响应面法优化诺尔斯链霉菌发酵条件以提高谷氏菌素产量

诺尔斯链霉菌Streptomyces noursei的次级代谢产物丰富,抑菌谱广,在农业上具有潜在的应用前景。作者实验室筛选到一株诺尔斯链霉菌S. noursei NK27,其次级代谢产物对番茄灰霉病的防治效果显著。为了提高NK27次级代谢产物中谷氏菌素的产量,以NK27发酵液中谷氏菌素产量为响应值,采用单因素试验、Plackett-Burman (PB)试验、最陡爬坡试验以及响应面法中的Box-Behnken试验设计,对NK27的发酵条件进行了优化。结果表明,诺尔斯链霉菌种龄、接种量及初始pH值3个因素对发酵效果影响最为显著。优化后的发酵条件为:初始pH值7.6,种龄32.6 h,接种量2.6%,转速220 r/min,发酵时间144 h。与原始发酵条件相比,优化后谷氏菌素含量提高了约3倍。本研究可为诺尔斯链霉菌大规模工业化发酵提供理论依据和技术支撑。

革兰氏阳性类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)的基因组和蛋白组研究

从西藏墨脱嘎隆拉山海拔3000m土壤中分离出一株革兰氏阳性类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.),用Illumina Hiseq测序平台进行全基因组测序以及通过Prokka1.14.6软件进行基因组注释。结合antiSMASH 7.0和BAGEL 4分析Paenibacillus sp.基因组预测次级代谢产物生物合成基因簇。为了验证代谢产物路径,用不同破碎方法提取菌株全蛋白,通过蛋白质组质谱技术进行分析,结合不同蛋白质组分析软件,共鉴定了3383个蛋白质。通过同源比对,提取的蛋白质中可以检测到套索肽生物合成基因簇中依赖ATP半胱氨酸蛋白酶N端区域B1和ABC转运器。同时,用BAGEL4软件blastp功能从NCBI数据库中获取Paenibacillus sp.基因组中潜在完整的套索肽生物合成基因簇。

AMEP蛋白对玉米苗期低温冷害胁迫抗性的影响

为了探究AMEP蛋白对低温冷害胁迫下玉米幼苗生理代谢的影响,对两叶一心时期玉米幼苗的叶面喷施0.1 mg·mL^(-1)AMEP蛋白,24 h后进行低温冷害胁迫,温度0~4℃,持续时间6 h,胁迫结束24 h对玉米幼苗的形态指标、地上部与地下部生物量、膜损伤指标、渗透调节物质、抗氧化酶活性进行测定。结果表明:在AMEP蛋白的作用下,玉米幼苗的形态指标和有机物质积累显著增加,AMEP蛋白组比对照株高、根长分别提升23.7%和29.5%,地上部干质量与鲜质量分别提升39.3%和53.2%,地下部干质量与鲜质量分别提升64.4%和63.9%;低温冷害胁迫对其细胞膜的损伤明显降低,超氧阴离子含量、过氧化氢含量、丙二醛含量、相对电导率分别降低36.5%、23.4%、43.8%、26.1%,细胞内渗透压得到平衡,并且幼苗的抗氧化酶活性提升;可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、SOD活性、POD活性、CAT活性、APX活性分别提升25.2%、46.1%、26.4%、28.6%、8.3%、22.8%、28.7%。综上所述,AMEP蛋白可以有效提升玉米幼苗的抗逆性,从而降低低温冷害胁迫对玉米幼苗的损害。

我国生物农药的研究进展及对未来发展建议

介绍了我国微生物源农药 (细菌、病毒、真菌、农用抗生素类 )、植物源农药、动物源农药及转基因植物农药近几年的研究进展 ,分析了我国生物农药规模化生产存在的一些主要问题 。

抗真菌肽LP-1的分离纯化及特性分析

拮抗菌枯草芽孢杆菌（ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＴＧ２６ 分泌产生的小肽经两次盐酸沉淀、丙酮分级沉淀和Ｈｉｐｏｒｅ 反相柱两次纯化，分离得到一种新的抗真菌的小肽，命名为ＬＰ１ 。经ＭＡＬＤＩＴＯＦ质谱鉴定，分子量为１０５７－３ ，等电聚焦测得其ｐＩ为４－７５ 。ＬＰ１ 对温度有较高的稳定性，１００ ℃保温３０ｍｉｎ ，仍能保持７５ ％ 的活性。抑菌谱表明，该抗菌肽对瓜果腐霉（ Ｐｙｔｈｉｕ ｍ ａｐｈａｎｉｄｅｒｍａｔｕ ｍ） 、玉蜀黍赤霉病菌（ Ｇｉｂｂｅｒｅｌｌａ ｚｅａｅ） 、长柄链格孢（ Ａｌｔｅｒｎａｒｉａｌｏｎｇｉｐｅ） 和番茄蔫萎座镰孢霉（ Ｆｕｓａｒｉｕ ｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ．ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｉ） 等植物病原真菌有很强的抑制作用。ＬＰ１ 可造成绿色木霉（ Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ ｖｉｒｉｄｅ） 菌丝生长形态异常：菌丝端部膨大，菌丝扭曲，分支加剧，菌丝内细胞质分布不均匀，发生凝聚。茚三酮反应以及测序结果均证实其为环肽。

