疮痂链霉菌许昌亚种SCY114发酵条件的研究

以小麦全蚀病菌为靶标菌,通过单因素试验和正交设计试验,对疮痂链霉菌许昌亚种SCY114发酵条件进行了优化.结果表明,疮痂链霉菌许昌亚种SCY114菌株的最佳发酵培养基的营养成分分别为可溶性淀粉20 g·L-1,黄豆饼粉40 g·L-1,MgSO4.7H2O 0.75 g·L-1,K2HPO41.0 g·L-1.最佳发酵条件:初始pH值7.0,发酵温度28℃,种子液种龄36 h,接种量6%,装液量70 mL三角瓶(250 mL),转速200 r·min-1,发酵时间5 d.

云南省马铃薯疮痂链霉菌种群分布及环境相关因子分析

【目的】明确云南省马铃薯疮痂链霉菌(Streptomyces spp.)种群分布特征及环境影响因子,为研究疮痂链霉菌遗传多样性、生态多样性及病害防控提供理论参考。【方法】以从云南省13个马铃薯种植区春冬两季分离得到的67株疮痂病链霉菌为研究对象,调查其在不同区域、季节和马铃薯品种上的分离频率和种类,分析地理纬度、海拔、土壤pH、容重和孔隙度与疮痂链霉菌分离频率和种类的相关性,并通过主成分分析揭示影响疮痂链霉菌分布的主要环境因子。【结果】调查发现,云南省疮痂链霉菌的种类和分离频率存在明显区域性差异,其中昆明和曲靖分别分离得到5种疮痂链霉菌,分离频率分别为19.40%和17.91%;丽薯6号品种上分离获得的疮痂链霉菌种类为10种,分离频率为86.57%,而合作88品种仅分离获得S.enissocaesilis,分离频率为13.43%;春季种植区疮痂链霉菌的分离频率为70.15%,明显高于冬季种植区的29.85%。春季种植区疮痂链霉菌的分离频率及种类随纬度上升均呈下降趋势,与海拔存在二项式相关;冬季种植区疮痂链霉菌的分离频率和种类在北纬24°~25°区域均最高,在北纬23°~24°和25°01′区域均有所下降,与海拔存在二项式相关性;在不同土壤物理条件下疮痂链霉菌的分离频率和种类与pH、容重及孔隙度存在二项式相关。主成分分析结果表明,pH、纬度和海拔是影响疮痂链霉菌分离频率的主要因素,纬度和海拔是影响疮痂链霉菌种类的主要因素。【结论】马铃薯疮痂链霉菌分布受种植季节、马铃薯品种、地理纬度、海拔及土壤pH的影响较大,生产中可利用疮痂链霉菌与环境因子的相互关系来控制病原菌的生长和繁殖。

普城沙雷氏菌BU09的分离鉴定及其对疮痂链霉菌的防治效果

[目的]筛选马铃薯疮痂病的生防菌。[方法]从马铃薯疮痂病发病土壤中取样,经过稀释培养和二次划线纯化获得单克隆菌株,通过抑菌试验最终得到1株对马铃薯疮痂病具有较好抑制效果的细菌BU09,通过16S r DNA测序和系统进化分析对该菌株进行分子鉴定。[结果]细菌BU09属于普城沙雷氏菌,对马铃薯疮痂病具有较好的防治效果。[结论]试验结果为马铃薯疮痂病的田间防治提供了参考。

芽孢杆菌BU108抑制疮痂链霉菌发酵条件的优化

为优化芽孢杆菌(Bacillus sp.)BU108的发酵条件,提高其对疮痂链霉菌(Streptomyces scabies)的抑制效果,对马铃薯疮痂病的生物防治提供材料和依据。通过Plackett-Burman试验和BoxBenhnken试验对发酵条件进行优化,筛选得到影响抑菌活性的主要因子并构建响应方程,确定最佳发酵条件。结果表明:采用Plackett-Burman试验筛选出影响抑菌活性的3个主要因子,分别为碳源/氮源(质量比)、培养时间和无机离子(NaCl);通过Box-Benhnken试验设计对3个主要因素进行优化并构建响应方程,确定最佳发酵条件为碳源/氮源1∶2.46、NaCl 0.68%、MgSO4·7H2O 0.05%、KH2PO40.05%、培养时间22.56h;利用优化后的培养条件进行发酵,抑菌圈半径从9.2mm提高至12.7mm,抑菌率提高28%。优化发酵条件后芽孢杆菌BU108对疮痂链霉菌的抑菌效果显著提高。

