香蕉枯萎病拮抗芽孢杆菌脂肽类抗生素基因引物筛选

脂肽类抗生素(cyclic lipopeptides, CLPs)是芽孢杆菌产生的一类天然农用抗生素,在芽孢杆菌生物防治方面发挥着重要作用。本研究测定了包括解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、暹罗芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌4种共20株芽孢杆菌对香蕉枯萎病等病原真菌的拮抗能力。设计了包括Bacillomycin、Fengycins、Iturins、Surfactin等CLPs相关合成基因的引物,对供试20株芽孢杆菌及7份土壤样品进行PCR扩增,筛选出可用于对芽孢杆菌和土壤监测的CLPs引物。结果表明:共有16株芽孢杆菌表现出拮抗病原真菌的能力,显微观察到这些芽孢杆菌发酵液中的脂肽类粗提物能够破坏Foc4的生物膜系统及细胞壁,使菌丝膨胀畸形;获得12对可有效扩增芽孢杆菌CLPs基因的引物对(BamD-F/R, BamA-F/R, FenA-F/R, FenB-F/R, 61FenA-F/R,61FenB-F/R, ItuA-F/R, ItuB-F/R, ItuC-F/R, ItuD-F/R, SrfAA-F/R, SrfAB-F/R),供试芽孢杆菌中具有拮抗能力的芽孢杆菌均能扩增到ItuC基因,拮抗芽孢杆菌抑制病原菌的能力与脂肽类抗生素基因的多样性与丰富度存在正向联系;通过对土壤总DNA进行扩增,发现所设计的4对引物均能有效监测土壤环境中的芽孢杆菌的CLPs基因,这一方法可以作为常规涂板计数与高通量测序方法的重要补充。为进一步进行田间监测指导施用芽孢杆菌控制植物土传病害提供理论支持。