基于LC-MS/MS和比较基因组学技术解析海洋源解淀粉芽孢杆菌CMT-9产抗菌脂肽的分子机理

为探究海洋源解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)CMT-9产抗菌脂肽的分子机理。采用高效液相色谱串联质谱(liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)技术检测CMT-9发酵液的主要组分,结合Illumina高通量测序解析CMT-9的全基因组信息,并将其与B.velezensis CMT-6、B.amyloliquefaciens DSM7T、B.velezensis FZB42和B.subtilis 168中脂肽合成相关的代谢通路和关键基因进行比较分析。结果表明,CMT-9的发酵液含有表面活性素、伊枯草菌素、芬荠素3种脂肽。全基因组测序分析发现,CMT-9菌株染色体的基因组全长为3928149 bp,G+C含量为43.39%,tRNA数量为83,rRNA为9。通过GO、KEGG、COG数据库比对,其差异基因主要富集在碳水化合物代谢和氨基酸代谢等合成脂肽的相关通路;脂肽谱相近的菌株CMT-9、CMT-6、FZB42在基因组组分、G+C含量、共线性、同源性和共有基因中均表现出高度的一致性。该研究通过LC-MS/MS和比较基因组学技术联用解析芽孢杆菌脂肽谱的差异及其分子机理,以期为脂肽高产菌株的筛选及基因库的构建提供理论基础。

解淀粉芽孢杆菌PB-1对灰葡萄孢的抑菌机理

为筛选灰葡萄孢(Botrytis cinerea)高效生防菌株,对解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)菌株PB-1从抑菌谱、发酵液的抑菌作用、抗生素合成基因PCR检测、挥发性物质(VOC)的抑菌作用、离体叶片防效几个方面进行研究。研究结果表明,PB-1的抑菌谱较广,对8种供试植物病原菌菌丝生长均有抑制作用,其中对灰葡萄孢(B.cinerea)、新月弯孢霉(Curvularia lunata)、大斑凸脐蠕孢(Exserohilum turcicum)、禾谷镰孢(Fusarium graminearum)4种病原真菌具有较强的抑制作用,抑菌率分别为63.5%、70.7%、63.4%、56.0%。PB-1发酵液不仅对灰葡萄孢菌丝生长具较强抑制作用(20%浓度发酵液抑菌率达96.6%,受抑制菌丝肿胀扭曲、原生质外渗、分枝异常),而且对分生孢子萌发也具有强烈抑制作用。抗生素合成基因PCR检测发现,PB-1扩增出srfAB、ituA基因片段,这说明PB-1能够产生表面活性素(surfactin)、伊枯草菌素(iturins)脂肽类抗生素。PB-1挥发性物质对灰葡萄孢菌丝生长也具有明显抑制作用。此外,小白菜品种上海青离体叶片防病效果检测发现,PB-1能明显抑制灰葡萄孢的侵染。本研究结果表明,PB-1有作为植物灰霉病生物防治菌剂的潜力。

解淀粉芽孢杆菌B235对花生根腐病的防治效果研究

利用功能微生物防治花生根腐病是一种环境友好、绿色高效的防控措施。本研究进行了盆栽及田间小区试验,观察花生根腐病的发病情况及解淀粉芽孢杆菌B235对镰孢菌的防治效果。病原菌接种试验结果表明:接种镰孢菌的花生种子出苗慢、主侧根短小、发病率高,出苗率最差的为混合F1和F2两株菌的处理,出苗率仅为28.2%。盆栽生防试验结果表明:与接种病原菌的处理组相比,接种生防菌B235后能显著提升花生的发芽率和出苗率,发芽率和出苗率均在60%以上,最高可分别达到68.5%和65.3%;根腐病病情指数显著降低,防治效果均达60%以上,最高可分别达69.5%和65.5%。小区试验结果表明:相较于对照处理组,生防菌处理组表现为出苗率高、根系发达;在开花期,发病率为4.5%,显著低于常规处理的6.7%和对照处理的10.5%;在成熟期,各处理组发病率差异明显,对照组花生镰孢菌根腐病发病严重,发生率达19.8%,生防菌B235处理组根腐病发生较轻,为5.0%,显著低于常规处理的7.3%,且增产显著;同时发现接种菌株B235对花生根际微生物群落结构及多样性也产生积极的影响。综上所述,生防菌B235能够显著降低根腐病的发生、促进花生生长和产量提升,且有利于保持土壤微生态,具有较强的推广应用前景。

