微生物源杀菌剂先导化合物筛选研究

以番茄早疫病菌(Alternaria solani)作为产孢病原菌的代表,进行了孢子浓度和培养时间对其敏感性影响的筛选试验;以小麦颖枯病菌(Septoria nodorum Berk)作为不产孢病原菌的代表,进行了菌丝碎片计数,同时比较了接菌浓度和培养时间对其敏感性影响的筛选试验;用两个杀菌剂标准样品进行了筛选稳定性比较试验,同时对576个微生物源提取物进行了筛选试验。结果表明,杀菌剂筛选必须控制接菌浓度和培养时间,从而保持适当的活性敏感度,才能得到稳定的筛选结果。适当降低接菌浓度和缩短培养时间可以提高活性样品的敏感度,有效的减少低活性样品的漏筛。

蚕豆锈病的离体叶片人工接种技术研究及微生物源先导化合物筛选

蚕豆锈病由蚕豆单孢锈菌(Uromyces fabae de Bary)引起,是一种常见专性寄生的真菌病害,其侵染和传播方式与大豆锈病(Phakopsora pachyrhiri Syd.)相同,主要以夏孢子传播。因此常作为大豆锈病研究的模式靶标。又因其无法在人工培养基上生长繁殖,而基于植株的筛选方式难以适应先导化合物筛选。该文针对蚕豆锈病离体叶片人工接种技术进行了探索,对影响蚕豆锈病侵染的主要因素进行了研究,建立了基于离体叶片法筛选的先导化合物筛选方法。采用离体叶片孢子悬浮液喷雾法对1522份真菌固体发酵提取物和放线菌液体摇瓶发酵提取物进行了初筛,筛选出具有杀菌活性的提取物90份。对经过HPLC纯化后的540个组分进行复筛,获得具较高杀菌活性的化合物3个。筛选结果表明该筛选方法能稳定、高效地进行先导化合物筛选。

酵母菌合成的高效生物絮凝剂特性研究

采用白酒废水为碳源从土壤、垃圾、废水、污泥中分离大量菌株中,筛选到一株能够在简单废水和硫酸铵培养基上合成广谱高效絮凝剂的酵母菌株ZC1。运用单因素法考察了模拟悬浊性废水pH值、絮凝剂用量、助凝剂种类及其浓度对絮凝效果的影响,分别在处理时间为0.5h,pH值中性,Al2(SO4)3浓度0.01 g/L,絮凝剂用量为15 mL/L的条件下,对模拟废水絮凝率达到95%。同时发现该絮凝剂对中性到偏酸性(pH值3～7)废水均有较高的处理效果,废水中适量Ca2+、Fe3+的存在对絮凝都有促进作用,该菌株及其产生的絮凝剂对发酵废水处理及回收利用有较大潜力。

真菌NBERC-170301中农药活性化合物的研究

筛选到一株具有农药活性的真菌NBERC-170301,通过活性跟踪,确定出其中的活性组分。并经过大量发酵,提取分离得到4个化合物,经超高效液质联用(UPLC-MS)和NMR确定其中3个化合物分别为青霉酸、郝金青霉素和郝青霉素酮,活性测试结果表明,化合物4对小菜蛾具有较好的毒杀活性,但结构暂未确定。

微生物源生防杀菌剂的筛选方法研究

以胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeobosporioides)、番茄枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、灰霉病菌(Botrytis cinerea)、西瓜猝倒病菌(Pythium aphanidematum)作为模式靶标,使用半固体培养基法(PDB培养基加入适量琼脂)及平板对峙法(PDA培养基),对真菌及放线菌杀菌剂标准菌株的发酵液、上清液和菌丝进行了杀菌活性比较。结果表明,样品的活性与筛选方法和培养时间有直接关联。半固体培养基法中发酵液及菌丝的活性分辨度差,而对真菌及放线菌标准菌株的上清液的活性反应清晰;平板对峙法中,随着培养时间的增加,发酵液及菌丝的活性增强,而真菌及放线菌杀菌剂标准菌株的上清液的活性减弱。半固体培养基法适用于针对不含活菌的上清液的筛选,平板对峙法适用于针对含有活菌的发酵液、菌丝和上清液的筛选,根据样品的类型选择适当的筛选方法和培养时间可以减少假阴性结果。

