镰刀菌(Fusarium spp.)和根结线虫(Meloidogyne spp.)都是植物的重要病原物,这两种病原物在寄主植物中存在着非常复杂的互作关系,可导致严重的植物土传病害.为探寻对番茄根结线虫病害具有高效防治作用的优良菌株,本研究以禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)为靶标病菌,采用平板稀释涂布法从多年种植番茄的设施大棚土壤中分离和筛选到一株抑菌效果较好的生防细菌菌株TMQ-KSL-1,根据形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因测序对该菌株进行鉴定;测定不同浓度的发酵液及发酵上清液对根结线虫卵孵化率以及根结线虫二龄幼虫死亡率的影响,通过盆栽实验分析其发酵液对根结线虫病害的防治效果.结果表明,菌株TMQ-KSL-1具有较强的杀线虫活性,其发酵液和发酵上清液处理48 h线虫卵孵化抑制率分别为94.76％和90.72％;处理24 h番茄根结线虫二龄幼虫的校正死亡率分别为100％和97.37％;菌株TMQ-KSL-1发酵液100倍稀释液、200倍稀释液对番茄根结线虫病害防治效果分别为59.54％和12.14％,且100倍液处理防效与阿维菌素500倍液处理防效(61.56％)相当;地下鲜重分别提高了 90.95％、19.65％.因此,菌株TMQ-KSL-1具有防控番茄根结线虫病害的能力,具有市场开发应用前景.

目的:从广西石角红树林自然保护区红树林土壤中筛选产淀粉酶菌株,通过Plackett-Burman实验和响应面优化其产酶条件,以期建立高产淀粉酶的发酵工艺.方法:通过平板筛选,从红树林土壤中获得产淀粉酶菌株;通过生理生化与16S rDNA测序确定菌株种类;通过单因素优化,Plackett-Burman实验和响应面优化得出最适产酶条件.结果:从红树林土壤中获得产淀粉酶菌株;鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),命名为Bacillus velezensis MG5-8;获得淀粉酶的最适温度为70℃,最适pH为6.0;经优化获得该菌株产淀粉酶最适温度为30℃,最适产酶碳源为玉米浆粉,最适产酶氮源为黄豆饼粉与牛肉膏;最适产酶条件为黄豆饼粉0.51%、牛肉膏0.55%、玉米浆粉0.34%,在此条件下该菌株的理论酶活性最大值为134.03 U/mL,模型经验证测得B.velezensis MG5-8淀粉酶活性为130.28 U/mL,为理论值的97.2%,是优化前酶活的5.63倍.结论:成功分离出一株产淀粉酶的菌株(B.velezensis MG5-8),在优化的条件下酶活最高为130.28 U/mL.

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)是生防芽孢杆菌中的重要代表,作为微生物农药的核心菌种,已被广泛应用于作物病害生物防治.贝莱斯芽孢杆菌具有植物内生性,其生防作用机制主要包括产生次级代谢产物对抗植物病原物;改善宿主植物根际微生物群落,促进宿主营养和生长;激发宿主植物产生防御反应,诱导植物获得系统抗性.其中,产生次级代谢产物是其最重要的生防作用机制.贝莱斯芽孢杆菌含有多个编码生物合成次级代谢产物的基因簇,其中包括编码聚酮化合物合酶(PKS)和非核糖体肽合成酶(NRPS)的基因簇,同时存在核糖体途径合成次级代谢产物基因簇.通过非核糖体途径可产生脂肽类化合物、聚酮类化合物、二肽和铁载体;通过核糖体途径产生小菌素、细菌素、羊毛硫抗生素.这些具有生物活性的次级代谢产物成为了天然新药和候选抗生素的储存库,对于解析生防菌作用机制具有重要意义.本文综述了贝莱斯芽孢杆菌的命名与更迭,产生次级代谢产物的类型、合成与调控基因以及靶标病原菌,以期为生防菌株的改良和生物农药的研发提供参考.

为获得高效拮抗花生病害的生防微生物,以花生冠腐病菌为指示菌,采用稀释涂布平板法和平板对峙法,从山东莱西采集的花生连作田的病、健株根际土壤样品中筛选到 1 株高效生防菌株,编号为ZHX-7.结合形态学特征和 16S rDNA、gyrB序列分析,确定ZHX-7 为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis).ZHX-7 的菌悬液、无菌发酵液和挥发性气体对花生白绢病菌、基腐病菌、网斑病菌和轮斑病菌菌丝生长的抑制均达到极显著的水平,平板对峙试验表明ZHX-7 的菌悬液对花生白绢病菌、基腐病菌、网斑病菌和轮斑病菌的抑菌率分别为 64.40%、70.37%、77.43%和 65.32%.在以ZHX-7 无菌发酵液稀释 10 倍的PDA培养基上,花生白绢病菌、基腐病菌、网斑病菌和轮斑病菌菌丝的生长抑制率分别为 67.81%、52.16%、23.52%和 69.93%.双皿对扣试验表明ZHX-7 的挥发性气体对花生白绢病菌、基腐病菌、网斑病菌和轮斑病菌的抑菌率分别为 86.82%、35.40%、81.70%和 44.19%.ZHX-7 可产生蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶等次级代谢产物;此外,在温室盆栽条件下,ZHX-7 有菌发酵液明显促进了花生的生长,同对照相比,鲜质量、干质量分别增加 31.24%和 26.47%,并且ZHX-7 有菌发酵液明显提高了花生对白绢病的抗性,防效达到51.76%.综上所述,本研究筛选获得的一株贝莱斯芽孢杆菌ZHX-7,能够抑制多种花生病原真菌,同时促进花生生长,是一株具有宽广拮抗谱的多功能菌株,具有较好的生防应用潜力.