1株植物内生菌解淀粉芽孢杆菌的安全性评价

试验旨在评价1株从杜仲中分离的解淀粉芽孢杆菌的安全性。试验从菌株溶血性、氨基酸脱羧和明胶液化试验、抗菌药物敏感性、腹腔注射、经口灌胃、抑菌活性等进行安全性综合评价。腹腔注射试验分为腹腔注射组(1.0×10^(10)CFU/0.3 mL)和生理盐水组,一次性注射,连续观察5 d。经口灌胃试验分为高剂量组(1.0×10^(10)CFU/0.2 mL)、中剂量组(1.0×10^(9)CFU/0.2 mL)、低剂量组(1.0×10^(8)CFU/0.2 mL)和生理盐水组,每天灌胃1次,连续灌胃28 d。结果显示,腹腔注射和经口灌胃小鼠均健康存活,未见临床变化,试验期间体重正常增加,各组小鼠血常规、血清生化指标和脏器指数差异均不显著(P>0.05),解淀粉芽孢杆菌DZ01未发生易位,氨基酸脱羧和明胶液化试验均为阴性。解淀粉芽孢杆菌DZ01对所测的8种抗菌药物均表现敏感。除粪肠球菌和铜绿假单胞菌外,解淀粉芽孢杆菌DZ01上清液对其余6株指示菌均具有抑菌活性。研究表明,解淀粉芽孢杆菌DZ01具有较好的安全性。

解淀粉芽孢杆菌SQ-2对水稻的促生作用

【目的】对实验室分离筛选得到的一株解淀粉芽孢杆菌SQ-2进行促生特性研究,确定该菌株对水稻促生的浓度范围与作用机制,并分析接种菌株前后的土壤菌群结构。【方法】利用钼蓝比色法与固氮酶试剂盒对菌株SQ-2的溶磷能力及固氮酶活性进行检测。将10^(2)、10^(4)、10^(6)、10^(8)和3×10^(8)CFU/mL的菌悬液接种至水培与土培水稻中,分别培养14 d和20 d后测定其水培、土培水稻的根茎干鲜重、茎长与茎粗。采用苯酚-次氯酸钠比色法、茚三酮检测法与3,5-二硝基水杨酸比色法测定土培水稻土壤中脲酶、蛋白酶与蔗糖酶的活性。利用pH计电位法检测土壤pH值,用对应试剂盒检测土壤速效氮磷钾含量及酸性磷酸酶活性,并对接种3×10^(8)CFU/mL组的土培水稻土壤进行根际细菌群落结构分析。【结果】菌株SQ-2对磷酸三钙的溶解量为229.63 mg/L,固氮酶活性为55.07 U/L。与对照相比,接种菌悬液浓度在10^(4)CFU/mL时,水培水稻根的干、鲜重增长最为显著;在接种浓度为3×10^(8)CFU/mL时,土培水稻根茎的干、鲜重增长最为显著。随着接种菌悬液浓度的升高,上述土壤酶活性与速效氮磷钾浓度都有着不同程度的增加,而接种菌株3×10^(8)CFU/mL的土壤pH值则由原来的7.83降至7.26。接种菌株SQ-2改变了水稻根际土壤中的菌落构成,显著提高了土壤α多样性的Ace、Chao、Sobs与Shannon指数。【结论】解淀粉芽孢杆菌SQ-2对土培、水培水稻均有不同程度的促生效果。在土培实验中,能够通过提高土壤酶活性、速效氮磷钾水平及改变土壤菌群结构来起到促生作用,为细菌菌肥的研发提供了新的菌株资源。

