枯萎病生防菌FJAT-4的生长与抑菌作用的温度效应

为了解温度对枯萎病生防菌地衣芽胞杆菌菌株FJAT-4生长和抑菌作用的影响,采用平板培养基培养、液体培养基振荡培养和含菌培养基等方法研究菌株FJAT-4在不同温度下的菌落生长特性、生长动力学及其对尖孢镰刀菌菌株FJAT-135抑制作用的浓度效应和温度效应。结果显示,菌株FJAT-4菌落、菌体的生长都表现为在20℃以下的环境中生长缓慢、生长曲线为直线型,在25~30℃时生长较良好、生长曲线为对数型,最佳的生长温度为35~40℃;不同温度培养的菌株FJAT-4培养液及其10倍系列梯度稀释液对菌株FJAT-135都具有较强的抑制作用,而且不同培养液或稀释液抑菌作用之间的强弱差异远小于其活菌数之间的差异;温度对菌株FJAT-4抑制菌株FJAT-135的作用有显著影响,在15℃条件下,菌株FJAT-4对FJAT-135的抑制作用最弱,在20~30℃条件下,菌株FJAT-4的抑菌作用相对较强,在35℃条件下,菌株FJAT-4的抑菌作用最强。研究结果表明,温度对生防菌FJAT-4的生长和抑菌作用都有显著影响,35~40℃的温度是该菌株生长和抑菌作用的最适温度。     

pH胁迫下尖孢镰刀菌生长动力学模型

尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)是兼性寄生真菌,引起农作物枯萎病,防治困难。研究来自不同寄主的尖孢镰刀菌在不同pH马铃薯蔗糖(PS)琼脂培养基上的生长情况,构建动力学模型,以了解培养基的初始pH差异对尖孢镰刀菌生长特性的影响。测定了尖孢镰刀菌菌株在不同pH培养基、25℃培养条件下的生长速度,构建生长动力学模型。供试6个尖孢镰刀菌菌株在pH为3~10的液体培养基中均有不同程度生长,不同菌株对培养基pH的影响规律相似,在不同pH的PS液体培养基中培养14 d后,液体培养基的pH均有靠近6~7的趋势。在pH为3~9的培养条件下,尖孢镰刀菌菌落可以分成4类:菌丝型、粘滑层型、菌丝粘滑层型和菌丝带粉状物,各菌株的菌丝和培养基色泽也有所差异。同一菌株在培养基不同pH下生长速度不同,其生长的最适pH为6~8,菌落平均直径最大(45~49 mm),亚适pH为4、5和9;而在pH为3、10和11时菌落直径明显变小(17~21 mm)。培养14 d后培养基pH对菌落形态、色泽有一定的影响,不同菌株在不同pH培养基培养下产孢量也存在差异。pH在4~8时其平均产孢量最大,达(223.8~273.3)×104cfu.mL 1,其中pH为6.38(自然pH)时产孢量最高,pH为11时产孢量最低。供试菌株在不同pH条件下的菌落生长速度和产孢量变化动力学模型均符合二次曲线方程。     

开菲尔粒中醋酸菌的分离鉴定

从开菲尔粒中分离出2株醋酸菌FJAT-13764和FJAT-13780.利用形态学观察、生理生化和16S rDNA方法对菌株进行分类鉴定.菌株FJAT-13764和FJAT-13780的菌体形态均为圆端直杆菌,单个或成对,无芽孢,其生理生化特征与醋杆菌属Acetobacter基本一致.经16S rDNA基因序列同源性比较和系统发育分析,鉴定菌株FJAT-13764为Acetobacter orientalis(东方醋酸菌),菌株FJAT-13780为Acetobacter syzygii.     

微生物发酵床不同深度垫料的细菌群落多样性

为了解微生物发酵床不同深度垫料细菌的多样性,明确不同深度的细菌群落组成,采用五点采样法,收集了发酵床表层10 cm、中层30 cm、深层50 cm的垫料,分别进行垫料宏基因组DNA的提取,原核生物16S rDNA基因V3～V4区的扩增及Illumina高通量测序。试验共获得1 045 225条序列,共包含32门、303科、609属和1834类OTUs。表层垫料细菌数量最多,中层垫料细菌种类最多。微生物发酵床不同深度垫料的细菌群落有所差异,在表层垫料中,变形菌门(25.9%)和放线菌门(10.2%)相对含量高;中层垫料中拟杆菌门(27.8%)、变形菌门(25.1%)和厚壁菌门(17.0%)相对含量高。发酵床垫料表层和中层细菌多为有机物降解菌,主要为异常球菌——栖热菌门的特吕珀菌科、变形菌门的黄单胞菌科和拟杆菌门的黄杆菌科细菌。随着垫料深度增加,拟杆菌门(33.3%)和螺旋体门(9.2%)含量升高,厌氧菌如螺旋体门的螺旋体科、拟杆菌门的腐螺旋菌科在深层垫料中达到峰值。研究表明,表层垫料中微生物含量最高,代谢最为活跃,是主要的有机质降解层;深层垫料厌氧菌含量高。     

