贝莱斯芽孢杆菌F85拮抗烟草炭疽菌的转录组学分析

【目的】为探索烟草炭疽菌响应贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)F85拮抗的分子机制。【方法】以引起烟草炭疽病的Colletotrichum fructicola为研究对象,设置经F85无菌发酵液处理后的C. fructicola菌株(T)和正常生长的C. fructicola菌株(CK),利用转录组测序探究贝莱斯芽孢杆菌拮抗条件下烟草炭疽菌菌丝的差异表达基因(Differential Expressed Genes, DEGs)和代谢通路富集情况。【结果】B. velezensis无菌发酵液处理的C. fructicola菌株(T)与对照(CK)相比,共有2870个DEGs,其中1524个基因上调表达,1346个基因下调表达。KEGG富集分析结果表明,DEGs主要富集在苯丙氨酸代谢(Phenylalanine metabolism)、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解(Valine, leucine and isoleucine degradation)等通路上,编码过氧化物酶体(KatGs)、醛脱氢酶(ALDH)、甲基丙二酸半醛脱氢酶(MoMsdh)等的基因显著下调表达。【结论】在贝莱斯芽孢杆菌F85拮抗下,烟草炭疽菌菌丝转录组特征发生显著变化,F85主要影响C. fructicola菌丝过氧化物酶体调控以及菌丝能量形成过程等。

辣椒内生枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)BS-2和BS-1防治辣椒炭疽病研究

辣椒内生枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)BS-莉和BS-1,对胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的辣椒苗和果炭疽病有良好的防治效果,菌株培养液对苗炭疽病的防效分别为81.5％～93.3％和66.1％～79.2％;对果炭疽病的防效分别为80.0％～100％和60.0％～100％,喷施菌株培养液后间隔24h以上接种病原菌的防病效果比两者同时接种的高。菌株外分泌物对病菌菌丝生长、分生孢子产生和萌发及附着胞形成均有明显的抑制作用。菌株菌体及其胞外分泌物均有防病作用,菌体可能起主导作用。另外,2菌株培养液浸种,对辣椒还有明显的促生效果。BS-2菌株的防病和促生效果均比BS-1高。

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)对桑炭疽病菌的抑制作用

以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌株BS-LX04为材料,测定其对桑炭疽病病原菌(Colletotrichum m orifoli-um)的抑制作用。结果表明BS-LX04对桑炭疸病病原菌的菌丝生长和分生孢子萌发具有较强的拮抗作用:能够使菌丝生长受阻且产生畸形;能够抑制分生孢子的萌发,培养24 h检查孢子萌发抑制率为73.22%;能够推迟分生孢子的萌发时间,并导致萌发孢子的芽管和菌丝畸形而不能继续生长。BS-LX04发酵培养滤液中可粗提到对菌丝生长和分生孢子萌发具有抑制作用的粉状物质,随着菌株培养时间的延长,粗提物对桑炭疽病菌菌丝生长和孢子萌发的抑制率也逐渐升高,即抗菌物质产生逐渐增多,培养48 h是适宜的发酵时间。菌株在28℃培养,获得的抗菌物质粗提物的抑菌率和孢子萌发抑制率均最高,28℃为菌株最适发酵温度。

贝莱斯芽孢杆菌YJK1鉴定及其对茶炭疽病的拮抗效果

茶树炭疽病的发生严重威胁着茶产业的可持续发展,传统的化学农药防治方法存在农药残留和环境污染等问题。以筛选到的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)YJK1生防新菌株为研究对象,探究了YJK1菌株对茶树病害的生物防治效果。平板拮抗试验发现YJK1菌株对茶树炭疽菌(Colletotrichum camelliae)、果生炭疽菌(Colletotrichum fructicola)、藤黑镰刀菌(Fusarium fujikuroi)等多种茶树真菌病害具有明显的抑制效果。YJK1发酵稀释液对茶树炭疽菌和果生炭疽菌孢子具有明显的抑制作用。喷施贝莱斯芽孢杆菌YJK1发酵液对白叶1号和黄金芽离体叶片的炭疽病病菌生长抑制效果明显,先喷施YJK1菌株发酵液再接种茶树炭疽菌,病菌生长抑制率为78.1%,同时喷施发酵液和接种炭疽菌,抑制率为61.8%。结果表明,YJK1菌株对茶树炭疽病“防”和“治”效果均显著。YJK1发酵液对多种真菌具有广谱性,稳定性测试结果说明发酵液中活性物质在80℃以下保持稳定;紫外处理60 min后抑制率仍高于50%;经不同pH处理后,当pH为5~11时,抑制率无显著区别。综上,贝莱斯芽孢杆菌YJK1在茶树绿色农业生产领域具有较好的应用潜力。