稗子用于微生物源生物除草剂筛选的研究

以马唐[Digitaria sanguinalis(L.)Scop.]作为参照靶标,使用水琼脂表面涂布微孔板法及小型盆栽法对稗子[Echinochloa crusgalli(L.)Beauv]的筛选敏感性进行试验。使用微孔板法对化学除草剂标准样品、真菌及放线菌除草剂标准菌株的发酵液进行了除草活性比较;使用小型盆栽法对真菌及放线菌除草剂标准菌株的发酵液进行了除草活性比较。结果表明,微孔板法中稗子的敏感性差,尤其不适用于针对稗子的微生物源生物除草筛选;小型盆栽法中稗子与马唐的敏感度相近,适用于针对稗子的微生物源除草筛选,具有稳定高、抗杂菌污染强、操作简单等突出优点;针对稗子用于除草剂筛选中敏感性低的缺点可以通过选择适当苗龄的方法加以优化。

微生物源活菌除草剂活性筛选方法研究

以狗牙根[Cynodon dactylon(L.)Pers.]、反枝苋(Amaranthus retroflexus L.)为材料,比较了3种不同筛选方法用于微生物源活菌除草剂室内活性筛选的不同表现。结果表明,微孔板法适用于化合物或活性成分速效的样品筛选,具有筛选通量大、可操作性强、样品用量少等优点,但可观察培养时间短,抗污染能力差,可用于除草剂先导化合物初筛,但不适合于微生物发酵液或活菌样品的筛选;离体叶片菌饼法筛选敏感度高、用药量少、保湿、抗污染能力强,但离体叶片的代谢较在体叶片慢,而且生长点几乎停止活动,不能完全反映样品对在体叶片的活性;微型盆栽法适用于成分复杂的样品筛选,具有结果接近田间用药方式、抗污染强、可观测时间长等优点,但用药量相对较大,操作复杂、筛选通量受限,适用于复筛和微生物发酵液、活菌样品的筛选。

生物炼制技术的现状与展望

生物炼制是以可再生生物质资源为原料,生产能源与化工产品的新兴工业模式。是转变经济增长模式,保障社会经济可持续发展的重大战略需求。微生物细胞工厂是生物炼制技术至关重要的核心。世界各国纷纷设立重大研究计划支持细胞工厂的研究,以期获得生物炼制技术的领先地位。该文简要回顾了生物炼制的重大计划和进展,展望了生物炼制的前景。

新型生物杀螨剂NBIF-001防治金桔红蜘蛛田间药效试验

依据农药田间药效试验准则,测定新型生物杀螨剂NBIF-001对金桔红蜘蛛的田间防治效果。结果表明:NBIF-001200亿可湿性粉剂能有效防治金桔红蜘蛛。剂型A在稀释250倍使用浓度下,施药一次后1、3、5、7、14和21 d对金桔红蜘蛛的防治效果分别为98.98%、94.88%、89.52%、85.36%、68.72%和74.61%。剂型B在稀释250倍使用浓度下,施药一次后1、3、5、7、14和21 d对金桔红蜘蛛的防治效果分别为99.60%,95.43%,90.88%、88.26%、72.39%和77.25%。化学杀螨剂对照20%阿维·螺螨酯悬浮剂在稀释3000倍使用浓度下,施药一次后1、3、5、7、14和21 d对金桔红蜘蛛的防治效果分别为68.42%、74.09%、65.82%、61.58%、62.64%和69.38。田间防治效果结果说明,新型生物杀螨剂NBIF-001防效高、药效快、持效期长,是防治金桔红蜘蛛的理想药剂。

表没食子儿茶素没食子酸酯体外抗柯萨奇病毒的实验研究

目的探讨表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)体外抗柯萨奇病毒B3型(CVB3)的活性及作用机制。方法利用HEp-2细胞体外培养系统,通过观察细胞病变效应(CPE)、噻唑兰(MTT)比色法检测细胞活性,从药物抗病毒吸附、药物直接灭活病毒以及抑制病毒在细胞内的生物合成3个方面检测EGCG抗CVB3的作用方式,以治疗指数(TI)作为评价指标。结果 高浓度EGCG能阻止CVB3的吸附,EGCG具有较好的直接灭活病毒和抗CVB3生物合成的作用,TI分别为8.7和15.3,且随着药物浓度的增加,病毒所致CPE效应逐渐减弱而病毒抑制率则明显升高。结论 EGCG具有很好的体外抗CVB3的作用,其抗病毒方式是多途径的。

