直丝紫链霉菌A8发酵条件优化、活性成分初步分析及对水稻纹枯病的防效研究

为了获得直丝紫链霉菌Streptomyces rectiviolaceus A8最佳发酵水平,并初步确定其代谢生物活性物质以及对水稻纹枯病的防控效果。本研究通过碳、氮单因素试验,正交试验和发酵条件的优化,确定其最佳的发酵条件;通过气相色谱-质谱技术(GC-MS)对菌株A8产生的活性物质进行初步检测,将鉴定出的不同组分以立枯丝核菌Rhizoctonia solani和蜡状芽胞杆菌Bacillus cereus作为指示菌进行生物活性测定试验;同时在大田开展菌株A8对水稻纹枯病的生防效果研究。结果显示菌株A8的最佳发酵配方为:可溶性淀粉3%,黄豆粉0.6%,酵母膏0.4%,NaCl 0.05%,K_(2)HPO_(4)·3H_(2)O 0.05%,MgSO_(4)·7H_(2)O 0.05%,FeSO_(4)·7H_(2)O 0.001%;最佳发酵条件:装液量100-200 mL/500 mL,接种量3%-7%,培养温度28℃-31℃,初始pH 7.0-8.0;通过气相色谱-质谱联用技术对菌株A8发酵液粗提物进行了分离和鉴定,共鉴定出26个化合物,其中3-甲基-1,2-环戊二酮、1,2,4,5-四甲基苯和二氢-3-亚甲基-2,5-呋喃二酮对立枯丝核菌的抑菌率达到70%以上,二氢-3-亚甲基-2,5-呋喃二酮、2-呋喃羧酸,酰肼、邻苯二酚和3-甲基-1,2-环戊二酮对蜡状芽胞杆菌的抑菌作用较强,该放线菌具有潜在的同时抑制真菌和细菌的作用,对开发广谱生防制剂提供很好的材料。田间防效试验结果表明,菌株A8对水稻纹枯病有一定的防效,防治效果与枯草芽胞杆菌BT205相当。

立枯丝核菌AG-3全基因组分泌蛋白的预测分析

[目的]预测、分析立枯丝核菌AG-3全基因组范围内的分泌蛋白,并明确其基本特征,筛选其效应蛋白。[方法]依据已经公布的立枯丝核菌AG-3全基因组数据库中的12 726个蛋白序列,利用信号肽预测软件SignalP-4.1,细胞器定位分析软件ProtComp 9.0,跨膜螺旋结构预测软件TMHMM 2.0,GPI-锚定位点预测软件big-PI Fungal Predictor和亚细胞器中蛋白定位分布预测软件TargetP-1.1进行典型分泌蛋白的预测分析,并用LipoP-1.0进行信号肽切割位点的预测分析,最后对预测得到的分泌蛋白通过EffectorP进行效应蛋白的预测。[结果]在立枯丝核菌AG-3中有401个蛋白被预测为分泌蛋白,其编码蛋白长度集中于100~600 aa。信号肽长度介于11~35 aa之间,-3至-1位置上的氨基酸相对保守,切割位点为A-X-A类型,可被SpⅠ型信号肽酶识别并切割。在预测得到的分泌蛋白中通过EffectorP筛选得到140个效应蛋白。[结论]通过全基因组预测得到401个具有典型分泌蛋白特征的蛋白,从预测的分泌蛋白中筛选得到140个效应蛋白。