解淀粉芽孢杆菌NTBA分离及对小白菜的促生活性测定

为挖掘优良的促生细菌菌株,通过形态学和分子生物学方法对烟草中分离的内生细菌进行鉴定,并测定其对小白菜的促生活性。经鉴定该内生菌为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),命名菌株为NTBA。该菌具有解有机磷、解无机磷和解钾活性,并能够产IAA。采用土壤中施入100、10、1μL菌液的浇灌施菌法和小白菜种子的菌液浸种法,并以浇灌无菌水作为对照,测定对小白菜的促生作用。结果表明,培养10、15和20 d,2种施菌方法处理的小白菜的叶长、叶宽、株高及茎粗均显著高于对照;培养20 d时,3个浓度菌液浇灌处理和菌液浸种处理的小白菜鲜质量分别比对照增加了78.99%、76.08%、70.29%和84.78%,干质量增加了86.44%、76.27%、31.36%和88.98%,最长根长分别增加了118.98%、83.94%、45.99%和63.50%。可见,解淀粉芽孢杆菌NTBA能够明显促进小白菜生长,提高其产量。研究结果可为小白菜生产提供有益的促生菌,也为其他作物生产提供了潜在的促生菌资源。

解淀粉芽孢杆菌Cas02与菌核净复配协同防治烟草赤星病

为有效防控烟草赤星病,筛选生物菌剂与化学药剂协同抑制烟草赤星病菌的适宜复配比例,本研究采用菌丝生长速率法测定了40%菌核净与解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)Cas02对烟草赤星病菌(Alternaria alternata)的生物活性,通过绘制生长曲线测定两者之间的相容性,并测定不同复配比例对烟草赤星病菌的联合毒力以及盆栽防效。结果表明40%菌核净与解淀粉芽孢杆菌Cas02单剂对烟草赤星病菌均有较高的毒力,EC_(50)值分别为4.86μg/mL和4.6×10^(7)cfu/mL。相容性试验表明Cas02对40%菌核净不敏感,两者可联合使用。其中V_(40%菌核净)∶V_(Cas02)=7∶3时对烟草赤星病菌的抑制增效作用最好,增效比率为1.32,实际抑菌率达到67.61%。盆栽试验结果表明,V_(40%菌核净)∶V_(Cas02)=7∶3时对赤星病的防效最好,防效达到74.12%,高于单剂处理。因此,在生产中建议将4.86μg/mL 40%菌核净和4.6×10^(7)cfu/mL解淀粉芽孢杆菌以7∶3比例混匀复配应用于烟草赤星病防治。

解淀粉芽孢杆菌GSBa-1对佛手香橼多酚合成和苯丙烷代谢的影响

为探讨解淀粉芽孢杆菌GSBa-1(Bacillus amyloliquefaciens,GSBa-1)对在常温贮藏环境条件下佛手贮藏品质、多酚合成和苯丙烷代谢的影响,采用浓度为1×10^(8)CFU/mL的解淀粉芽孢杆菌GSBa-1浸泡处理佛手香橼,在常温贮藏环境观察测定果实的总可溶性固形物、可滴定酸、乙烯释放量、呼吸强度、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力、H2O2含量、多酚含量和苯丙烷代谢途径相关酶活力指标。结果表明:解淀粉芽孢杆菌GSBa-1处理可降低佛手的乙烯释放量和呼吸强度,抑制佛手果皮的转色和软化,有效诱导果实中苯丙烷代谢途径中苯丙氨酸解氨酶和肉桂酸-4-羟化酶活性的提高,并快速促进没食子酸和咖啡酸为代表的酚酸类多酚合成,诱导橙皮苷、圣草次苷、地奥司明等黄酮、黄烷醇类多酚的后续积累,增加果实总酚和总黄酮的含量,提高果实中的DPPH自由基清除能力和H_(2)O_(2)含量,增强了果实的抗性。结论:解淀粉芽孢杆菌GSBa-1处理能够通过激活佛手中苯丙烷代谢途径,刺激多酚合成累积,从而延缓佛手的后熟衰老,提升贮藏品质。