高含量原粉生产菌株苏云金芽孢杆菌LX-7的研究

从土壤中分离的苏云金芽孢杆菌LX-7高毒力菌株,利用单因子筛选和正交试验,得到其最佳培养基配方(g/L)为:玉米淀粉30,氮源A30,氮源D15,氮源E15,并对其发酵工艺和后处理工艺进行了优化,40000L发酵罐发酵制得原粉效价达到80000IU/mg以上,晶体蛋白含量达到13.2%。

胶冻样芽孢杆菌发酵中试研究

利用单因素筛选和正交试验,对胶冻样芽孢杆菌菌株NBF-266的发酵培养基进行了优化,得到其最佳培养基配方为甘油0.8%,淀粉0.6%,花生粕1.5%,碳酸钙0.1%。通过400 L和5 000 L发酵罐分别发酵,发酵液芽孢产量分别为18×10~8 CFU/mL和15.8×10~8 CFU/mL,发酵液经不同方式浓缩干燥,得到冻干粉和喷雾干燥粉芽孢产量分别为2 910×10~8 CFU/g和933×10~8 CFU/g。

狗芽根用于除草剂先导化合物筛选的研究

以水琼脂表面涂布法对早熟禾(Poa annua L.)和狗芽根[Cynodon dactylon (L.) Pers.]进行筛选敏感度和抗真菌能力的比较。测试了狗芽根种子在温度、培养基量、生长时期3种不同条件下对标准化合物的敏感度。结果表明,狗芽根比早熟禾对除草剂标准化合物更敏感,且有更强的抗真菌污染能力。狗芽根种子在25℃的条件下,对除草剂标准化合物的敏感度最高;减少水琼脂用量,即提高样品的终浓度,等同于提高狗芽根筛选的敏感度;狗芽根种子培养48 h后,对标准化合物敏感度最高。对1 880个微生物源提取物进行筛选,表明狗芽根作为单子叶杂草,用于先导化合物筛选具有稳定、高效、敏感度高等突出优点;狗芽根是目前单子叶除草剂先导化合物筛选的首选靶标。

拟南芥全人工光源栽培条件研究

以哥伦比亚野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料,在全人工光源条件下,对影响拟南芥生长的光、温、播种方式等因素进行了比较,测定不同条件拟南芥的叶片增长速度、抽薹时间、单株种子产量,以此来衡量拟南芥生长状况。结果表明,拟南芥生长适宜光照度为8000~12000 lx;每天最适宜光照时间为9 h;适宜温度为19℃;直播更适合苗期营养生长。

WS-03574菌株活性成分的分离纯化、抗菌活性及稳定性研究

从武汉地区土壤中分离得到一株放线菌株WS-03574,其发酵粗提物对立枯丝核菌及小麦颖枯病菌等5种病原真菌具有抑制作用。经乙酸乙酯萃取,高效液相制备得到活性成分。该活性成分粗提物自然光处理72 h,活性保留92.6%,在pH值2～11,100℃加热60 min基本稳定。

链霉菌HBERC-44441活性成分的分离鉴别及其抗菌活性测定

在筛选微生物源杀菌剂的过程中,从湖北省通山县九宫山采集的土样中分离到一株链霉菌,编号为HBERC-44441。经扫描电镜观察和16S rRNA基因序列比对,菌株被鉴定为利迪链霉菌Streptomyces lydicus。室内生物活性测定结果表明,该菌株发酵提取物对水稻纹枯病菌、小麦赤霉病菌、草莓灰霉病菌等具有强烈抑制活性。经分离制备,获得了其中几个活性组份,经波谱学分析,解析了其中4个化合物的化学结构,分别是吲哚-3-甲酸、pimprinine、另有两个pimprinine二聚体,鉴定为新的化合物。抗菌活性测试表明,吲哚-3-甲酸具有较好抗真菌活性,pimprinine及其二聚体抗真菌活性较弱,首次检测到pimprinine对植物重要病原细菌青枯劳尔氏菌有一定活性,其MIC值可达25μg/mL。

