枯草芽孢杆菌BBs-27发酵液性质及脂肽对黄色镰刀菌的抑菌作用

枯草芽孢杆菌BBs-27从药用植物石豆兰中分离,对黄色镰刀菌(Fusarium culmorum)具较强抑菌活性。为进一步掌握发酵液中抑菌成分及抑菌机制,对发酵液耐酸碱、紫外照射、酶解等特性进行研究,在此基础上,借助LC-MS技术对发酵液中脂肽类型进行鉴定,并从形态、生理和转录组3个层面上分析抑菌机制。结果表明,发酵液pH=6时抑菌活性最强,pH<4或>10时活性明显降低。超过10 min紫外照射活性显著降低。易被其他3种蛋白酶水解,但对胃蛋白酶不敏感,推测抑菌物是以脂肽类为主且包含少量蛋白质,LC-MS分析证实,抗菌肽主要是伊枯草菌素和丰原素两大类。SEM结果显示,脂肽处理下菌丝卷曲、畸形、异常膨大。脂肽对菌丝体内SOD、POD、CAT及可溶性蛋白、可溶性糖均有显著影响,5项生理指标均与抑菌率极显著相关。以禾谷镰刀菌基因组为参照组装,样品中Q20>96%,Q30>91%,GC含量在52.27%-52.87%,比对率>78%。共筛选出712个DEGs,包括393个上调基因和319个下调基因。Go功能注释分类显示,712个DEGs主要涉及到6个生物学过程、11个细胞组分和12个分子功能。KEEG分析显示,DEGs显著富集在碳水化合物、脂、氨基酸、辅助因子和维生素代谢等途径,筛选出了重要的脂肽响应基因GAO、CHS3、MPG1、FGSG_02016、IPDH、ODC,它们通过干扰细胞壁、细胞膜、氨基酸、抗氧化酶的正常合成来影响菌体生长。该结果为进一步开发和利用安全微生物农药奠定理论基础。