疮痂链霉菌拮抗菌株BU396的分离鉴定与抗菌性质分析

【背景】随着马铃薯种植面积的扩大,疮痂病的发生也日益严重,且化学防治存在环境污染等诸多弊端,因此利用安全和高效的生物防治手段对该病害进行防治成为研究热点。【目的】对疮痂链霉菌(Streptomyces scabies)拮抗菌株进行分离、鉴定和功能基因分析,对抗菌物进行分离及抗菌特性的研究。【方法】从马铃薯疮痂病的病害土壤中分离、筛选并鉴定得到拮抗菌株,采用PCR法对菌株进行抗菌物合成基因检测。通过硫酸铵沉淀法分离得到抗菌物,进行抗菌谱和稳定性检测,并通过盆栽试验进一步验证该菌株的生防效果。【结果】通过抗菌试验筛选得到拮抗细菌BU396,根据形态学、生理生化性质和分子生物学鉴定结果,确定其为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。功能基因分析表明BU396中含有表面活性素等4种抗菌物的合成相关基因。采用硫酸铵沉淀法对其培养液上清进行分离,当硫酸铵的饱和度为75%时,抗菌物在沉淀中析出。抗菌谱试验结果显示该抗菌物对多种动植物病原菌均具有抗菌效果。稳定性试验表明该抗菌物耐热,不易被酶解,对多种金属离子不敏感,具有宽泛的pH活性范围,盆栽试验结果显示菌株BU396处理能够明显降低马铃薯疮痂病的发病率。【结论】分离并鉴定了一株对疮痂链霉菌具有显著拮抗作用的贝莱斯芽孢杆菌BU396。该菌株含有多种抗菌物合成的相关基因,其抗菌物具有广谱的抗菌活性和良好的稳定性,对马铃薯疮痂病的生防效果显著。本研究为马铃薯疮痂病的生物防治及后续抗菌物质的深入研究奠定了基础。

疮痂链霉菌拮抗菌定向筛选及其功能评价

近年来由多种致病链霉菌引起的马铃薯疮痂病在我国普遍流行,且危害程度逐年加重,严重影响块茎的品质和商品价值。病原菌土传和种传,难以防控。利用拮抗微生物抑制病菌生长是目前防控疮痂病的重要措施。【目的】从病薯田土样中定向筛选对马铃薯疮痂病具有显著防效的菌种,研究其拮抗机制,评价其环境适应性,为开发可产业化应用的高效复合功能菌剂提供理论依据。【方法】通过平板对峙及盆栽试验研究目标菌株对主要病原菌疮痂链霉菌Streptomyces scabies的抑制效果;采用形态学、生理生化实验及分子生物学方法,确定其分类地位;结合高效液相色谱质谱联用方法分析相关抑菌活性物质。【结果】获得3株对致病链霉菌S.scabies具有显著拮抗功能的菌株HZ11-4、HS-12、HZ13-1,抑菌圈直径分别为34、29、30 mm,对马铃薯微型薯疮痂病的防效分别为68.57%、57.15%和65.96%。菌体革兰氏染色呈阳性,经鉴定均为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amylolique-faciens;3株菌皆可扩增出surfactin、iturin和fengycin等脂肽类物质合成酶相关基因片段,检测到上述脂肽类抗生素的存在,其中,仅surfactin对S.scabies有一定抑制效果,但非主要活性物质。3株菌对茄链格孢菌、尖孢镰刀菌、立枯丝核菌、大丽轮枝菌等多种植物病原菌均具有明显的抑制效果;可耐受pH 5–9、NaCl含量1%–7%的盐碱环境和100℃高温;对氟菌·霜霉威、氟硅唑、吡唑醚菌酯、春雷霉素、中生菌素和甲基硫菌灵等生产上常用的杀菌剂不敏感;具有显著促生长特性。【结论】HZ11-4、HS-12和HZ13-1具有良好的环境适应性和广谱抗病性,均可作为防控马铃薯土传病害功能菌剂的候选菌株。文章首次验证了脂肽类抗生素surfactin、iturin A和fengycin均非抑制S.scabies的主要活性物质。