炭疽芽胞杆菌(Bacillus anthracis)检测质粒的构建及其应用

根据炭疽芽胞杆菌(Bacillus anthracis)毒性质粒pX01和pX02上的2个毒力相关基因cya和capA的序列特点,以pIJ2925为出发载体,采用一步重叠延伸PCR技术(One-step Overlap Extension PCR,简称OOE-PCR)构建了包含cya基因和capA基因保守区DNA片段的炭疽检测质粒pBIB2006。采用复合PCR对模拟炭疽危险品进行分析,结果表明pBIB2006可以为炭疽芽胞杆菌的检测提供准确、安全和方便的阳性参照品,从而为检测炭疽芽胞杆菌和炭疽芽胞杆菌灭活疫苗提供了便利。

U(Ⅵ)在芽孢杆菌Bacillus sp.dwc-2上的矿化动力学研究

微生物诱导的U(Ⅵ)生物矿化会影响铀在环境中的化学形态和迁移行为,但目前对于生长和繁殖阶段的微生物诱导U(Ⅵ)矿化的动力学行为研究不多,相关的机制也不明确。本文从某拟用作极低放射性废物处置场场所的土壤中分离出1株芽孢杆菌Bacillus sp.dwc-2,考察了pH值、甘油磷酸钠(SGP)、U(Ⅵ)初始浓度等因素对Bacillus sp.dwc-2在生长繁殖过程中诱导U(Ⅵ)矿化动力学行为的影响,并对其矿化机制进行了探讨。结果表明,Bacillus sp.dwc-2可诱导U(Ⅵ)形成钠铀云母(NaUO_(2)PO_(4)·3H_(2)O)的晶体矿物,该过程作为一种酶促反应,受pH值、SGP浓度、U(Ⅵ)初始浓度等因素的显著影响;当U(Ⅵ)初始浓度从50 mg/L增加至150 mg/L时,刺激了处于生长迟滞期至对数期(培养0~12 h)菌体磷酸酶活性的表达和磷酸盐的代谢,使其诱导U(Ⅵ)的矿化行为发生在生长对数期(培养12 h);SGP浓度的增加促进了磷酸酶的催化反应速率,进而促进了U(Ⅵ)的矿化,当SGP的浓度从25 mmol/L增加到125 mmol/L时,Bacillus sp.dwc-2诱导U(Ⅵ)的矿化时间从其生长稳定期(培养24 h)提前至生长对数期(培养12 h);中性和碱性条件下,磷酸酶活性在生长迟滞期至对数期(培养0~12 h)快速增加,从而促进了磷酸盐的消耗和U(Ⅵ)的矿化,特别是在碱性条件下,沉积物在生长对数期(培养8 h)时即转化为明显的晶体矿物。

一种荧光碳点R-CDs对炭疽芽孢杆菌标志物的响应检测

采用简单的水解法制备荧光探针R-CDs,高灵敏、可视化地现场检测炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)孢子标志物,探索一种荧光碳点R-CDs对炭疽芽孢杆菌标志物的响应检测方法。结果显示,该方法可以保持较好的线性关系,线性相关系数r为0.995 4和0.994 9;利用3σ/k计算方法的检出限(LOD)为48.40 nmol/L。建立了一套操作简便、切实可行的炭疽快速检测技术,能够及时发现问题,有效提高国家进出口制品安全质量,保障人民身体健康,同时具有功能多样化、高效化、应用广泛化等优点,该技术成果转化性强,应用价值和利润值较高,市场推广前景广阔。

