芋头软腐病拮抗菌的筛选及生防效果研究

分别从蔬菜田土壤和采后芋头表面黏附土壤中分离纯化到267和244株菌株,通过平板拮抗实验,发现其中6个菌株对胡萝卜软腐欧文氏菌(Erwinia carotovora subsp.carotovora,Ecc)产生了清晰且明显的拮抗圈(直径>10 mm)。利用芋头对它们的生物防控效果进行复筛,结果发现BGP14菌株发酵液处理芋头的发病率仅为6.7%,显著低于其他5个菌株(P<0.05)。根据BGP14的形态学特征、芽孢产生及16S rRNA和gyrB基因的部分核酸序列,该菌株被鉴定为解淀粉芽孢杆菌BGP14(Bacillus amyloliquefaciens)。BGP14在芋头伤口上具有较强的定殖能力,并将病原菌Ecc的群体数量压制在一个较低水平。BGP14与病原菌Ecc联合处理芋头的苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)活性显著高于其他处理。以上结果表明,解淀粉芽孢杆菌BGP14对病原菌E.carotovora具有强大的拮抗活性,能够有效防治贮藏期芋头软腐病,具有潜在的应用开发前景。

解淀粉芽孢杆菌BGP20-γ的诱变选育及生防效果

胡萝卜软腐欧文氏菌(Erwinia carotovora subsp.carotovora,Ecc)引起的细菌性软腐病是导致采后蔬菜腐败的主要原因之一,前期研究发现解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)BGP20对该病害具有较好的生防效果。为了进一步提高BGP20对采后蔬菜细菌性软腐病的生防效果,本研究利用60Co辐照诱变技术,对该菌株进行诱变选育。结果表明,在200-800 Gy剂量范围内,60Co对BGP20的致死率随着辐照剂量的增加而迅速上升。600 Gy剂量的60Co辐照致死率为78.3%,选用该剂量进行诱变选育。利用辣椒对409株突变菌株的生防效果进行活体评价,获得1株生防效果显著提高的突变菌株BGP20-γ(P<0.05)。与野生型菌株BGP20相比,利用突变株BGP20-γ处理的辣椒伤口腐烂面积下降64.4%,其在辣椒伤口上的定殖能力显著提高,将病原菌Ecc的群体数量限制在一个更低的水平。

解淀粉芽孢杆菌植物亚种CGMCC 11640对山核桃干腐病菌的抑制机制

葡萄座腔菌Botryosphaeria dothidea引起的山核桃Carya cathayensis干腐病是导致山核桃树发病甚至死亡的主要病害之一,对山核桃产业带来了严重威胁。通过平板对峙法成功筛选出1株对病原菌有明显抑制效果的解淀粉芽孢杆菌植物亚种Bacillus amyloliquefaciens subsp.plantarum(菌种保藏号:CGMCC 11640)。试图通过扫描电镜探究该菌株对山核桃干腐病菌的抑制机制。对峙培养4,6和7 d后,比较菌丝和孢子形态,发现病原菌菌丝出现萎缩干瘪现象,培养时间越长,菌丝萎缩干瘪程度越大;对峙培养4 d时病原菌孢子正常,而到第6天时部分病原菌孢子表现出凹陷、萎缩现象,第7天异常孢子数量增加。用CGMCC 11640发酵上清液与水分别按V(上清液)∶V(水)=1∶9,2∶8,5∶5的比例配制成的马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)混合培养基培养病原菌,结果发现病原菌菌丝抑制率分别为75.81%,88.84%和94.30%,说明灭菌发酵上清液对病原菌有抑制作用。电镜观察发现,病原菌菌丝在含有灭菌发酵上清液的PDA混合培养基上出现萎缩干瘪现象。通过扫描电镜观察,推测CGMCC 11640菌株及其代谢物对病原菌的抑制作用主是通过破坏菌丝和孢子细胞壁和细胞膜,使细胞内原生质泄露,从而导致菌丝和孢子萎缩,最终杀死病原菌细胞。

马铃薯Y病毒生防酒糟菌株的筛选及鉴定

为开发新型微生物来源的新型抑制植物病毒的生防菌剂,本研究利用来源于青稞酒糟的菌株发酵液进行抑制马铃薯Y病毒(Potato Virus Y,PVY)活性的测定,并进行活性菌株的鉴定。Real-Time PCR实验结果表明:菌株JZ1-4-2、JZ2-1-13和JZ1-1-2对PVY具有较高的抑制活性,抑制率分别为99.95%、99.61%和99.07%;菌株JZ2-4-2和JZ3-1-12对PVY具有中等的抑制活性,抑制率分别为52.70%和57.37%。对3株活性菌株JZ1-4-2、JZ2-1-13和JZ1-1-2进行分子生物学鉴定,结果显示,菌株JZ1-4-2为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis subsp.subtilis)、菌株JZ2-1-13为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、菌株JZ1-1-2为巴基斯坦芽孢杆菌(Lysinibacillus pakistanensis)。综上所述,从青稞酒糟中分离到的菌株JZ1-4-2、JZ2-1-13和JZ1-1-2具有作为PVY生防菌剂开发的潜力。本研究结果为PVY生防菌剂的研发提供理论依据和技术支持。