微生物农药剂型研究发展趋势

介绍了微生物农药剂型的功能 ,影响微生物农药剂型选择的主要因素 ,现有已经商品化的微生物农药品种及剂型种类。

银杏叶和银杏外种皮乙醇提取物对酪氨酸酶的抑制作用比较

报道银杏叶和银杏外种皮乙醇提取物对酪氨酸酶活力的影响.结果表明:银杏叶和银杏外种皮乙醇提取物对酪氨酸酶活力均有显著的抑制作用.测定导致酶活力下降50%的银杏叶和银杏外种皮提取物含量(IC50)分别为:6.59mg/mL和2.73mg/mL.对酪氨酸酶的抑制作用均表现为可逆抑制,抑制类型均为混合型.分别测定银杏叶和外种皮提取物对游离酶抑制常数(KI)和酶底物络合物抑制常数(KIS),并加以比较.

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145×108 cfu/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2.062×108 cfu/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145×108 cfu/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≥30×108 cfu/g,其中芽孢杆菌≥2×108 cfu/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。

枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌的共培养及其对生物活性物质产生的影响

研究了枯草芽孢杆菌Bs5 5和Bs90菌株分别与苏云金芽孢杆菌Bt1和Bt2菌株在共培养条件下的菌体生长、抗菌活性物质脂肽类化合物和杀虫活性物质伴孢晶体蛋白的产生状况。结果表明 ,Bs5 5与Bt共培养的菌体生长和脂肽类化合物的产生与单独培养的Bs5 5相似 ,未检测到伴孢晶体蛋白 ,但有Bt特异性蛋白存在 ;Bs90与Bt共培养的菌体生长和脂肽类化合物的产生与单独培养的Bs90有相对较大的差别 ,检测到伴孢晶体蛋白。说明Bs与Bt可以共生 。

生物农药的发展现状及前景展望

简单叙述了生物农药的概念和意义,按细菌(主要是Bt)、病毒、农用抗生素、真菌、植物农药及转基因植物等不同生物 农药品种,分别介绍了国内外生物农药发展的现状、趋势和市场需求。就如何推进我国生物农药研究开发与产业发展等方面提出建 议和展望。

壳低聚糖聚合度分析及室内抑菌活性研究

室内用壳聚糖氧化降解法得到了壳低聚糖 ,并采用HPLC方法分析了壳低聚糖的聚合度。结果显示 ,其聚合度分别在 1～ 12范围内 ,其中单糖占 5 79% ,2～ 5糖占 38 6 4 % ,6～ 8糖占 15 2 9%。采用离体平皿法将获得的壳低聚糖对 17种常见植物病原菌进行抑菌活性测定 ,结果表明 ,壳低聚糖对其中 16种病原菌都有抑制作用 ,且随着浓度提高作用增强。壳低聚糖对土传病害真菌表现出较好的抑制作用 ,其中壳低聚糖对芦笋茎枯病、棉花枯萎病、棉花黄萎病 3种土传病害病原菌的EC50 分别为 6 2 6 78、393 16、85 4 19μg/mL。

多粘类芽孢杆菌HY96-2产脂肽类抗真菌物质的研究

对一株已经商业化的可防治植物枯萎病的生防菌-多粘类芽孢杆菌HY96-2发酵液中抗真菌活性物质进行了分离纯化,采用酸化、正丁醇萃取、乙酸乙酯沉淀、硅胶柱层析、Sephadex LH-20柱层析、高效液相色谱(HPLC)等方法分离得到了一个抗真菌活性化合物6B,经NMR、MS、MS/MS等光谱学方法鉴定其为Fusaricidin A。琼脂扩散法抑菌试验结果表明,6B对西瓜枯萎病菌、水稻纹枯病菌、灰霉病菌等15种植物病原真菌的最小抑菌浓度为12.5～50μg/mL。盆栽实验结果表明,6B对黄瓜灰霉病具有明显的防治效果,当6B的浓度达到250μg/mL时,防治效果高达95%。

