳性菌,对多种植物的病原菌有拮抗作用,其生长迅速、抗逆性强、对环境友好,是国内外应用最广泛的生防菌之一。本文综述了目前国内外利用芽孢杆菌进行植物真菌病害防治的主要进展、防病机制及其应用情况,并对当前研究与应用中存在的问题进行了探讨。     

莫海威芽孢杆菌对梨腐烂病的抑菌防病效果

旨在探讨莫海威芽孢杆菌对梨腐烂病菌的抑菌作用及抗菌机理,为梨树腐烂病的生物防治提供依据。采用平板对峙、生防机制初探和离体枝条法研究莫海威芽孢杆菌对梨腐烂病的抑菌防病效果。结果表明：莫海威芽孢杆菌可明显抑制梨腐烂病菌的生长,菌丝生长抑制率达到68%。莫海威芽孢杆菌可以产生蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和嗜铁素;其无菌发酵滤液可抑制梨腐烂病菌丝生长;其挥发性物质对菌丝抑制率为22.6%。莫海威芽孢杆菌保护性防效为41.7%,治疗性防效为44.6%。莫海威芽孢杆菌对梨腐烂病菌具有明显的抑制作用,对梨腐烂病具有一定的生防潜力。     

生物农药在西洋参种植中的应用效果研究

以菌丝生长速率法,针对生物农药对西洋参病害病原菌所产生的抑制作用进行测定,并选取4种药剂进行田间防效试验.室内抑菌测定结果得知,嘧菌酯、多黏类芽孢杆菌、2％氨基寡糖素水剂和荧光假单胞杆菌农药对黑斑病菌落生产形成抑制作用,嘧菌酯、2％氨基寡糖素水剂对疫病菌所产生的抑制效果相对较好,多黏类芽孢杆菌、荧光假单胞杆菌对锈腐病菌...     

多黏类芽孢杆菌在蔬菜生产上的应用

正多黏类芽孢杆菌,是世界上第一个以类芽孢杆菌属菌株(多黏类芽孢杆菌)为生防菌株的微生物农药,是一种细菌活菌体杀菌剂,对植物黄萎病、油菜腐烂病等多种植物病害均具有一定的控制作用,用于防治马铃薯软腐病、黄瓜角斑病、青椒疮痂病等。其主要功能有两点:一是通过灌根可有效防治植物细菌性和真菌性土传病害,同时可使植物叶部的细菌和真菌病害明显减少。二是对植物具有明显的促生长、增产作用。     

1株生防枯草芽孢杆菌作为活体菌剂在小麦种子贮藏中的应用研究

生物防治是植物病害防治的重要手段之一,为了研究生物防治措施在小麦种子贮藏中的应用,试验以生防枯草芽孢杆菌JGA2(-5)27-2为研究对象,对其作为活体菌剂在小麦种子贮藏中的应用进行了初探。生防枯草芽孢杆菌JGA2(-5)27-2能产生植物激素细胞分裂素,并具有较广的真菌病害抗菌谱。小麦发芽试验表明,其作为活体菌剂处理小麦后发芽率提高了10.0%。模拟小麦种子吸湿回潮受真菌侵染的试验显示,活体菌剂处理过的小麦种子受侵染的程度低于对照。试验证明：利用生防菌株JGA2(-5)27-2作为活体菌剂在小麦种子贮藏中的应用具有一定的应用价值。     

贝莱斯芽孢杆菌HN-1突变体文库的构建及Arp基因的鉴定

贝莱斯芽孢杆菌HN-1是一株对香蕉枯萎病4号生理小种尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense race 4)具有良好抑制活性的生防芽孢杆菌。本研究旨在构建生防菌HN-1的突变体库,在突变体库的基础上深入研究生防芽孢杆菌的抑菌机理,针对香蕉枯萎病的生物防治夯实理论基础。将携带转座子TnYLB-1的温敏型质粒载体pMarA质粒利用化学法转化进入贝莱斯芽孢杆菌HN-1中,通过50℃高温诱导后构建了由1 800个HN-1突变体组成的贝莱斯芽孢杆菌HN-1突变体文库,质粒消除率达99.7%。通过平板抑菌法筛选得到一株对尖孢镰刀菌Foc4的抑制活性降低的突变体,利用反向PCR技术确定插入破坏的基因与贝莱斯芽孢杆菌模式菌株FZB42 arsenic resistance protein (RBAM-550730)基因同源性为99%,在系统进化树中与贝莱斯芽孢杆菌模式菌株FZB42中的该基因属于同一分支。通过筛选鉴定HN-1突变体文库中抑菌活性丧失突变体发现HN-1中Arp基因与生防芽孢杆菌HN-1抑制尖孢镰刀菌的活性有密切的关系。     