贝莱斯芽孢杆菌TCS001悬浮剂配方优化及对草莓炭疽病的防治效果

贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis TCS001是一种新型的海洋生防细菌,具有广谱抑菌活性和促进植物生长的作用,在农业实际应用中具备开发潜力。本研究采用含毒介质法、生长量测定法以及悬浮性能评价的方法,筛选了与TCS001相容性高的润湿分散剂、增稠剂、防腐剂等助剂及其配比,所得TCS001悬浮剂(TCS001 SC)最佳配方组成为:40%TCS001发酵液(≥10^(10)CFU/mL)、3%润湿分散剂SXC、3%润湿分散剂UNA、0.15%增稠剂黄原胶、0.2%防腐剂卡松、0.2%防腐剂苯甲酸钠,水补足至100%(均为质量分数)。其活菌数为4.0×10^(9)CFU/mL、杂菌率为4.8%、pH值为6.68、悬浮率为97.8%、75μm试验筛通过率为99.9%、倾倒后残余物质量分数为1.6%、洗涤后残余物质量分数为0.41%、持久起泡性(1 min后)为16 mL,各项性能均符合行业标准(NY/T 2989-2016)。TCS001 SC在不同温度下的储存稳定性测定结果显示:(0±0.2)℃储存7 d、(4±0.2)℃储存360 d活菌数均较储前无明显差异,(28±0.2)℃储存360 d、(35±0.2)℃储存84 d菌体存活率均在80%以上,表明该制剂储存稳定性较好。在此基础上,以草莓炭疽病为靶标,开展田间药效试验,结果发现,TCS001 SC1500~3000 mL/hm~2喷雾处理可以显著减轻草莓炭疽病的发生,防治效果在59.37%~79.52%之间。其中3000 mL/hm~2间隔7 d,连续喷雾3次对草莓炭疽病的防治效果达到79.52%,该结果可为TCS001 SC用于登记防治草莓炭疽病的微生物杀菌剂提供理论基础。

多黏类芽孢杆菌NX6对感染炭疽病西瓜幼苗抗氧化酶的影响

从西瓜炭疽病的生物防治角度出发,在西瓜根际土壤中分离筛选获得1株对西瓜炭疽病菌(Colletorichum lagenerium)有抑制作用的菌株NX6,研究其生物防治效果及生防机制。结果表明,经菌落形态及16S rDNA序列分析鉴定该菌为多黏类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)。平板对峙试验结果显示,菌株NX6平板内抑菌率达81.00%;8 d盆栽研究结果表明,NX6菌株防效达65.44%。NX6菌株可诱导西瓜幼苗胞内TP及GSH含量呈先升高后降低的趋势,并在4 d后达到峰值后逐渐稳定,显著高于对照。但NX6菌株对AsA的诱导效果并不显著。同时,NX6菌株亦可诱导SOD、POD及CAT等抗氧化酶活性显著上调,其中T1处理的POD及CAT活性上调幅度显著高于其他组,在6 d后时活性分别达到90.50、25.40 U/mg prot。在活性氧代谢方面,NX6菌株处理西瓜幼苗后,胞内H_(2)O_(2)及MDA含量呈现先升高后下降的趋势,并于8 d后时降至正常水平。综上所述,NX6菌株通过诱导西瓜幼苗胞内抗氧化剂含量及抗氧化酶活性上调以缓解炭疽病菌引起的氧化胁迫,提高西瓜幼苗对炭疽病的抗病能力。研究结果为西瓜炭疽病的生物防治提供了理论依据。

基于荧光增强现象用于炭疽芽孢杆菌生物标志物DPA的检测

以柠檬酸和六水合硝酸铕为原料,采用水热法合成了微米级的铕配位聚合物(Europium coordination polymer,Eu-CPs),在0.2 mol/L HCI酸性环境伴随着280 nm紫外光连续照射,且存在炭疽芽孢杆菌生物标志物2,6-吡啶二羧酸(Dipicolinic acid, DPA)的情况下,在390 nm 处产生了新的发射峰,并且该发射峰强度随着光照时间的延长而增加。根据280 nm紫外光照前后390nm处发射峰增强的荧光强度差与DPA浓度之间的线性关系,测得DPA检测范围为1-60 μmol/L,最低检测限为28.16 nmol/L。最后我们将其用来实时监测枯草芽孢杆菌孢子中DPA的释放,得到DPA在孢子内的释放几乎在60分钟内完成。