青枯病生防菌ANTI8098A的微胶囊化技术

以明胶和阿拉伯胶为壁材,通过复凝聚法进行青枯病生防菌ANTI8098A微胶囊的制备,研究壁材浓度、生防菌ANTI8098A发酵液添加浓度、搅拌速度、酸碱度和甲醛固化条件对微胶囊粒径、形状的影响.试验结果表明,用2 5%明胶和2 5%阿拉伯胶为壁材制备青枯病生防菌ANTI8098A微胶囊,条件为pH值4 0、生防菌发酵液浓度10%～30%、搅拌速度400 r·min-1、固化时添加1%的甲醛溶液,生防菌的包被率可稳定在70%左右,微胶囊为圆形,平均直径为30 8~57 3 μm,生防菌微胶囊萌发率达93%以上.     

微生物发酵床猪舍空气微生物种群结构的研究

为了研究微生物发酵床猪舍空气微生物的组成,采用自然沉降法对猪舍空气微生物进行收集,利用16S rRNA序列分析及形态观察确定微生物的分类,揭示猪舍空气微生物的多样性。从猪舍空气中共分离到细菌60余株,经过16S rRNA基因序列的同源性比对,最终确定27个代表菌株进行后续分析。分析结果表明,27株细菌中包含芽孢杆菌属14个种（51.9%）,假单胞菌5个种（18.5%）,葡萄球菌4个种（14.8%）,苍白杆菌属、类芽孢杆菌属、赖氨酸芽孢杆菌属及单胞菌属各1个种;27株细菌中包含5种条件致病菌,6种有机物降解菌。采用SPSS分析将猪舍空气微生物按采集地点明显聚成6类：仅分布于猪舍下风处的菌、仅分布于猪舍上风处的菌、仅分布于猪舍外的菌、猪舍上风和下风处共有菌、猪舍下风处和猪舍外共有菌及3处共有菌。对猪舍空气微生物空间分布的研究显示,猪舍下风处微生物种类较多,有20种,多于猪舍上风处和猪舍外部,其中15种为下风处特有种。由于微生物以气溶胶的形式存在,猪舍内相邻位置具有相似的微生物组成。以上研究结果表明,微生物发酵床猪舍空气微生物种类丰富,且微生物分布与风向相关。     

生防菌ANTI-8098A对青枯雷尔氏菌致病力的影响

经生防菌蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus菌株ANTI-8098A处理后,番茄青枯雷尔氏菌Ralstonia solanacearum强致病力菌株弱化为无致病力菌株,弱化指数由0．40转变为0．86,回接番茄苗发病率由100．0％转变为0。同时,生防菌处理后的无致病力菌株在培养24h以前菌体生长能力显著增加,其中在12h时生长速率增长最快,达到了5．6倍;紫外-可见光吸收值明显下降,OD450nm由0．5740降为0．2644;高效液相离子交换色谱的表征由前峰〈后峰转变为前峰〉后峰;对生防菌异源蛋白的吸附由2种蛋白质（97．4kD和116．0kD）转变为1种蛋白质（97．4kD）。结果表明：ANTI-8098A对青枯雷尔氏菌具有致弱作用,并使其生理生化特性产生显著的变化。     

植物疫苗鄂鲁冷特对番茄青枯病的田间防治效果

为了明确植物疫苗鄂鲁冷特对番茄育苗及其田间青枯病防治效果的影响,在番茄育苗基质中添加植物疫苗,测定处理后种苗株高、根系长度及出苗率;在田间种植共设疫苗袋装、沟施、浇灌及生防菌剂、化学农药和清水对照6个处理,对根系土壤的养分含量、植株的生物学性状及青枯病发病率进行研究。结果表明,植物疫苗处理分别能使番茄植株株高、根系长度和出苗率提高13.71%、68.20%和56.66%;疫苗袋装和沟施处理的番茄根系土壤有机质、全氮、全磷、全钾和交换性钙含量均显著高于其它处理;疫苗袋装、沟施和浇灌均能显著提高番茄植株的株高、花数和产量,其中疫苗袋装处理效果最好,番茄产量最高为99.55 t/hm~2,对不同生育期的平均防治效果最高为93.47%。表明植物疫苗鄂鲁冷特的应用能育出壮苗,降低青枯发病率,提高产量。     

