小串链霉菌XG40全基因组测序及序列分析

小串链霉菌(Streptomyces catenulae)XG40是一株对蜜柚黑斑病等真菌病害具有较好拮抗作用的生防放线菌。本研究通过第三代PacBio全基因组测序平台,对小串链霉菌XG40进行全基因组测序和分析,共获得3个contigs,包含1个染色体DNA和2个质粒DNA,其基因组全长为9772324 bp,GC含量为70.58%,蛋白编码基因8074个,占整个基因组的96.41%。利用antiSMASH软件,预测到46个次级代谢产物合成基因簇,其中包含聚酮合成酶(PKS)和非核糖体肽合成酶(NRPS)的基因簇共有24个,占总基因簇数量的52.17%。有7个基因簇与已知基因簇(desferrioxamin B、pristinol、Neoantimyci、2-methylisoborneol、nigericin、ectoine、geosmin)的相似性为100%,4个基因簇与已知基因簇(miharamycin A/B、SW-163C/E/F/G/UK-63598、gilvocarcin V、coelibactin)的相似性在80%以上,比较分析发现该菌株具备一定的合成尼日菌素和褐黄癌菌素V等抗菌物质的能力。共线性分析表明XG40与根霉链霉菌(S.rhizosphaericus)DSM41760、马来西亚链霉菌(S.malaysiensis)DSM14702、黑孢链霉菌(S.melanosporofaciens)DSM 40318和(S.himastatinicus)ATCC 53653四株链霉基因组之间存在插入和缺失、倒位、易位等基因组重排事件。该研究结果为深入挖掘XG40生防潜力,开发可用于农业生物防治的次级代谢产物提供理论基础。

小串链霉菌XG40菌株发酵条件优化及其次生代谢产物性质研究

为进一步提高小串链霉菌Streptomyces catenulae XG40对琯溪蜜柚黑斑病的生防效果,通过碳、氮源单因子试验、正交试验和发酵条件优化,以菌浓度和抑菌带宽为指标确定其最佳发酵培养基配方和发酵条件。进一步用乙酸乙酯提取菌株XG40发酵液中的活性物质并测定其理化性质。结果表明,菌株XG40最佳发酵培养基配方为玉米粉50 g/L,黄豆粉9 g/L,酵母粉6 g/L,NaCl 0.5 g/L,K_(2)HPO_(4)0.5 g/L,Mg SO_(4).7H_(2)O 0.5 g/L,Fe SO_(4).7H_(2)O 0.01 g/L;最佳发酵条件为初始p H 7.0,温度28℃,装液量100 mL/500 mL,接种量7%,转速160 r/min,发酵时间6 d。菌株XG40发酵液的活性物质对蜜柚黑斑病菌菌丝生长有很强的抑制作用,该活性物质较耐酸碱和短时间(180 min)紫外线照射,耐贮性高,但高温对其抗菌活性有一定的影响。小串链霉菌XG40可为开发针对蜜柚黑斑病的生物农药提供新的原材料,其活性物质抑菌效果良好,稳定易保存,可为进一步开发利用奠定基础。