油棕茎基腐病研究进展

由灵芝菌引起的茎基腐病是油棕生产上的最主要病害之一,在亚洲、非洲、中南美洲和大洋洲等地均有报道,给东南亚的油棕产业带来了巨大损失。综述了油棕茎基腐病的分布与危害、病害症状学、病原物与传播途径、防控技术等方面的研究进展。     

利用分子标记辅助选择聚合Pi-1和Pi-2基因改良两系不育系稻瘟病抗性

以含广谱稻瘟病抗性基因Pi-1和Pi-2的BL122为供体, 温敏核不育系GD-7S为受体, 通过杂交、回交和自交并结合分子标记辅助选择, 将Pi-1、Pi-2基因导入温敏核不育系GD-7S中, 获得5个携带两个抗性基因的纯合改良不育株系。利用34个广东代表性稻瘟病菌株接种鉴定, 5个改良株系的抗性频率为94.12%~97.06%, 而对照GD-7S抗性频率仅为17.65%; 自然病圃诱发鉴定5个改良株系的叶瘟和穗颈瘟均为0级, 表现高抗。经自然条件和人工气候箱育性鉴定, 改良株系与对照均为无或少花粉败育类型, 自交结实率为0, 说明不育起点温度与对照基本一致。统计分析表明, 除剑叶长和每株穗数外, 改良株系与对照在其他农艺性状方面均无显著差异。与恢复系L38杂交, 改良株系的杂种F1与对照的F1大多农艺性状无显著差异, 说明改良株系基本保持了GD-7S的农艺性状和配合力。     

亚麻木质素合成途径中关键酶基因片段的克隆与序列分析

亚麻是一种重要的韧皮纤维作物, 木质素对亚麻纤维的性能和品质具有较大影响。以亚麻(Linum usitatissimum L.)茎秆表皮细胞的mRNA为模板, 利用木质素合成途径中关键酶基因的同源基因保守序列设计简并引物, 通过RT-PCR扩增, 电泳获得13个特异带。分别将这些DNA片段连接到T载体后转化大肠杆菌, 从重组质粒转化菌分别挑取5~8个单菌落测定插入片段序列, 得到关键酶基因新的片段序列8个。生物信息学分析结果表明, 这些新片段分别属于3个基因家族。其中, 2个CCoAOMT基因片段(GenBank登录号为EF214740, EF214741), 3个4CL基因片段(GenBank登录号为EF214737, EF214738, EF214739), 3个F5H基因片段(GenBank登录号为EF214745, EF214746, EF214747), 推测亚麻中这几个木质素代谢关键调控酶基因存在多基因家族。新获得的基因片段序列为进一步克隆全序列和了解调控亚麻木质素的生物合成奠定了基础。     

茄科作物青枯病原菌的脂肪酸鉴定

【研究目的】采用脂肪酸鉴定技术对茄科作物青枯病原菌进行鉴定,以期为青枯病的预防与防治提供技术支持。【方法】采用选择性培养技术对茄子、番茄和辣椒病株进行青枯病原菌的分离和纯化,而后对青枯病原菌进行脂肪酸鉴定。【结果】经选择性培养分离得到的36株青枯病原菌中,有33株鉴定为典型的青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）,占91.67%;茄子、番茄和辣椒上的青枯病原菌被鉴定为青枯雷尔氏菌的比例分别为100%、90%和89.47%。【结论】脂肪酸鉴定技术具有快速性、准确性,并可通过计算机的运用使分类达到数据化、自动化,可在茄科作物青枯病的检测中得到广泛的应用。     