整合微生物组菌剂的提出、研发与应用

【目的】利用微生物发酵床作为发酵槽,猪粪氮素连续流加中温好氧发酵,将通过宏基因检测鉴定到的微生物组称为整合微生物组,生产高含菌量整合微生物组菌剂,作为植物病害生防菌剂。【方法】生产工艺:原料配制→发酵床发酵→猪粪氮素连续流加→好氧发酵控制→产品加工→产品包装等。生产技术:利用养猪使用1年以上的微生物发酵床,添加一层10 cm厚的30%豆饼粉+70%杏鲍菇菌糠垫料,每平方米1头猪作为猪粪氮素连续流加营养来源,每天翻耕1次,连续好氧发酵20 d后,取出上层20 cm的垫料,进入晾晒、粉碎、分筛、包装,加工成整合微生物组菌剂。【结果】整合微生物组菌剂产品技术指标:含水量29.74%,pH 7.56,有机质含量44.46%,全氮含量2.23%,腐殖酸含量11.20%,粗纤维含量14.06%,含菌量145×10 ⁸cfu/g。宏基因组测定结果表明,菌剂样品序列（reads）条数平均值为99 701.75,每克菌剂含有细菌39门、96纲、189目、383科、786属、1 281种;其中,芽孢杆菌46种,9种为中国新记录种,即:①嗜气芽孢杆菌（Bacillus aerophilus）、②蚯蚓芽孢杆菌（Bacillus eiseniae）、③丝状芽孢杆菌（Bacillus filamentosus）、④柯赫芽孢杆菌（Bacillus kochii）、⑤根际芽孢杆菌（Bacillus rhizosphaerae）、⑥长型赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus macroides）、⑦淤泥大洋芽孢杆菌（Oceanobacillus caeni）、⑧拾蛤鸟氨酸芽孢杆菌（Ornithinibacillus scapharcae）、⑨海洋枝芽孢杆菌（Virgibacillus oceani）;未发现猪细菌病原。可培养法分离的芽孢杆菌活菌数2.062×10 ⁸cfu/g,宏基因组测定结果中,芽孢杆菌的总丰度为1.42%,以此推算菌剂有效细菌总含量145×10 ⁸cfu/g。整合微生物组菌剂浸出液处理组的绿豆发芽率为96.67%,与清水对照组无显著差异（P>0.05）,但胚根长比对照增加了58.08%。用5%—10%的菌剂配制成育苗基质,番茄出苗率提高了3.0%,株高增加了25.1%,对番茄青枯病的校正防治效果可达79.41%。整合微生物组菌剂的产品质量标准参考农业农村部生物有机肥标准（NY884-2012）,初步确定为:有机质≥40%,含水量≤30%,pH 5.5—7.5,粪大肠菌群数≤100个/g,蛔虫卵死亡率>95%,有效期>6个月;重金属含量满足标准要求:砷<15 mg·kg ^-1,镉≤15 mg·kg ^-1,铅≤15 mg·kg ^-1,铬≤15 mg·kg ^-1,汞≤15 mg·kg ^-1;有效活菌数调整为:总细菌数≥30×10 ⁸cfu/g,其中芽孢杆菌≥2×10 ⁸cfu/g。 【结论】提出了整合微生物组菌剂的概念和产品技术标准。研发的整合微生物菌剂可促进种子根部生长,并对番茄青枯病有良好的防治效果。     

芽胞杆菌采集标准规程的构建与应用

芽胞杆菌样品采集工作包括实物采集和信息采集两个部分。通过构建"芽胞杆菌采集标准规程",在实物采集方面,进一步规范了科技人员在芽胞杆菌资源采集行为,实现采样的标准化、规范化;而在信息采集上,芽胞杆菌采集标准规程涵盖了与国家菌种保藏登记对接的所有样品采集信息,运用GPS定位、手机app、照片记录、视频拍摄、文字描述等多种手段详细记录采集地的地理信息、生态特性、生境特点,实现样本的高效采集。