目的 从红豆杉内生木霉属真菌MPT-009的次生代谢产物中发现具有抗菌活性的单体化合物.方法 采用硅胶、ODS、Sephadex-LH20柱层析和半制备高效液相等方法进行分离,利用高分辨率质谱、NMR波谱数据和电子圆二色谱(ECD)计算等方法确定化合物结构,通过二倍稀释法评价化合物对8种临床耐药性细菌和7种植物病原真菌的抗菌活性.结果 从木霉属真菌MPT-009大米发酵产物中共分离得到了一个新的聚酮化合物trichoketide F(1)和6个已知化合物10-deacetylkoningiopisin D(2)、koninginin A(3)、koninginin B(4)、koninginin D(5)、koninginin E(6)、isoharziandione(7).化合物 1 对马铃薯黄萎病菌、水稻纹枯病菌、油菜菌核菌、棉花枯萎病菌、草莓黑斑病菌、玉米小斑病菌显示一定的抑制活性,MIC值为12.5～50 μg/mL.结论 本文对红豆杉内生真菌Trichoderma sp.的次生代谢产物进行了深入研究,分离得到1个新化合物,丰富了木霉属真菌代谢产物,且该化合物对油菜菌核病菌具有较好的抑制活性,MIC值为12.5 μg/mL.

[背景]玉米纹枯病逐渐发展为制约我国玉米持续增产的主要病害,有效霉素A与生防菌木霉均对纹枯病菌具有抗性,但二者各有优缺点.[目的]研究有效霉素A与木霉菌协同作用的可行性,提高对玉米纹枯病的防治水平,实现抗生素类化学农药的减量使用,提高生态环境安全性.[方法]测定有效霉素A处理后的棘孢木霉GDSF1009的细胞壁降解酶及防御反应相关酶活性,烟草叶片验证活性氧及过敏性反应.利用转录组及气相色谱-飞行时间质谱联用分析有效霉素A对GDSF1009基因表达差异及生长代谢的影响,并进行叶片及平皿协同抑菌实验.[结果]有效霉素A对棘孢木霉GDSF1009的几丁质酶、纤维素酶及木聚糖酶的活性无影响,有效霉素A未进入到棘孢木霉菌细胞内.在转录组水平,有效霉素A处理木霉24h和48 h后,与对照相比,差异基因所占比例分别为8.932％和6.779％,有效霉素A对GDSF1009相关的糖类及脂类代谢没有显著影响,仅对氨基酸代谢相关的基因有一些影响,这些基因并不会造成氨基酸代谢的大量变化.同时验证了在二者联合使用时,可以显著地提高玉米纹枯病的防治效果.[结论]有效霉素A对棘孢木霉菌的初生代谢系统是比较安全的,二者协同作用的抗病效果显著高于单因子作用.

选取具有代表性的革兰氏阴性细菌大肠杆菌、革兰氏阳性金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌及小麦、棉花、玉米、水稻等病害病原菌,通过比较各段萃取物对8种真菌的抑菌谱和对3种细菌抑菌圈效果差异,发现冬瓜皮提取物乙酸乙酯萃取部分抑菌效果最好.对抑菌活性最佳的乙酸乙酯粗提物,进一步做最小抑菌浓度实验、耐热及紫外辐照研究,结果表明,乙酸乙酯部位粗提物的抑菌谱广且抑菌活性强,对小麦赤霉病原菌、小麦纹枯病菌原菌、棉花枯萎病菌的生长抑制率达到80％以上,对玉米大斑病菌生长抑制率达93.8％.温度和紫外辐照对冬瓜皮提取物乙酸乙酯部位粗提物的抑菌作用有一定影响,121℃加热5 min使抑菌效果降低42％,75℃加热30 min使抑菌效果降低30％.

基于全基因组数据,确定芽孢杆菌BS-6的分类地位,验证其对植物病原菌的拮抗作用以及挖掘其潜在的生防功能.通过全基因组中16S rRNA及gyrA基因序列的系统发育分析及基因组分析方法确定芽孢杆菌BS-6的分类地位,通过平板对峙方法研究其对马铃薯枯萎病菌、玉米纹枯病菌和苹果轮纹病菌的拮抗能力;利用antiSMASH软件分析和预测菌株BS-6抑菌物质的相关基因并挖掘其生防潜力.基于16S rRNA及gyrA基因序列的系统发育分析及基因组分析结果,BS-6被鉴定为枯草芽孢杆菌,同时发现BS-6基因组中存在7种芽孢杆菌属重要或特有的次生代谢产物基因簇,4种未知功能的次生代谢产物基因簇,具有良好的抑制真菌生长的能力.枯草芽孢杆菌BS-6具有较强的拮抗植物病原菌的能力及良好的农业应用前景.

由真菌Rhizoctonia solani引起的纹枯病严重危害玉米(Zea mays)和水稻(Oryza sativa)等作物的安全生产.R.solani的宿主范围广且抗源少,加之相关的抗性机制研究有限,导致纹枯病的危害长期得不到有效控制.近期,中国科学家通过对318份玉米自交系进行全基因组关联分析,筛选到1个与纹枯病抗性相关的、编码F-box结构域蛋白的候选基因ZmFBL41 (GRMZM2G109140).ZmFBL41蛋白是SCF (SKP1-Cullin-F-box) E3泛素连接酶复合体的一员,能介导复合体对肉桂醇脱氢酶ZmCAD的降解,从而降低木质素的积累,使玉米易感纹枯病.玉米抗病自交系Chang7-2中,蛋白ZmFBL41Chang7-2因2个关键氨基酸的变异,不能结合并降解底物ZmCAD,使木质素含量增加,从而提高玉米对纹枯病的抗性.该研究率先揭示了SCF复合体可通过降解肉桂醇脱氢酶来调控植物免疫反应的新型分子机制,为提高玉米及其它作物对纹枯病的抗性提供了重要理论依据和基因资源.

生防细菌是绿色防控稻瘟病的有效措施.为了发掘高效拮抗稻瘟病菌的生防细菌,本研究采用平板对峙法从感病品种K020268的健康稻株叶片中筛选获得1株对稻瘟病菌抑制效果较好的拮抗细菌K-268,同时测定该菌的抑菌谱.通过形态学观察、生理生化鉴定16S rRNA和gyrA序列分析对其进行菌种鉴定,并初步研究了该菌株的生物学特性和对稻叶瘟的防治效果.结果表明,菌株K-268对稻瘟病菌菌丝生长抑制率为86.30％ ±0.70％,同时对水稻纹枯病菌、玉米大斑病菌及柑橘沙皮病菌等供试的14株植物病原菌均有抑制作用;经鉴定菌株K-268为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),该菌株对数生长期为14-32 h,生长最适温度为30℃,生长最适pH值为6.0-7.0,并且其具有良好的耐盐性.离体接种实验结果表明,稀释10倍即菌液浓度6×108 CFU/mL时,预防组和治疗组的叶瘟发病率分别为14.81％和23.46％,效果与稀释750倍的75％三环唑稀释液(WP)效果相当.活体喷雾接种结果表明,在接种稻瘟病菌分生孢子悬浮液(1×106个/mL)前24 h喷施稀释10倍(6×108 CFU/mL)的发酵液和接种稻瘟病菌分生孢子悬浮液后24 h喷施稀释10倍的发酵液对稻叶瘟的防效分别为59.00％和60.23％,效果接近500稀释液的40％稻瘟灵(EC).因此K-268在水稻稻瘟病生物防治中具有一定的开发和应用价值.