烟草青枯病菌与其拮抗菌解淀粉芽胞杆菌的代谢表型差异分析

为探究解淀粉芽胞杆菌X60作为烟草青枯病生防菌剂的潜力,采用Biolog代谢表型技术比较了2种细菌的不同代谢表型。结果表明,烟草青枯病菌和解淀粉芽胞杆菌分别能代谢19%、41%的碳源,43%、77%的氮源,95%、86%的磷源以及100%、69%的硫源,分别有94、91种生物合成途径,49、95种渗透压表型以及19、94种pH代谢表型;解淀粉芽胞杆菌比烟草青枯病菌代谢显著的碳源有L-果胶糖、D-甘露糖等34种,氮源有腺苷、胞苷等29种;烟草青枯病菌比解淀粉芽胞杆菌代谢显著的碳源有D-糖二酸、半乳糖醇等9种,氮源有缩二脲、葡萄糖苷酸等11种;解淀粉芽胞杆菌的渗透压和pH环境适应力比烟草青枯病菌强;解淀粉芽胞杆菌具有脱羧酶和脱胺酶的活性。研究表明,2种细菌的代谢表型间存在较大差异,解淀粉芽胞杆菌的碳源、氮源、渗透压及pH代谢表型较烟草青枯病菌的丰富,烟草青枯病菌的磷源、硫源和生物合成途径代谢表型较解淀粉芽胞杆菌的丰富。     

内生解淀粉芽孢杆菌BEB17脂肽类和聚酮类化合物的抑菌活性分析

BEB17是本实验室从健康香蕉植株根部中分离得到的一株具有较强抑制真菌活性的内生解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。在本研究中,我们通过PCR检测多个脂肽类和聚酮类化合物的合成相关基因,并结合基质协助激光解吸附离子化-飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析,发现该菌株能产生表面活性素Surfactin、泛革素Fengycin和伊枯草菌素Iturin三类脂肽类化合物以及Bacillibactin、Difficidin和Bacillaene三类聚酮类化合物。通过比较两种发酵培养基(M9和Landy培养基)和两种提取方法(酸沉淀法和大孔树脂抽提法),结果发现酸沉淀法提取较为高效,Landy培养基更易于BEB17脂肽类和聚酮类化合物的发酵。活性检测表明,两种提取方法提取的粗提物对香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense race 4,Foc4)都具有较好的抑制作用,其中大孔树脂抽提法提取的物质抑制效果最好,当其浓度为300μg·m L-1时抑制率可达80.75%,说明该方法制备的粗提物的活性物质含量相对较高。进一步研究表明,该提取物能引起Foc4菌丝膨大和畸形,并抑制其孢子萌发。分析表明,该提取物对Foc4细胞膜具有破坏作用。     

解淀粉芽胞杆菌MH71的生防活性及脂肽类抗生素基因检测

从漠河多年永冻土层采集的冻土样品中分离的拮抗菌解淀粉芽胞杆菌MH71,对多种植物病原真菌和细菌具有较强的拮抗作用。本文对该菌株的生防活性相关特性及其对番茄灰霉病的离体防效进行了研究,同时,应用特异性引物对MH71中脂肽类抗生素合成有关基因进行检测。结果表明,该拮抗菌产生嗜铁素、蛋白酶、纤维素酶和吲哚-3-乙酸(IAA),不产生磷酸酯酶和几丁质酶;番茄离体叶片第5天调查结果表明该菌发酵液对番茄灰霉病的防效为92.8%,而在番茄果实上第7天和第11天调查的结果表明,与清水对照对比,发酵原液、发酵液5倍稀释液与50%啶酰菌胺1 000倍液化学农药对番茄灰霉病均有良好的防治效果,防效均为100%;从该菌的基因组DNA中扩增得到了fenB、mycB、ituA、sfp等脂肽类抗生素合成酶基因。此研究结果为该拮抗菌生防潜力的深入评价及活性物质的分离、鉴定和番茄灰霉病的生物防治提供了重要的参考资料。     

生防芽胞杆菌脂肽抗生素研究进展

本文对生防芽胞杆菌脂肽抗生素的类群、特性,脂肽抗生素合成相关基因的基因工程研究以及脂肽抗生素的分离纯化、鉴定进行了概述。最后对该类抗生素的研究前景进行了展望。     

假单胞菌对香蕉枯萎病菌的抑制作用

从已感染香蕉枯萎病的果园中分离到1株对香蕉枯萎病菌（Fusarium oxysporum f.sp.cubense）抑制作用很好的菌种,命名为G1。采用固体和液体培养法从不同角度证实了G1对香蕉枯萎病菌生长的抑制作用。结果表明,G1的发酵液、无菌滤液、挥发性物质、非挥发性代谢产物的平均抑菌率分别为92.5%、27.4%、73.8%、57.7%,可见抑制作用与活菌体有直接关系,其中产生挥发性物质尤其重要。液体培养的病原菌浓度为1.0×107cfu/mL经G1作用10d后,取样镜检发现G1通过抑制病原菌菌丝正常生长以至不能产孢,从而导致菌丝消融;通过吸附在孢子的周围,融解细胞壁,造成原生质泄露致使孢子死亡。     