苏云金芽孢杆菌HD-1发酵工艺研究

在直径 1 0 0 mm,体积 4.7L的环隙气升式内环流反应器内 ,考察了不同通气量及培养基含固量对苏云金芽孢杆菌 (Bacillusthuringiensis,简称 Bt) HD- 1发酵水平的影响。实验表明 ,在该反应器中 ,Bt- HD- 1发酵的最佳通气量为 1 .75 L/min,最佳培养基含固量为 3 .5 %。此外 ,通过研究通气量和培养基含固量对终止 DO及终止 p H的影响发现 ,在环隙气升式内环流反应器中 ,Bt- HD- 1发酵的正常指标为 ,终止 p H>7.0 ,终止 DO>6 0%

植物内生菌及其代谢物在生物农药创制中的应用

基于植物内生菌,包括内生真菌、内生细菌、内生放线菌在生物农药创制中的重要性和实践意义,综述了植物内生菌的多样性及其在植物不同部位中的分布,不同内生真菌、细菌和放线菌及其代谢物在抑菌杀虫中的生物活性,并就植物内生菌在生物农药创制中的应用作一展望,提出今后研究重点和方向。

微生物农药微胶囊技术及其应用前景

针对国内外微生物农药制剂的研究现状及应用中存在的问题 ,综述了微胶囊技术应用于微生物农药中的意义及微生物农药微胶囊化的控制释放作用的特点 ,阐述了界面聚合法和凝聚相分离法是微生物微胶囊制备的主要方法 ,并展望了其应用前景。表 1参 1

生物农药多杀菌素的研究进展

多杀菌素(spinosad)是天然生成的大环内酯类抗生素,具有作用模式独特、自然分解快、对动物和昆虫天敌安全等优点,是一种应用前景广阔的新型生物农药。阐述了多杀菌素刺糖多孢菌诱变及理性筛选的常用方法,发酵培养以及培养条件优化,多杀菌素的分离提纯工艺等,并采用高效液相色谱仪(HPLC)分析检测多杀菌素有效成分,获得良好验证结果。

正交设计法优化Bt发酵培养基

采用正交实验方法,进行摇瓶发酵培养基筛选试验来优化苏云金芽孢杆菌发酵培养基,通过测量发酵液吸光度值来确定不同农副产品培养基成分对苏云金芽孢杆菌发酵的影响,从而使培养基优化过程简单易行。实验结果表明,不同培养基成分配比对发酵效果影响差别很大,试验所得的最佳培养基组合为:玉米粉2.0%、豆饼粉3.5%、鱼粉2.0%、花生饼粉2.0%、淀粉1.0%、K2HPO40.3%、CaCO30.3%。

我国微生物农药产业化标准及产业化对策建议

简单介绍了我国主要微生物农药品种的注册登记和生产现状,在此基础上,分析了微生物农药产业化生产中应关注的几个问题,提出了如何判定不同微生物农药是否达到产业化的标准及对未来产业化对策的建议。

放线菌S-159-05抑菌活性物质的初步研究

从陕西渭北旱原的土壤中分离筛选得到一株对多种植物病原真菌拮抗性较好且遗传稳定的放线菌新菌株,编号为S-159-05。生测结果表明,S-159-05菌株活性产物粗提物对水稻稻瘟病菌和小麦根腐病菌有很好的抑制活性,1mg/L药剂的抑制率都在60%以上。采用大孔树脂柱层析和反相制备高效液相色谱切割分离,从40%乙醇洗脱液中得到一个有抑菌活性的单组分化合物An-2。经波谱数据分析,An-2的结构为1-(4-氨基甲酰基-呋喃-3-基)-2-(3-胍基)葡萄苷,这是在氨基糖苷类化合物中发现的一种新抑菌活性物质,从而为新的氨基糖苷类农用抗生素的研发打下良好基础。

微生物源生物化学农药的研究与开发进展

对农用抗生素、细菌素、真菌毒素等多种微生物源生物化学农药的研究和开发进展进行了综述,并对我国农用抗生素研究开发存在的问题进行了分析。认为,微生物源生物化学农药的研究和开发在我国十分活跃,但产业化进展不大,微生物资源及其应用潜力尚没有得到充分的发挥 ;微生物源生物化学农药作为低毒性新型化学农药的开发资源具有重要的开发价值 ;在农用抗生素的研究与开发方面,应加强分子育种技术的应用、农抗作用机理的研究以及化学结构的改造等。