解淀粉芽孢杆菌BA-2原生质体的制备及纤维素酶高产突变菌株筛选

目的确认解淀粉芽孢杆菌BA-2(Bacillus amyloliquefaciens BA-2)原生质体制备的最佳条件,并对其菌株进行复合诱变筛选获得耐高温性状产纤维素酶菌株。方法通过探究菌龄、溶菌酶浓度、酶解时间、酶解温度、渗透压稳定剂的pH、再生培养基类型和培养方式等考察原生质体制备与再生条件的影响因素,确定其最优条件。并用紫外线对原生质体进行诱变,获得的再生突变菌株作为出发菌株进行后续诱变处理,采用化学诱变剂硫酸二乙酯处理菌株,设置培养温度梯度筛选菌株。结果解淀粉芽孢杆菌BA-2原生质体制备的最优条件为菌龄8 h,溶菌酶质量浓度1.5 mg/mL,酶解时间65 min,酶解温度37℃,渗透压稳定剂pH 6.5。在此条件下,解淀粉芽孢杆菌原生质体的形成率为98.85%±0.26%,再生率为57.39%±0.76%。经过复合诱变获得突变菌株BA-DES4在培养温度55℃下酶活达到(76.58±1.19)U/mL,滤纸酶活较出发菌株BA-2提高24.5%。结论本研究获得了解淀粉芽孢杆菌BA-2原生质体制备的最佳条件,并通过复合诱变筛选获得耐高温性状产纤维素酶菌株BA-DES4,该菌株稳定性强、适应性好,具有开发成为工业化生产纤维素酶的微生物潜力,突变菌株产酶条件有待进一步研究,以满足于工业化生产的需求。

不同施药方式对解淀粉芽孢杆菌防治马铃薯疮痂病的效果评价

[目的]评价解淀粉芽孢杆菌不同施药方式下对马铃薯疮痂病的防效,以期获得更有效的药剂应用技术。[方法]在大棚和露地2个应用场景下,采用5种不同施药方式评价了10亿孢子/mL解淀粉芽孢杆菌水剂对马铃薯疮痂病的田间防效。[结果]2种应用场景下,采用播前沟施、种薯喷淋和块茎形成期灌根这3种施药方式,10亿孢子/mL解淀粉芽孢杆菌水剂对马铃薯疮痂病的防效均显著高于采用播前土壤喷淋和块茎膨大期灌根处理的防效。播前沟施、种薯喷淋和块茎形成期灌根处理对马铃薯疮痂病的防治效果差异不显著。[结论]解淀粉芽孢杆菌水剂对马铃薯疮痂病的防效因施药方式不同而异,播前沟施、种薯喷淋和块茎形成期灌根等3种施药方式下防效表现更优,可为更有效地防治马铃薯疮痂病提供了合理的施用方案,为进一步农药登记试验提供科学依据。

解淀粉芽孢杆菌OMR1-7菌株对拟石莲花属多肉植物黑腐病的生防效果

【目的】明确解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)对拟石莲花属(Echeveria)多肉植物黑腐病病原菌——尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的生防效果。【方法】从小粒野生稻(Oryza minuta)根部分离和鉴定了1株内生解淀粉芽孢杆菌OMR1-7菌株,测定其对拟石莲花属多肉植物品种血色罗密欧黑腐病菌F.oxysporum KMEARM-2菌株和静夜黑腐病菌F.oxysporum KMJY6菌株的拮抗效果、产铁载体和生物膜能力、定殖能力以及温室防效。【结果】OMR1-7菌株对2种黑腐病菌菌丝抑制率分别为57.15%和74.29%,菌体抑制率分别为84.82%和86.15%。该菌株可造成2种黑腐病菌的侵染结构畸形,产孢量减少。该菌株产铁载体相对量为80.98%,具有较强的铁元素竞争能力,且能够产生生物膜,在血色罗密欧和静夜植株的根、茎、叶内稳定定殖,预防黑腐病菌的侵入和蔓延。OMR1-7菌株对血色罗密欧和静夜黑腐病具有良好的生防效果,温室防效分别为80.08%和78.89%。【结论】研究结果将为拟石莲花属多肉植物黑腐病的生物防治提供微生物菌种资源,为相关生防菌剂及制剂研发提供参考。