欧洲疮痂链霉菌F5的鉴定及其抗菌活性

【背景】木豆(Cajanus cajan)是一种具有多种药理活性的药用植物,目前对其根际功能放线菌的认识和研究有限,有必要对其应用开发潜力进行研究。【目的】从木豆根际土中筛选一株对植物病原菌和常见病原菌具有广谱拮抗活性的放线菌菌株,鉴定菌株的分类地位、相关代谢产物及可能的生物合成途径,为该菌株的开发应用提供数据支撑。【方法】以7种常见植物病原真菌及8种常见病原菌为指示菌,采用平板对峙法和滤纸片扩散法筛选具有广谱抗菌活性的放线菌菌株,基于形态观察与系统发育分析对该菌株进行分类鉴定,并通过高分辨质谱和超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)对活性菌株的次生代谢产物进行鉴定与验证。采用PCR扩增菌株聚酮合成酶Ⅰ(polyketide synthase,PKS-Ⅰ)和非核糖体多肽合成酶(non-ribosomal peptide synthetase,NRPS)基因,明确其活性代谢产物可能的生物合成途径。【结果】通过抑菌试验筛选得到拮抗放线菌F5,确定其为欧洲疮痂链霉菌(Streptomyces europaeiscabiei),F5菌株基因组中含有编码PKS-Ⅰ和NRPS合成的相关基因,采用高分辨质谱和UPLC-MS/MS从其发酵液中鉴定并确证了格尔德霉素与大黄素两种具有抗菌活性的次生代谢产物。【结论】首次筛选鉴定了一株木豆根际放线菌Streptomyces europaeiscabiei F5,该菌株具有广谱抑菌活性,可代谢产生格尔德霉素和大黄素等活性物质,具有在农业和医药领域的应用潜力,值得进一步研究。

马铃薯疮痂病链霉新变种的分离与生物学特性分析

[目的]研究土壤中分离到C9菌株的种类归属和生物学特性。[方法]扩增C9菌株的16S rDNA序列,并进行系统发育建树。检测C9菌株对不同碳源、氮源的利用能力,以及对不同抗生素、渗透压的敏感性。利用GC-MS法测定C9菌株的脂肪酸组分,并扩增其脂肪酸合成关键酶——3-酮脂酰ACP合成酶III(FabH)编码基因,并进行序列同源性分析。[结果]基于C9菌株的16S rDNA序列分析,结合分析其菌落形态特征,初步判断C9菌株为马铃薯疮痂病链霉菌( Streptomyces scabies )。但C9菌株的生理生化特征与已报道的 S.scabies 菌株有明显差异,进一步盆栽试验结果显示C9菌株不能引起马铃薯疮痂病,其染色体上也没有扩增获得致病岛(PAI)区域中致病性相关的基因,说明该菌株不具有马铃薯疮痂病致病性,为 Streptomyces scabies 的一个新变种。C9菌株的脂肪酸组成测定结果显示其主要合成棕榈油酸(C 16 ∶1 )和棕榈酸(C 16 ∶0 ),其不饱和脂肪酸总含量达36.2%,也符合马铃薯疮痂病非致病株的特征。C9菌株基因组中 fabH 基因序列和编码的氨基酸序列与 Streptomyces scabies 都具有极高的一致性。[结论] C9菌株为马铃薯疮痂病链霉菌新变种。C9菌株为进一步深入研究马铃薯疮痂病链霉菌的基础代谢机制或探索其致病机理提供了良好的材料。

马铃薯疮痂病菌Streptomyces scabies拮抗细菌筛选及鉴定

为获得对马铃薯疮痂病菌(Streptomyces scabies)具有拮抗效果的细菌菌株,从黑龙江省齐齐哈尔市克山农场马铃薯疮痂病发病地块健康植株根际土壤中分离得到181株细菌菌株,采用平板对峙生长法和牛津杯试验法对分离得到的菌株进行初筛和复筛,获得1株对S. scabies具有明显拮抗效果的菌株BKS51,抑菌圈直径达到37 mm,盆栽防效达到81.0%。对BKS51进行形态特征、生理生化特征测定以及16S rRNA、gyrB基因序列分析,并进行抑菌谱测定。结果表明,菌株BKS51的菌落为圆形、乳白色、不透明,表面有褶皱状凸起,边缘不整齐,菌体杆状、革兰氏阳性菌,硝酸还原反应呈阳性、葡萄糖发酵反应及MR反应呈阴性,结合16S rRNA和gyrB基因序列分析结果,将其鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。BKS51对多种植物病原菌均具有抑制效果,其中对玉米圆斑病菌(Bipolaris zeicola)和水稻胡麻斑病菌(Bipolaris oryzae)的抑制率较高,分别达到67.2%和62.4%。