枯草芽孢杆菌Czk1脂肽物质对橡胶树炭疽病和白粉病的抑制效果研究

白粉病和炭疽病是影响天然橡胶生产的重要病害。为明确枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)Czk1脂肽物质对橡胶树炭疽病和白粉病的抑制作用,以橡胶种苗‘热研7-33-97’为试验材料,通过共培养法研究菌株Czk1脂肽粗提物对橡胶树炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)生长发育的影响,并采用脂肽粗提物和孢悬液法进行离体和盆栽试验评价其对橡胶树炭疽病和白粉病的抑制作用。结果表明,Czk1脂肽类粗提物可导致橡胶树炭疽病菌菌丝畸形和断裂,抑制病菌的最低质量浓度为40 mg·L^(-1),抑制其分生孢子萌发EC_(50)值为3.80 mg·L^(-1);40 mg·L^(-1)的Czk1脂肽类粗提物对橡胶树炭疽病菌孢子萌发抑制率达68.84%。脂肽粗提物质量浓度在1000 mg·L^(-1)时,可使盆栽和离体试验中炭疽病发病率降低43.40%和49.90%,同时亦使白粉病病情指数降低32.60和21.60,对橡胶树白粉病的防治效果为45.60%。由此表明,菌株Czk1脂肽物质能有效降低橡胶树炭疽病和白粉病发病率、抑制病菌生长并延缓病情的扩展,具有防治橡胶树叶部病害的良好生防潜力。

地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)对Cr^(6+)的吸附动力学研究

从污染土壤中分离出地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis),利用其死菌体对Cr6+溶液进行吸附动力学研究.在Ci=300mg/L、pH=2.5和θ=50℃条件下,吸附120min获得最大吸附量60.5mg/g.应用Langmuir和Freundlich吸附等温线研究,结果表明,Langmuir吸附等温线更为适合.动力学研究显示,地衣芽孢杆菌对Cr6+的吸附动力学可以用拟二级速度方程进行描叙.

兰花炭疽病拮抗细菌Bacillus megaterium1-12菌株的产芽孢条件优化

为了提高兰花炭疽病拮抗菌巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)1-12菌株的芽孢形成率及芽孢数量,在摇瓶发酵基础上对芽孢形成的主要影响因素进行了考察.通过单因素实验和正交实验对1-12菌株产芽孢条件进行了分析,确定了摇瓶发酵最佳条件:培养基组成(质量分数)为玉米粉1%,大豆蛋白胨1%,CaCl2.2H2O 0.1%,MnSO4.H2O 0.05%;培养液初始pH 6.0;培养条件为种龄20 h,装瓶量30 mL/250 mL,接种量8%,温度30℃,摇瓶转速200 r/min.在此条件下,B.megaterium1-12菌株发酵液中的芽孢数量为1.92×109个mL-1,芽孢形成率达到了95%.

芽孢杆菌Bacillus sp. X-98-2对芒果保鲜作用

对芒果病原菌的拮抗微生物芽孢杆菌Bacillus sp. X-98-2产抑菌活性物质的发酵条件,及其对芒果保鲜作用进行了研究。结果表明该拮抗菌适宜发酵条件为:葡萄糖0.3%、蛋白胨0.5%、牛肉浸膏 0.3%、NaCl 0.1%、(NH4)2SO40.1%、pH 7.0,培养温度为28℃,时间48h。其发酵液可防止芒果果柄脱落,延缓果皮转黄,抑制新陈代谢,降低呼吸强度,减少失重,延长保存期。

短短芽孢杆菌Brevibacillus brevs HAB-5主要抑菌活性成分的分析及其特性研究

本文采用乙醇低温沉淀法及Sephadex G-50凝胶柱等手段分离纯化短短芽孢杆菌Brevibacillus brevs HAB-5主要活性成分。针对芒果炭疽病菌C7-2,菌株HAB-5发酵产生抑菌活性物质的最佳培养基为改良的LB,命名为ZS,其最佳发酵条件为28℃、2 d和装液量为50 mL/250 mL。菌株HAB-5总蛋白没有拮抗活性,但HAB-5菌液的上清液能产生较强的抑菌效果;同时,在单独培养和与病原菌对峙培养下,取距HAB-5菌落1 cm处的培养基(MB)均对病原菌产生了明显的抑菌圈。菌株HAB-5上清液经硫酸铵沉淀不具有抑菌活性,但采用低温乙醇法等提取具有抑菌作用的菌株HAB-5上清液或MB,其粗提物均产生较强的抑菌效果,再经Sephadex G-50凝胶柱过柱和SDS-PAGE分析,在14.4 kD位置均具有较强信号的条带。因此,菌株HAB-5主要抑菌活性物质为肽类,其中14.4 kD大小的肽类是菌株HAB-5重要抑菌成分。