新农药解淀粉芽孢杆菌KN 527介绍

本文从研发背景、登记情况、产品信息、理化性质、毒性、环境生物安全性评价、作用机理、应用技术等方面对新农药解淀粉芽孢杆菌KN-527进行了介绍。

解淀粉芽孢杆菌和其他药剂混配对小麦茎基腐病及产量的影响

本研究旨在寻找针对小麦茎基腐病的有效防控措施。试验采用了3种不同的药剂,包括解淀粉芽孢杆菌(≥100亿CFU/mL)AS、甲哌鎓(5%)AS、噻呋酰胺(240 g/L)SC,并进行不同组合处理以评估其对病害的防控效果,探索该病害的最佳防控途径。试验结果显示,苗期调查的结果显示3种药剂组合能显著增加麦苗的4项评价指标,且能显著降低苗期的病株率;在拔节期各处理都能较好的控制小麦茎基腐病的扩散流行,以处理6防控效果最好,病株率为20.00%;灌浆期调查结果表明3种组合能较好控制小麦茎基腐病,病茎率值为23.33%~24.44%,防效为75%以上;测产结果表明3种药剂组合最优,小麦增产率为21.23%以上。试验结果表明,3种药剂组合后使用对于控制该病害能起到较好的防控效果且能使小麦增产,今后生产上可以采用此药剂组合对该病害进行防控。

解淀粉芽孢杆菌产核苷特性初步研究

为了探索解淀粉芽孢杆菌在植物基原料中的自然发酵特性,围绕细菌生长、肌苷与鸟苷产量,优化3种植物基原料的添加浓度,并确定复合植物基原料添加比例,同时考察最优单一和复合植物基原料发酵过程糖耗、有机酸代谢、酶活力变化和相关基因表达差异。实验结果表明,添加50 g·L^(-1)大豆分离蛋白发酵后核苷产量最高,且该组蛋白酶活力最高(252.52 U·mL^(-1));谷朊粉有利于解淀粉芽孢杆菌具备更强的α-淀粉酶活力,但会产生高质量浓度的乙酸,进而抑制菌体生长;添加50 g·L^(-1)植物基原料且谷朊粉和大豆分离蛋白添加比例为2∶1时发酵72 h核苷产量最高。本研究能够为利用植物基原料研发天然发酵调味料提供有益参考。

脂肽产生菌解淀粉芽孢杆菌HY2-1的发酵条件优化

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)HY2-1系前期筛选到的产芬原素和表面活性素等脂肽类物质的海洋微生物。为提高菌株HY2-1脂肽类抑菌活性,以菌株抑菌圈直径为响应值,通过单因素和响应面试验设计对菌株HY2-1的发酵培养基碳氮源及发酵条件进行优化。结果表明,菌株HY2-1发酵培养基最佳碳氮源为可溶性淀粉80 g/L,酵母浸粉和蛋白胨(1∶1)10 g/L,最佳发酵条件为:装液量50 mL/250 mL,发酵时间48 h,接种量1%,转速200 r/min,在此条件下其发酵液对指状青霉的抑菌圈直径为(18.6±0.1)mm,较优化前(14.7±0.5)mm提高26.5%;该研究通过发酵培养基碳氮源及发酵条件优化,对提高菌株HY2-1脂肽抑菌活性效果显著。

解淀粉芽孢杆菌GSBa-1对5种果实采后贮藏品质的影响

为探究解淀粉芽孢杆菌GSBa-1(Bacillus amyloliquefaciens GSBa-1)对不同果实的成熟和腐烂抑制作用,选用冬枣、软枣猕猴桃、芒果、甜瓜和梨作为研究对象,将果实用1×10^(8)cfu/mL的解淀粉芽孢杆菌GSBa-1菌液浸泡15s,对常温贮藏期间5种果实病情指数、硬度、相对电导率、呼吸强度、总酚含量等指标进行测定。结果表明:解淀粉芽孢杆菌GSBa-1可以分别降低冬枣和芒果呼吸强度和乙烯释放量峰值:25.78%、10.93%和11.97%、2.92%,并将梨呼吸强度和乙烯释放量出现峰值的时间延迟5d,有效维持果实硬度,延缓可滴定酸降解速率和转色,降低果实相对电导率;与未经解淀粉芽孢杆菌GSBa-1处理的果实相比,有效诱导了芒果和冬枣总酚含量的增加,提高芒果和冬枣DPPH自由基清除能力,在第4天,将芒果和冬枣病情指数降低至0.2、0,由于贮藏时间较短,梨果实并没有出现发病。但该菌株并不能降低甜瓜和软枣猕猴桃的病情指数和相对电导率。结论:解淀粉芽孢杆菌GSBa-1可以延缓冬枣、芒果和梨的成熟衰老,抑制冬枣和芒果的腐烂,可以有效对冬枣和芒果进行保鲜,对甜瓜和软枣猕猴桃保鲜效果不理想。