解淀粉芽胞杆菌TS-1203对苹果炭疽叶枯病菌的抗生作用

为明确解淀粉芽胞杆菌TS-1203对苹果炭疽叶枯病菌的抗生作用, 采用平板对峙法和菌丝生长速率法以及孢子萌发法测定了解淀粉芽胞杆菌TS-1203对苹果炭疽叶枯病菌菌落生长和孢子萌发的抑制作用?结果表明:菌株TS-1203对苹果炭疽叶枯病菌具有显著的抑制作用, 其菌液对病菌的抑制率高达70.4%; 其发酵液对苹果炭疽叶枯病菌的抑制率随着发酵液浓度的增加而升高, 尤其当发酵液浓度为15%时, 其抑菌率为 59.0%; 发酵液处理苹果炭疽叶枯病菌孢子24 h后, 其萌发抑制率与芽管生长抑制率分别为78.2%与64.3%, 且芽管出现畸形; 利用TS-1203发酵液处理苹果离体叶片后接种炭疽叶枯病菌, 其防效为70.1%?综合分析表明, 解淀粉芽胞杆菌TS-1203对苹果炭疽叶枯病菌具有良好的抑制作用?     

利用马铃薯全粉加工废水培养解淀粉芽胞杆菌产抗菌脂肽条件优化

为实现马铃薯全粉加工废水资源高值化利用,以马铃薯全粉加工废水为基础培养基,采用Plackett-Burman设计和Box-Behnken响应面设计,对解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens PC2利用马铃薯全粉加工废水发酵产抗菌脂肽的培养基进行优化。结果表明,马铃薯全粉加工废水蛋白质、游离氨基酸、游离淀粉和还原糖含量分别为16.0、2.11、0.18和1.29 mg/mL,钾、钙和镁含量分别为1.07、0.05和0.10 mg/mL,铁、锌、锰和铜含量分别为7.10、2.34、0.25和0.09 μg/mL。蔗糖、谷氨酸钠和硫酸铵是影响菌株PC2发酵抗菌脂肽的3个主要因素。菌株PC2以马铃薯全粉废水为基础培养基无抗菌脂肽产生,采用响应面法优化获得了产抗菌脂肽的最佳培养基配方为：蔗糖30.2 g,谷氨酸钠3.96 g,硫酸铵6.0 g,马铃薯全粉加工废水1000 mL,所得抗菌脂肽粗提物对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径为21.74 mm。采用单因素试验结合响应面法,获得最适发酵条件为：接种量6.0%,装液量50 mL/250 mL,初始pH 6.8,发酵温度31℃,摇床转速170 r/min,发酵时间35 h。获得的抗菌脂肽粗提物抑菌圈直径可达22.81 mm,较优化前增加了1.08 mm,发酵液活菌数由优化前的2.6×10⁸ CFU/mL提高至3.2×10¹⁰ CFU/mL。试验结果为马铃薯全粉加工废水资源化利用奠定了基础。     

解淀粉芽胞杆菌对小麦黄花叶病的生物防治

为探索新型生防菌剂解淀粉芽胞杆菌对小麦黄花叶病的防治作用,通过盆栽和田间药效试验研究了解淀粉芽胞杆菌对小麦黄花叶病的防治效果和对小麦幼苗的促生长作用。结果表明,解淀粉芽胞杆菌对小麦黄花叶病有较好的预防效果和一定的治疗效果,浓度为500~2 000 mg/L时,预防效果为24.86%~84.55%,治疗效果为13.61%~62.58%,预防效果明显优于治疗效果。其中灌根处理的防治效果显著高于喷雾、拌种处理,且随着施用浓度的增大,防治效果提高;当灌根处理浓度为2 000 mg/L时效果最好,预防和治疗效果分别达到84.55%和62.58%。另外解淀粉芽胞杆菌对小麦有一定的促生作用,并可提高麦苗的地上部鲜重,浓度为1 200 mg/L时,地上部鲜重增重最大,较对照提高52.76%。表明解淀粉芽胞杆菌可作为生防菌剂防治小麦黄花叶病。     