生防解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)最新研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是与枯草芽胞杆菌相似,可产芽胞、革兰阳性(G+)、具有生防活性的益生细菌。其代谢过程中产生的抗菌物质种类多、抗菌谱广,其抗菌制剂或抗菌提取物具有无毒、无害、无残留、抑菌时效长等优点,可广泛应用于果蔬保鲜、果蔬生长期及采后微生物病害的生物防治,是极具开发价值的生防菌。本文从抗菌机理、抗性基因组成、基因工程菌构建、抗性产品开发及对微生物病害防治等几个方面,对解淀粉芽胞杆菌的研究及应用现状进行了归纳和总结,为其在农业生物工程中的规模化安全应用提供参考。

蜡样杆菌(Bacillus cereus)M22 Mn-SOD cDNA片断的克隆

分析不同种细菌Mn SOD氨基酸序列的保守区域 ,设计一对简并引物进行RT PCR扩增 ,产物经T A载体连接转化大肠杆菌JM 1 0 9,筛选阳性克隆、测序并进行同源性分析 ,得到 4 36bpMn SODcDNA片段。根据此片段设计 5′端特异性引物 ,然后进行 5′RACE扩增 ,获得Mn SOD 5′端 387bpcDNA片断。将 2段序列进行拼接获得 5 94bpcDNA片断 ,编码 1 72个氨基酸。对推定氨基酸序列进行BLAST分析 ,结果表明其与炭疽芽孢杆菌 (Bacillusanthracis)同源性为 95 % ,且Gly77,Aly78,Phe86,Gln1 50 和Asp1 51 在已报道的Mn SOD中均存在 ,构成Mn SOD的活性中心。表明该序列为蜡样芽孢杆菌Mn

巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)产聚乳酸降解酶条件的研究

巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)具有降解聚乳酸的能力。对该菌的产PLA降解酶的发酵条件进行优化,发酵产聚乳酸降解酶的最佳条件为:产酶诱导物为酵母粉,培养时间为36h,培养基初始p H为8.0,发酵温度为40℃,摇床转速为175r·min-1,接种量为5%(V/V)。

转枯草芽孢杆菌纤溶酶(Bacillus subtilis fibrinolytic enzyme,BSFE)基因对烟草生长发育的影响

将枯草芽孢杆菌纤溶酶(Bacillussubtilisfibrinolyticenzyme,BSFE)基因及其信号肽序列转入烟草,转基因烟草表现出不同于野生型烟草的生长特性,如营养器官生长速率下降、叶片数目减少、叶片狭长、叶片宽度/叶片长度值降低以及植株矮小、节间缩短等。推测其与外源BSFE的蛋白水解活性有关。

芽孢杆菌DZY6715生物膜形成对其抗油茶炭疽病的影响

【目的】探究内生芽孢杆菌DZY6715生物膜的形成对其抗油茶炭疽病的影响情况,为油茶炭疽病的绿色防控提供参考依据。【方法】选取分离自油茶健康叶片的内生芽孢杆菌DZY6715为出发菌株,对其进行化学诱变,从中筛选出3株生物膜存在缺陷的突变菌株(其编号分别为-4、15、21)。然后观察DZY6715野生菌株和-4、15、21号突变菌株的生物膜生长特性,测定其群游能力及生物膜形成能力,在此基础上,通过平板对峙实验、扫描电镜观察和油茶离体叶片回接实验,测定不同菌株对油茶炭疽病的抑制能力和生防效果。【结果】DZY6715野生菌株和-4、15、21号突变菌株的生长趋势基本一致,但是,与DZY6715野生菌株相比,3株突变菌株的群游能力均较弱,其生物膜的生长速度均较慢,其生物膜的结构强度均较弱。平板对峙实验结果表明,突变菌株对油茶炭疽病菌的抑制能力随着其生物膜形成能力的降低而降低,其中-4号突变菌株对油茶炭疽病菌的抑制率最低,为57.44%,显著低于DZY6715野生菌株的抑制率(65.70%)。扫描电镜观察中发现,DZY6715野生菌株对油茶炭疽病菌菌丝的破坏力最强,能使菌丝内含物严重渗漏。油茶离体叶片回接实验结果表明,DZY6715野生菌株和3株突变菌株均能不同程度地降低油茶炭疽病的发病率和病情指数,但DZY6715野生菌株的防治效果更好,接种处理7 d后的发病率和病情指数分别为20.22%和5.55,均显著低于突变菌株的。【结论】内生芽孢杆菌DZY6715生物膜的形成,能使其在油茶炭疽病的生物防治中发挥出重要作用。