目的 通过微生物细菌培养组学探究血小板中的可培养细菌组成,将培养组学结果与宏基因组学结果相互验证,以提高血小板中的细菌检出率.方法 收集 6 份健康人血小板标本,采用 8 种培养基于需氧条件和 12 种培养基于厌氧条件中对血小板中细菌进行大规模培养和分离,并对筛选获得的单菌落进行 16S rRNA基因测序鉴定.采用宏基因组测序技术分析健康人血小板微生物组细菌丰度.结合宏基因组测序和培养组结果,确认血小板中存在的的细菌种类.结果 6 份血小板标本经培养组学共分离获得 90 株细菌,隶属于 3 个门,5 个纲,5 个目,7 个科,9个属,23 个种,其中在种水平上得到的单克隆较多的菌株为 aurantiaca 短波单胞菌(Brevundimonas aurantiaca)(16.7%),Bacillus sp.Y1(15.6%),痤疮丙酸杆菌(Cutibacterium acnes)(14.4%)和短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)(13.3%);血小板标本经mNGS测序发现变形菌门(Proteobacteria),厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)丰度值较高.培养组学方法与宏基因组测序都检测出的细菌为:厚壁菌门细菌种类:Bacillus sp.Y1、苏云金芽孢杆菌(B.thuringiensis)、蜡样芽孢杆菌(B.cereus)、运动芽孢杆菌(B.mobilis)、贝莱斯芽孢杆菌(B.velezensis)、短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)和表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis);放线菌门细菌种类:痤疮丙酸杆菌(Cutibacterium acnes);变形菌门细菌种类:大肠埃希菌(Escherichia coli)和戴尔福特菌(Delftia tsuruhatensis).结论 培养组学和宏基因组学方法相互验证鉴定出了一些细菌,证明血小板中存在细菌.

对实验室分离保存的一株橡胶炭疽菌(Rubber tree anthracnose)进行鉴定并对其拮抗药剂进行筛选,为橡胶树炭疽病的防治提供理论基础.通过分子生物学与形态学相结合的手段对该菌株进行鉴定,对其生物学特性进行研究,并且比较生防菌剂与化学药剂对该菌株的抑菌效果.结果表明:通过分子生物学与形态学将该菌株鉴定为果生刺盘孢菌(Colletotrichum fructicola),命名为HD-1.其最适生长的培养基、碳源、氮源分别为马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)、山梨醇和牛肉浸膏,最适pH值为8.0.通过测试和比较发现,咪鲜胺、苯醚甲环唑和贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)HN-2正丁醇提取物对菌株HD-1抑制效果明显,并且通过显微镜观察发现只有HN-2正丁醇提取物处理后的菌丝发生了膨大现象.实验结果将为对田间橡胶树炭疽病的防控提供理论依据和技术支撑.

[背景]多年生林下参在自然环境下生长多年,其体内存在的内生菌具有更强的适应性和定殖性,可以提高植物自身抗性,抑制病原菌的生长,更好地发挥与植物的互作.[目的]筛选定殖能力强、繁殖能力快且对病原菌具有拮抗作用的优势菌株.[方法]采用常规组织分离方法,从健康林下参根部组织中分离内生菌,通过对峙试验筛选出对人参病原菌有拮抗作用的内生细菌并对其以传统的鉴定方法进行鉴定.[结果]在得到的 6 株内生细菌中,菌株 LXS-N2 对人参立枯病病原菌、人参猝倒病病原菌均有明显抑菌性,而且具有定殖性好、繁殖快的特点,通过破坏病原真菌细胞壁和细胞膜以及改变菌丝形态从而抑制病原真菌生长.[结论]经形态学观察、生理生化反应及 16S rRNA基因序列分析鉴定内生菌LXS-N2 为贝莱斯芽孢杆菌,具有良好的应用开发潜力.