解淀粉芽胞杆菌干悬浮剂对稻瘟病的防治效果及安全性评价

目前芽胞杆菌微生物杀菌剂的剂型主要以水剂和可湿性粉剂为主,芽胞杆菌干悬浮剂作为芽胞杆菌类杀菌剂的新剂型,其安全性及特性需要研究。本文分析了解淀粉芽胞杆菌T429、JT84、Lx-11、B-916干悬浮剂对稻瘟病菌的抑菌活性,平板对峙试验结果表明,抑菌带宽分别为12.00、10.33、7.67和7.50 mm;使用20 mL甲醇萃取2 g干悬浮剂,发现其对稻瘟病菌抑菌带宽分别为7.00、6.33、5.50和5.00 mm。显微观察后发现稻瘟病菌菌丝明显膨大,表明在解淀粉芽胞杆菌干悬浮剂中存在脂肽类物质;在水稻破口期喷施解淀粉芽胞杆菌T429、JT84、Lx-11、B-916干悬浮剂75 g/667 m~2,对水稻穗颈瘟的防治效果分别为85.2%、79.3%、79.6%、78.9%;使用4株解淀粉芽胞杆菌干悬浮剂对水稻种子进行浸种处理,当稀释500倍时,对水稻种子安全,且具有不同程度的促生作用;上述4株菌株干悬浮剂室内稳定性测定结果表明,存放90 d时活菌数减少不显著,存放180 d时T429与B-916变化不显著,Lx-11与JT84下降30%左右,存放360 d时4株解淀粉芽胞杆菌干悬浮剂活菌数不低于1×10~9 cfu/mL。     

解淀粉芽胞杆菌Lx-11生物学特性研究

本文从分泌代谢物种类、最佳碳源、氮源、无机盐、微量元素、pH和温度方面研究了前期筛选获得的对水稻细菌性条斑病有良好防效的解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens Lx-11的生物学特性。试验结果表明,解淀粉芽胞杆菌Lx-11可产生蛋白酶、纤维素酶和嗜铁素;最适生长温度为28℃、最适pH为7.0、最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为胰蛋白胨,微量元素甘氨酸(Gly)、谷氨酸(Glu)、VB2、VB6和肌醇均能促进Lx-11的生长,其中Gly促进作用明显;无机盐KH2PO3和NaCl能促进Lx-11的生长;生防菌Lx-11在32 h前处于对数生长期,32 h之后,菌体生长基本达到稳定。正交试验所得最优培养基组合为酵母膏1 g/L、蔗糖5 g/L、胰蛋白胨6 g/L、甘氨酸0.01 g/L和氯化钠0.15 g/L。     

香蕉枯萎病生防菌AF11的鉴定及其定殖研究

从健康大豆根系内分离出一株对香蕉枯萎病病原菌Fusarium oxysporum f.sp.cubense Race 4（FOC Race4）有强拮抗效果的内生细菌AF11。盆栽防病试验结果表明其对香蕉枯萎病的防效达71.5%。形态特征、生理生化测定和16S rDNA序列及其系统发育树分析初步确定该菌株为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens。从菌株AF11中筛选出抗利福平（100μg.mL-1）且对FOC Race 4拮抗活性稳定的变异菌株AF11Rif,采用灌根接种方法,研究菌株AF11Rif在香蕉体内定殖分布规律。试验结果表明,菌株AF11Rif能定殖于香蕉根部和茎部,接种50 d后根部定殖量为118 cfu.mg-1,茎部为32 cfu.mg-1。     

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...     

FoAP1基因在香蕉枯萎病菌致病过程中的功能分析

 为了探究AP1转录因子在尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种(Foc4)中是否参与香蕉枯萎病的致病过程，借助尖孢镰刀菌Fo5176菌株(GenBank序列号:AFQF01001482.1)全基因组序列，通过PCR和RT-PCR技术克隆获得了Foc4中AP1转录因子的基因组DNA和cDNA编码序列.利用PEG介导的原生质体转化法获得AP1基因敲除转化子。利用qRT-PCR分析AP1可能调控的下游基因表达。利用灌根法(直接在根部浇菌)检测了AP1缺失突变体的致病能力。结果表明Foc4的AP1转录因子cDNA编码序列长1770bp，编码63.9kDa(589aa)蛋白，是一个典型的bZIP型转录因子，命名为FoAP1;FoAP1缺失突变体的气生菌丝大量减少，菌丝的入侵生长受到严重限制。对外源氧化胁迫不敏感，但致病能力减弱。     

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...     