杀线虫苏云金芽胞杆菌NBIN-863高含量悬浮剂的研制

目前我国微生物农药原药生产技术已达到甚至超过发达国家水平,但制剂技术却存在较大差距,主要体现在剂型结构不合理、制剂质量差、农药助剂种类及品种少、剂型加工工艺总体水平还比较落后等方面。苏云金芽胞杆菌(Bt)等功能微生物产品的市场容量及应用效果与剂型是密切相关的。为了明确新型生物杀线剂NBIN-863的最佳施用剂型,特开展此试验。通过对防腐剂、分散剂、悬浮剂等不同助剂的选择,研制了一种高含量Bt悬浮剂(5.2×10~9~7.9×10^(9)CFU/mL)。配方优化试验表明,在Bt发酵液中加入0.4%防腐剂山梨酸钾、1.0%分散剂硅酸镁铝、4.0%悬浮剂木质素磺酸钙,用盐酸调节p H至4.5,54℃热储前芽胞数最高为7.9×10~9 CFU/mL,对秀丽隐杆线虫活性最高,LC_(50)为2.83 mg/L,对黄瓜根结线虫田间防效达68.64%。综合各指标,尤其是对秀丽隐杆线虫的半致死浓度,杀线虫NBIN-863悬浮剂(7.9×10~9CFU/mL)效果最好,不仅流动性好,而且耐贮藏,是防治作物根结线虫病的理想药剂。

琼脂扩散法用于放线菌源生防菌剂筛选的活性影响因素

以灰霉病菌(Botrytis cinerea)、胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeobosporioides)、番茄枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、西瓜猝倒病菌(Pythium aphanidematum)为模式靶标,探讨了放线菌源生防杀菌剂筛选的活性特征、影响活性稳定性和敏感度的因素。采用琼脂扩散法,测试了模式靶标、化合物标准样品和放线菌标准菌株的发酵液样品对杀菌活性测试的影响。结果表明,靶标的处理过程、靶标菌的含量、样品的类型以及样品的加入量与活性反应有直接关联。不同模式靶标菌对破碎处理的耐受程度不同,必须针对不同模式靶标进行个性化处理,以保证模式靶标菌在测试中的稳定生长状态。在琼脂扩散法中,不仅可以检测样品的杀菌活性强度,而且活性成分与靶标菌的不同作用方式也可以呈现。保留活菌的放线菌发酵液样品在加入量较宽的范围内都显示活性,而经过滤除菌处理的放线菌发酵液样品和标准化合物都只在样品加入量比较大时才显示出活性。

7种药剂对大白菜根肿病田间防效的比较

通过在湖北长阳火烧坪乡进行的大白菜根肿病药剂筛选试验,以白菜鲜重、防效、烂根数目为评价指标,比较了7种药剂对根肿病的防治效果。结果表明,生物农药B防效最高,为54.65%±3.13%,与肿腐萎(50%多·福可湿性粉剂)防效无显著差异,但显著高于其他药剂处理,肿腐萎防效为36.97%±11.44%;生物农药B处理每10株白菜鲜重为6.66kg,显著高于其他处理;烂根数目为0;综合各个指标,药剂B防效最佳,有待进一步研究开发。

常压室温等离子体(ARTP)诱变快速选育对亚洲玉米螟高毒的苏云金芽孢杆菌突变株

采用常压室温等离子体(Atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变苏云金芽孢杆菌Bt-NBIC-380菌株,选育对亚洲玉米螟高毒力突变株。经过4轮的ARTP诱变、镜检及摇瓶发酵筛选得到的突变株Bt-NBIC-380-18-407,其摇瓶发酵液对玉米螟二龄幼虫效价达到6 835 IU/μL,杀虫晶体蛋白含量6.3 mg/mL。该突变株的效价较初始菌株提高了25.7%,杀虫晶体蛋白含量提高了18.9%。经过5次传代,证实该突变株具有良好的遗传稳定性。