新疆野苹果内生娄彻氏链霉菌A-m1的鉴定和发酵条件优化及抑菌广谱作用

【目的】研究新疆野苹果内生链霉菌菌株A-m1的分类地位,优化其发酵条件,测定其对多种植物病原物的抑菌活性,明确其广谱抑菌性,为相关病害的生物防治以及该菌株的应用提供参考。【方法】对菌株A-m1菌落培养性状、形态特征、理化性质和16S rDNA序列进行研究;以葡萄座腔菌为靶标菌,确定最高抑菌活性所需的基础培养基,优化碳源和氮源种类,确定最优发酵条件;测定发酵滤液对9种供试植物病原菌的抑菌活性。【结果】菌株A-m1是娄彻氏链霉菌,命名为Streptomyces rochei A-m1。高抑菌活性所需基础培养基为高氏一号,最佳碳源为可溶性淀粉,最佳氮源为硝酸钾;添加培养基体积5%的种子液、发酵温度23~32℃之间、pH 6~8之间、装液量100/500 mL和发酵培养4天为较优的发酵条件。发酵滤液对参试的9株植物病原菌均表现出抑菌活性,具广谱抑菌性;其中对葡萄座腔菌、苹果拟茎点霉的抑菌率可达95%以上,对胶孢炭疽菌、小麦赤霉病菌和小麦纹枯病菌的抑菌率超过80%,表现出强抑菌作用。【结论】链霉菌S.rochei A-m1抑菌谱较广、抑菌活性高,具有防治部分作物真菌性病害的应用潜力。

对三种苹果病原菌具抑制作用的新疆野苹果内生真菌的分离与鉴定

【目的】通过分离鉴定对苹果枝干病害有抑制作用的新疆野苹果枝干内生真菌,为苹果病害生物防治提供新型菌种资源。【方法】采用组织分离法从新疆野苹果枝干中分离内生真菌,平板对峙试验筛选对苹果树3种致病菌均具有显著抑菌作用的菌株,结合形态学、分子生物学分析,确定菌株的分类地位。【结果】共分离获得内生真菌75株,从其中筛选出对苹果树3种病原菌均具较强抑菌作用的菌株5株(E-m6、S-p5、S-m2、S-p6、E-p5)。对葡萄座腔菌Botryosphaeria dothidea的最高抑菌率为73.39%,对胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides的最高抑菌率为73.52%,对苹果拟茎点霉Phomopsis mali的最高抑菌率为82.19%。结合形态学和ITS序列和TUB基因序列分析,菌株E-m6和S-p5为黑曲霉Aspergillus niger,S-m2为黄曲霉Aspergillus flavus,S-p6为Rosellinia sp.,E-p5为球毛壳菌Chaetomium globosum。【结论】从新疆野苹果枝条中筛选出具生防潜力的内生真菌菌株5株,为苹果枝干病害的生物防治提供了新的微生物资源,同时也为新疆野苹果内生菌研究奠定了基础。

贝莱斯芽孢杆菌Pm9生物防治潜力及全基因组分析

为探究贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)Pm9对植物病害的生防潜力,明确其抑菌广谱性、无菌发酵滤液抑菌活性的稳定性、抑菌机制和抑菌物质遗传基础,并为生防制剂开发利用提供依据,采用平板对峙法测定菌株Pm9对小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、小麦全蚀病菌(Gaeumannomyces graminis)、小麦纹枯病菌(Rizoctonia cerealis)、君子兰茎基腐病菌(Fusarium proliferatum)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)和南天竹炭疽病菌(Colletotrichum karstii)6种供试植物病原菌的抑制作用。以葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)为供试病原菌,测定菌株Pm9无菌发酵液抑菌物质稳定性,并考察无菌发酵滤液对葡萄座腔菌孢子萌发和菌丝生长的影响。利用3代Nanopore测序仪测定菌株Pm9的全基因序列,通过BLAST比对分析明确抑菌作用的遗传基础。结果表明,菌株Pm9对6种植物病原菌均具有抑制作用,抑制率在55.5%~87.5%之间。菌株Pm9无菌发酵滤液在pH 4~10之间抑菌活性稳定,耐受酸碱范围广,同时对紫外线照射和蛋白酶K不敏感,80℃以内具有较强的热稳定性。菌株Pm9可使葡萄座腔菌菌丝膨大畸形,抑制菌丝生长和孢子萌发。菌株Pm9含有合成地非西丁(difficidin)、丰原素(fengycin)、bacillibactin、表面活性素(surfactin)等多种肽聚糖和聚酮糖类抗性化合物的基因簇,以及能够降解病原菌细胞壁的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶相关的基因。贝莱斯芽孢杆菌Pm9可抑制多种植物病原菌的生长,抑菌物质稳定性高,具有产生多种肽聚糖和聚酮糖类抗性化合物和细胞壁水解酶的能力,本研究为菌株Pm9进一步开发应用奠定了基础。

哥斯达黎加链霉菌A-m1的促生作用及解析

为了探究哥斯达黎加链霉菌菌株A-m1对植物的潜在促生作用及机制,首先利用番茄苗生长分析菌株A-m1具有的促生作用,然后对菌株A-m1的全基因组序列进行比对分析,解析促生作用相关的遗传基础,最后使用沙尔科夫斯基反应法(Salkowski)测定菌株A-m1产吲哚乙酸(IAA)能力,铬天青(CAS)法验证产铁载体活性。结果表明,菌株A-m1对番茄幼苗表现出显著促生作用,促生作用与菌体添加量呈正相关,菌株固体发酵产物在基质中添加量为40 g/kg时,番茄植株的叶长、株高、整株鲜质量、整株干质量、根干质量和茎秆直径分别增加了107.1%,70.7%,439.9%,427.4%,473.4%和78.7%。菌株A-m1基因组包含有促进植物生长相关的生长素、细胞分裂素、铁载体、ACC脱氨酶、植酸酶、磷酸酶、固氮酶基因;后续的生化分析进一步证明,菌株A-m1具有合成IAA和铁载体的能力。番茄幼苗的生长证实了菌株A-m1的促生作用,基因组分析和生化验证解析了促生的机制,为该菌株的进一步开发利用奠定了基础。