Bph15在非洲栽培稻、药用野生稻和宽叶野生稻中的BAC-FISH比较物理定位

用覆盖抗褐飞虱基因Bph15的两个BAC克隆，即20M14 (27 kb)和64O9 (36 kb)作为探针，对非洲栽培稻、药用野生稻和宽叶野生稻体细胞染色体进行荧光原位杂交(FISH)。两个BAC克隆均被定位于非洲栽培稻和药用野生稻第4染色体的短臂上，杂交信号的百分距离分别为37.03±4.11和81.22±3.62，相应的信号检出率为41.18%和38.22%。在宽叶野生稻中，有两对同源染色体同时检出信号，分别定位于染色体的短臂和着丝粒区，信号距着丝粒平均百分距离分别为87.78±5.23和0，信号检出率为52.58%。由此推知，这两个BAC克隆在非洲栽培稻和药用野生稻的第4染色体分布同线且同区，并且在宽叶野生稻的DD基因组也存在Bph15基因的同源序列。在未封阻的情况下，BAC克隆在非洲栽培稻的多条染色体上有杂交信号，表明它和栽培稻C_0t-1 DNA在一定程度上具有同源性。上述结果初步显示Bph15在3个稻种染色体中的相对位置。文章讨论了Bph15在3个种间的关系，为有效分离和利用Bph15基因提供了有益的依据，对不同基因组及二倍体和四倍体中功能基因可能进化机制的分析提供了线索。     

水稻条纹叶枯病抗性育种研究

利用日本育成的抗条纹叶枯病优质粳稻品种,与江苏高产品种杂交,将其条纹叶枯病抗性导入江苏高产粳稻品种,达到有利基因的聚合,改良现有粳稻品种的条纹叶枯病抗性。结果表明,在充分发病的自然条件下对条纹叶枯病抗性选择的效果十分明显,只要具有一定的选择压,很容易选择到抗性好的株系。关东194是一个优良的条纹叶枯病抗源亲本,在粳稻条纹叶枯病抗性改良和品质改良中值得加以利用。通过连续3年的定向选择,已经获得一批抗条纹叶枯病的优良品种（系）。其中“宁4009”已于2007年1月通过江苏省审定,定名为“南粳44”。     

莫迦小麦(Triticum macha L.) T型恢复基因Rf3和K型不育基因rfv1的连锁关系

为进一步明确莫迦小麦(Triticum macha) T型恢复基因Rf3与K型不育基因rfv1的连锁关系, 利用T型细胞质背景(T504A/Tm3314 F₂代和T504A//KTm3314A/90(13)21杂交分离群体)的可育株在K型细胞质下的育性测交分析, 明确了来自莫迦小麦的这2个基因连锁并不紧密, 交换值约为16.54%。可利用T型主效恢复基因Rf3提高含有T型主效恢复基因和K型主效不育基因的基础材料的选择效率。     

中国小麦育成品种和农家种中慢锈基因Lr34/Yr18的分子检测

Lr34/Yr18是重要的慢叶锈和慢条锈基因, 携带该连锁基因的小麦品种被广泛种植于世界许多国家。利用STS标记csLV34对慢叶锈和慢条锈基因Lr34/Yr18进行分子检测的结果表明, 我国231份育成品种(系)中仅有14份材料携带Lr34/Yr18基因, 占6.1%。不同麦区分布频率不同, 其中北部冬麦区为零, 黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区和西北春麦区分别为3.0%、21.4%、16.7%和33.3%。在422份农家种中, 359份含有Lr34/Yr18基因, 占85.1%。Lr34/Yr18基因在不同麦区的分布频率也存在差异, 北部冬麦区、黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区、南部冬麦区和西北春麦区分别为89.6%、77.4%、93.1%、93.8%、96.6%和61.1%。csLV34标记扩增产物为150 bp和229 bp的片段, 能有效鉴别品种是否携带Lr34/Yr18基因, 是一个重复性好、准确率高的分子标记, 可用于小麦Lr34/Yr18基因的鉴定与选择。     

苏云金芽孢杆菌cry1Ea基因的克隆及 生物信息学分析

不同来源的苏云金芽孢杆菌能产生多种多样的晶体(Cry)蛋白。基于这个特性,人们可以通过基因工程的手段向工程菌中转入编码多种Cry毒素的基因来控制虫害。通过DNA重组技术,从Bt HZM2菌株中克隆出了cry1Ea基因,对其进行了生物信息学分析,同源比对结果表明,cry1Ea8基因的核苷酸序列与已知cry1Ea的同源性为99.77%~99.91%,对应的氨基酸序列同源性为99.49%~99.74%。对cry1Ea8基因的分析还揭示出了cry1Ea8及其编码蛋白的一些生物和理化性质。结构域预测表明,Cry1Ea8由3个结构域组成,其中N-末端螺旋状结构域与膜插入与孔隙形成有关,而第二和第三个结构域与受体的结合有关。该研究为转基因抗虫植物和微生物杀虫工程菌的构建提供了新的基因来源。