解淀粉芽孢杆菌在农业病害防治中的应用及发展建议

近年来,微生物农药解淀粉芽孢杆菌因抗病抑菌、广谱高效、低农残、优质增产等特点而受到广泛关注。本文总结了解淀粉芽孢杆菌的登记情况,综述了近年来解淀粉芽孢杆菌在农业病害防治领域中的研究现状,并提出了发展建议。

解淀粉芽孢杆菌F-1的分离鉴定及其胞外产物的功效活性研究

从腐乳中分离出一株解淀粉芽孢杆菌F-1,所分泌的胞外产物富含蛋白质和多糖,为了探究其胞外产物的潜在功效性和应用价值,通过抑菌实验、自由基清除实验和细胞实验探究其抗菌性、抗氧化性和抗炎等活性。实验结果表明,2%的胞外产物便能够抑制痤疮丙酸杆菌(Cutibacterium acnes)的生长和清除近50%的DPPH自由基(IC50=2.776%),在细胞水平上胞外产物表现出较强的抗氧化应激和抗炎的能力,0.01%对H_(2)O_(2)诱导的HFF-1活性氧的降低作用达到最强,胞外产物在0.1%内都能够显著地降低RAW264.7的白介素因子6和白介素因子10。

解淀粉芽孢杆菌对茶叶品质改善和增产的效果研究

本文选择上年采取绿色防控、遭受病虫危害的茶园,进行解淀粉芽孢杆菌田间药效试验,研究了解淀粉芽孢杆菌对恢复茶树生长势、促进发芽、改善品质的作用。结果表明:施用解淀粉芽孢杆菌能恢复茶树生长势,改善茶叶品质,提高产量,增产增收。解淀粉芽孢杆菌施用方法为春芽萌动前和春芽萌动后灌根,该方法操作简单、简便易行、绿色环保,可以作为黄山市“粘虫黄板+生物农药+生态农艺”防控模式的组成部分运用于茶叶绿色防控。

解淀粉芽孢杆菌对奶牛泌乳性能、血清生化以及免疫功能的影响

[目的]研究解淀粉芽孢杆菌对泌乳牛产奶量、乳成分、血清生化和免疫功能的影响。[方法]选取体况健康、泌乳量(35.15±2.10) kg/d、胎次2.5±0.2及泌乳天数(102±5) d中国荷斯坦牛36头,采用单因素随机设计分为3组,每组4个重复,每个重复3头奶牛。对照组饲喂不添加解淀粉芽孢杆菌的基础日粮,2个试验组设计为分别饲喂基础日粮+150 mg/kg(150 mg/kg组)、基础日粮+200 mg/kg(200 mg/kg组)解淀粉芽孢杆菌粉剂日粮,每天1次。预试期3 d,正试期56 d。[结果]150 mg/kg组、200 mg/kg组乳蛋白率显著升高(P<0.05)。与对照组比较,150 mg/kg组总蛋白、尿酸、谷丙转氨酶均显著升高(P<0.05),200 mg/kg组尿素氮显著降低(P<0.05);150 mg/kg组、200 mg/kg组IgA、IgM含量均提高,其中150 mg/kg组IgA、IgM分别显著提高50.69%(P<0.05)、33.64%(P<0.05),150 mg/kg组显著提高γ-干扰素(P<0.05),200 mg/kg组显著降低肿瘤坏死因子-α(P<0.05)。[结论]日粮添加适当水平的解淀粉芽孢杆菌能提高奶牛产奶量和乳品质,增强免疫功能。