香蕉枯萎病菌1号和4号生理小种细胞壁降解酶的比较

对香蕉枯萎病菌1号和4号生理小种的细胞壁降解酶进行比较。通过测定4号生理小种在寄主体内细胞壁降解酶的活性发现,能检测到多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)、果胶甲基反式消除酶(PMTE)和纤维素酶(Cx)的活性。在不同碳源培养条件下,2个生理小种均有以上5种酶的活性,以1%柑桔果胶为碳源时产生的PMG和PG活性明显高于其他几种酶的活性,而以1%CMC为碳源时,所产生的Cx都比其他几种酶的活性高。细胞壁降解酶同工酶电泳后发现,4号生理小种在寄主体内和体外培养时都比1号生理小种多分泌一种PG。2个生理小种在体外培养时分泌的PMG、PGTE和PMTE没有差异。4号生理小种在寄主体内比1号生理小种多分泌一种PMG,却少分泌一种PGTE,2个生理小种在寄主体内的PMTE则没有差异。     

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。     

香蕉枯萎病生防菌对杀虫剂的适应性研究

将4株香蕉枯萎病生防细菌bio ZK11、bio HN2、bio HN10和bio F4分别与杀虫剂噻唑磷、毒死蜱、辛硫磷混合,测定其混合液对香蕉枯萎病病菌孢子萌发的抑制作用以及杀虫剂对生防菌生长繁殖的影响。结果显示,噻唑磷对生防菌bio ZK11的抑菌作用没有影响,而毒死蜱和辛硫磷增强bio ZK11的抑菌作用;噻唑磷和毒死蜱增强bio HN2的抑菌作用,辛硫磷则对bio HN2的抑菌作用没有影响;噻唑磷、毒死蜱和辛硫磷增强了生防菌bio HN10的抑菌作用;噻唑磷、毒死蜱和辛硫磷对生防菌bio F4的抑菌作用没有影响。辛硫磷对生防菌bio HN2的菌落生长有一定的影响,对另外3种生防菌没有影响;噻唑磷对4种生防菌菌落大小都没有影响;毒死蜱对香蕉枯萎病生防菌bio HN10的菌落大小没有影响,但使生防菌bio ZK11、bio HN2和bio F4的菌落变小。3种杀虫剂除了对生防菌bio F4的生长量没有显著影响,对其他3种拮抗菌的生长都有一定的影响。     

辣椒根腐病内生拮抗细菌筛选及菌株Hj33-7的鉴定和抗菌活性

从采自黑龙江和辽宁辣椒根腐病区的健康辣椒植株体内分离到141株内生细菌.对峙培养发现10株内生细菌对辣椒根腐病菌Fusarium oxysporum有较强的抑制作用,各菌株抑菌带宽均在7mm以上.10株拮抗细菌对辣椒根腐病的防治效果从25%到75%,其中,菌株Hj33-7、Hj33-6、Hj33-4及Hgu23-2对辣椒根腐病的防治效果分别达到75%、75%、66.6%和66.6%.经形态、生理生化特征和分子生物学等测定分析,将菌株Hj33-7初步鉴定为地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis.Hj33-7发酵滤液对辣椒根腐病菌菌丝生长与形态、孢子萌发均有较强的抑制活性.     

解淀粉芽胞杆菌B1619防控设施番茄枯萎病田间使用技术研究与示范

解淀粉芽胞杆菌B1619能够有效防控设施番茄枯萎病,研究菌株B1619田间高效使用技术对保证生防效果至关重要。本文对菌株B1619在接种番茄枯萎菌的病土中的定殖规律,菌株B1619水分散粒剂在田间的撒施方式和使用剂量,菌株B1619水分散粒剂对番茄枯萎病的田间防治效果进行了试验。结果表明,解淀粉芽胞杆菌B1619可以在接种枯萎菌的病土中稳定定殖并维持一定数量,在21 d时仍然有5.9×10~4 cfu/g土的种群数量。田间穴施和灌根的撒施方式防治效果明显好于蘸根和拌土,田间使用剂量应≥6 g/株。2年4地的田间药效试验结果表明,当田间撒施方式为穴施,田间使用剂量为32 kg/667 m~2时,菌株B1619水分散粒剂对番茄枯萎病的防治效果达到65.1%~85.2%,显著高于化学药剂百菌清。示范推广试验证明,菌株B1619水分散粒剂对番茄枯萎病的田间防治效果达到85%~90%。     

花生青枯病内生拮抗细菌的鉴定、抗菌活性及其田间防效

从病区健康花生植株茎秆内分离到1株对花生青枯病菌Ralstonia solanacearum有强拮抗作用的内生细菌,命名为BZ6-1菌株.拮抗试验表明,该菌具有较广抗菌谱,对多种植物病原真菌有较强的抑制作用.形态观察和16S rDNA同源性分析初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens.该菌的最佳培养基组成为:糖蜜10g·L-1,蛋白胨0.5g·L-1,酵母膏0.5g·L-1.最适发酵条件为pH8.5、装液量50mL/250mL、温度25℃、转速200r·min-1、培养时间21h,在此条件下拮抗圈直径达34.0mm.田间试验结果表明BZ6-1菌株对花生青枯病防效达62.3%.