山西老陈醋样品的污染微生物分析

为了解某批老陈醋产气变质的原因,采用橙血清和乳酸菌培养基分离和计数污染菌,显微形态观察结合16S rRNA序列分析鉴定其主要污染菌为葡萄球菌属(Staphylococcus sp.),再采用葡萄球菌属特异性dnaJ引物进行扩增,测序和序列分析将污染菌鉴定到头状葡萄球菌头状亚种(Staphylococcus capitis subsp.capitis);当使用醋酸菌培养基对老陈醋中沉淀进行分离时又发现少量芽孢杆菌,经芽孢杆菌属特异性rpoB引物鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。因此,导致该批次老陈醋产气变质的细菌主要是头状葡萄球菌头状亚种,少量解淀粉芽孢杆菌也存活于老陈醋中,但基本处于休眠态。电子舌检测显示:它们的存在和繁殖不仅导致产气,而且使醋的各种滋味变得平淡。

植物乳杆菌与解淀粉芽孢杆菌对食醋风味的影响

该研究将醋醅中分离纯化得到的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)C7和解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)C16添加到食醋发酵体系中,结合气相色谱-质谱法(GC-MS)检测风味物质的变化。结果表明,在食醋发酵的混菌体系中,相较于空白对照组,其他组中香味物质的总数都高于空白对照组,当添加1.5%菌株C7和1.5%菌株C16时,可以得到最多数量的香味物质(54种)和最高的醇类物质含量(10.75%);当添加3%菌株C7时,可以得到最高的酯类物质含量(27.06%);当添加3%菌株C16时,可以得到最高的醛类物质含量(3.05%)。因此,菌株C7和C16有助于食醋风味物质的改善,拟为酿造风味优良、营养丰富的食醋提供理论依据。

产褐藻胶裂解酶菌株HB12274的鉴定和发酵优化

鉴定一株从红树林土壤中分离的产褐藻胶裂解酶菌株HB12274,并优化其培养条件使之产生高活性的胞外褐藻胶裂解酶。依据形态学、生理生化特性和16S rDNA序列分析对菌株HB12274进行鉴定;设计单因素和正交试验优化菌株HB12274产胞外褐藻胶裂解酶的培养条件。菌株HB12274鉴定为解淀粉芽孢杆菌植物亚种Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum;菌株HB12274产褐藻胶裂解酶的最适发酵条件为：褐藻酸钠5.0 g/L、蛋白胨6.0 g/L、Na Cl 15.0 g/L、CaCl21.0 g/L、初始pH6.0,30℃发酵培养42 h。在最优培养条件下,菌株HB12274最大酶活性可达721.2 U/mL,与优化前酶活力相比提高了2.95倍。本研究获得菌株Bacillus amyloliquefaciens HB12274的最适产酶条件,为该菌的进一步研究应用提供参考。

混菌发酵芝麻粕制备芝麻多肽及其体外抗氧化活性研究

活性氧自由基（ROS）是细胞有氧代谢过程中产生的一类活性物,利用食源蛋白制备具有抗氧化能力的天然活性肽是当前的研究热点。本研究以机械冷榨芝麻粕为原料,比较了解淀粉芽孢杆菌、植物乳杆菌单菌及其混菌发酵芝麻粕制备芝麻多肽的过程,以DPPH·与·OH清除能力为评价指标,研究其体外抗氧化活性。数据表明,解淀粉芽孢杆菌、植物乳杆菌单菌及其混菌发酵芝麻粕36 h,芝麻多肽提取液中芝麻多肽的浓度分别达到9.841 mg/m L、11.620 mg/m L、14.412 mg/m L,DPPH·清除率分别是71.378%、77.013%、87.622%,·OH清除率分别是68.427%、82.507%、92.460%。因此,芝麻多肽具有较强的抗氧化活性,芝麻粕是制备抗氧化活性肽的良好原料;微生物发酵制备芝麻多肽时,解淀粉芽孢杆菌与植物乳杆菌混菌发酵显著优于单菌发酵,其多肽产量及DPPH·与·OH清除能力均优于相应单菌发酵。