马铃薯疮痂病菌(Streptomyces spp.)的鉴定

由马铃薯疮痂链霉菌(Streptomyces spp.)引致的马铃薯疮痂病是土传兼种传病害,广泛分布世界许多国家,近些年中国发生越来越重。概述了马铃薯疮痂病病原菌有关情况,较详尽地介绍了国内外疮痂链霉菌种的鉴定研究,并提出样本采集要覆盖所有研究的马铃薯种植区域的建议,以期为今后的研究提供参考。

微型薯蛭石基质中疮痂病原鉴定及菌药协同防治探索

为探索微型薯繁育过程中马铃薯疮痂病的有效防治方法,利用16S rRNA基因序列鉴定了发病蛭石基质中的疮痂病原菌,并进行了生防菌ZWQ-1水剂+化学药剂的协同防治试验。结果表明,辽宁本溪微型薯苗床的疮痂病原菌为普通疮痂链霉菌(Streptomyces scabies)。在29种测试药剂中筛选到了8种对S.scabies有抑菌效果的药剂,其中适乐时0.1 g/L处理的抑菌圈直径最大,为41 mm。微型薯苗床防治试验的结果表明,化学药剂适乐时+ZWQ-1水剂、福美双+ZWQ-1水剂2个组合对微型薯疮痂病的防治效果最好,分别为72.60%和57.92%,且福美双+ZWQ-1水剂处理可显著促进植株生长。说明利用菌药协同防治疮痂病有较好的发展潜力。

马铃薯疮痂病的致病机制及防治研究进展

致病性疮痂链霉菌(Streptomyces scabies)引发的马铃薯疮痂病是世界范围内广泛存在的土传细菌性病害,难以防治。为了制定更有效的防治策略和开发新型药剂,使其得到更有效的控制,本文归纳了S.scabie产生的致病毒素thaxtomins和植物激素(细胞分裂素、生长素和乙烯)对S.scabies致病进程的影响;总结了防治马铃薯疮痂病所采用的主要化学药剂、农业技术手段和微生物源制剂,并分析了各种防治方法的优缺点。指出深入探究马铃薯疮痂病的致病机制对开发新型马铃薯疮痂病防治剂具有重要意义,微生物复合菌剂的研发和应用是今后防控马铃薯疮痂病的重要方向,认为将化学防治、农业措施与复合微生物菌剂三者联用能更好的防控该病害的发生和危害,对马铃薯产业的可持续发展具有重要意义。

青稞根腐病生防放线菌的筛选及防效研究

为获得防治青稞根腐病的生防放线菌,从大田采集健康青稞植株及其根际土壤,利用选择性培养基对青稞根表及根际土壤进行放线菌分离筛选;以青稞根腐病原菌木贼镰孢为靶标,利用平板对峙法进行初筛,选取平均抑菌圈大于20 mm的放线菌,用发酵液法进行复筛并计算其生长抑制率;采用盆栽法测定生长抑制率较高菌株的防效及致病性,并通过分子鉴定确定其分类地位。结果表明,从初筛得到16株抑菌圈大于20 mm的放线菌中,复筛得到2株对青稞根腐病生长抑制率大于70%的菌株,分别为H35-1和AP11;测定其对青稞根腐病的防效发现,H35-1的防效为30.74,AP11的防效为48.31。对防效较好菌株AP11的16S rDNA序列进行测定并构建系统发育树发现,其与酸疮癖链霉菌(Streptomyces acidisabies)的遗传距离为零,1000次重复自展支持值为100,鉴定其为酸疮痂链霉菌。致病性分析发现,该酸疮痂链霉菌不具有致病性。本研究为青稞根腐病生防菌剂的研制提供了菌种资源,为青稞根腐病生物防治提供参考。

植物毒素thaxtomins生物合成及其分子调控研究进展

马铃薯疮痂病(potato scab)是世界范围内广泛存在的土传细菌性病害,难以防治。植物毒素thaxtomins由疮痂病链霉菌(Streptomyces scabies)次级代谢产生,是马铃薯疮痂病的主要致病原因,对马铃薯等作物产业造成严重危害。鉴于疮痂病链霉菌在农业上的重要作用,其中thaxtomins生物合成过程和分子调控得到越来越多的关注,并取得了较好的进展。本文综述了thaxtomins的结构特征、生物合成与异源表达,并重点介绍了疮痂病链霉菌中thaxtomins生物合成的分子调控机制等方面的研究进展,有利于深入认知疮痂病链霉菌次级代谢调控网络,为未来开发新型马铃薯疮痂病的防治策略提供理论指导。