[背景]土壤盐渍化已经成为日益严重的世界性问题,盐渍化不仅影响作物的产量,还会影响土壤的理化性质,抑制种子的萌发,阻碍植物正常生长,以及种子对水分和养分的吸收,进而影响作物的产量.[目的]玉米在盐渍土壤上生长受限,探究在中、高盐浓度下田菁种子内生菌与田菁胶混合浸种对玉米发芽的影响,为促进盐渍土玉米生长提供技术支持.[方法]利用LB液体培养基测定田菁种子内生菌贝莱斯芽孢杆菌ZH60 的耐盐性;分别利用 1%浓度田菁胶、OD600 为0.8的ZH60菌悬液及两者混合液对玉米浸种3 h,自然风干后分别置于0、100和200 mmol/L NaCl的 0.8%琼脂培养基上培养,测定玉米种子发芽势、发芽率、根长及芽长.将两叶一心期的玉米幼苗移至装有蛭石的花盆中培养,用荧光标记的内生菌ZH60 灌根,分别于 1、5、11、17、25 d取玉米根系研磨,利用平板菌落计数法测定内生菌在玉米根部的定殖量;利用激光共聚焦显微镜观察第 28 天ZH60 在玉米根部的定殖情况.[结果]菌株ZH60 耐 11%的NaCl盐浓度,在中、高盐浓度下混合浸种的发芽势较对照组分别提高了 28%、22%、30%;芽长提高了 158%、163%、150%;根长提高了 36.8%、21.4%、42.9%.ZH60 能够在玉米根部定殖,定殖量从第 1 天的 2×104 CFU/g提高到第 25 天的 2.5×104 CFU/g.[结论]田菁种子内生菌贝莱斯芽孢杆菌ZH60 具有较高的耐盐性,在盐浓度下与田菁胶共混浸种均明显提高了玉米发芽势及根长、芽长,且能在玉米根部定殖,为实现盐渍土上提高玉米出芽和生根提供了菌株资源.

[背景]玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)是广泛污染粮谷类作物的一种雌激素类真菌毒素,不仅给农业经济带来巨大损失,还能通过食物链对人和动物健康造成危害.[目的]从微生态制剂中筛选获得能够高效降解玉米赤霉烯酮的菌株,优化其脱毒条件,测定其在饲料中的实际脱毒效果及对饲料中植酸、维生素含量变化的影响.[方法]从微生态制剂中分离出玉米赤霉烯酮降解菌,通过细胞计数试剂盒-8(cell counting kit-8,CCK-8)测定菌株降解玉米赤霉烯酮产物的细胞毒性和雌激素活性,通过高效液相色谱法测定分离株在培养基和饲料中的解毒效果,以及分离株在霉变的豆粕、麸皮和成品饲料中固态发酵前后维生素的含量变化,通过三氯化铁比色法测定饲料脱毒前后植酸的含量变化.[结果]从微生态制剂中筛选出一株通过分泌胞外酶高效降解玉米赤霉烯酮的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)PA26-7,该菌株在培养基起始pH 4.0-8.0、培养温度 25-60℃条件下均可降解玉米赤霉烯酮,产物的细胞毒性和雌激素活性均较ZEN弱.PA26-7经固态发酵 72 h 后,饲料原料(豆粕和麸皮)及霉变的成品鸡饲料中玉米赤霉烯酮含量下降66.2%-96.8%,植酸含量下降 8.40%-32.26%,维生素B2、维生素C和叶酸的含量显著提高.[结论]B.velezensis PA26-7 可作为饲料中玉米赤霉烯酮的生物脱毒菌株,其固态发酵有效清除了饲料中的植酸,并产生了多种维生素,有利于改善饲料的营养结构.

[背景]乙醛作为醛类污染物广泛存在于生产生活中,相较于传统的物化方法,生物降解具有诸多优势,已成为研究热点.[目的]筛选获得降解乙醛的菌株并优化其发酵条件,为微生物降解乙醛提供试验资源.[方法]经过富集培养和乙醛降解试验获得一株乙醛降解能力高的菌株;通过单因子优化(碳源、氮源、金属离子、温度、转速、接种量和初始 pH)和多因子的交互试验(Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken design试验)考察培养基组分和发酵条件对菌株降解乙醛的影响,并考察菌株在最佳条件下的生长状态和乙醛降解能力.[结果]筛选获得一株具有乙醛降解能力的菌株Bacillus velezensis LT-2,该菌株降解乙醛的最佳培养条件为:蔗糖 30 g/L,营养肉汤 0.6 g/L,氯化钾 0.12 mol/L,温度 28℃,初始pH 7.5,接种量 6%,摇床转速 200 r/min.在此条件下,B.velezensis LT-2 可在 1 g/L乙醛的培养液中生长,22 h的降解率为89.77%±2.33%,是优化前降解率的 3.58 倍.[结论]试验菌株B.velezensis LT-2 对乙醛具有良好的降解效率,为乙醛工业废水的生物治理提供了较好的试验基础和应用依据.