松材线虫生防细菌的筛选、鉴定及其毒性因子的初步研究

从河南南阳不同农田的植物根部采取土壤样本,共分离获得了198株细菌。通过毒性测试和平板生测从中筛选出松材线虫生防细菌6株,其中NS-3菌株对松材线虫的杀灭活性最高。结合该菌株的形态学、生理学特征及16S rDNA序列分析等结果将该菌株归为芽孢杆菌属,命名为Bacillus sp.strain NS-3。将该细菌液体培养的上清液和上清蛋白粗提物分别处理松材线虫48h后线虫的死亡率分别达到50%和100%;线虫死亡后虫体消解。然而,细菌的上清蛋白粗提物经煮沸变性后,基本丧失了对松材线虫的侵染活性,结果显示细菌Bacillus sp.strain NS-3的杀线虫活性物质主要要存在于细菌培养上清液中,并且为热不稳定性物质。     

解淀粉芽孢杆菌杀线虫活性高效筛选模型的建立及应用

【目的】食线虫细菌对线虫的侵染机制报道甚少,限制了生防细菌的在农业实践中的广泛应用。本研究中,我们构建了一种对细菌杀线虫活性进行快速高效筛选的方法来快速寻找与线虫侵染功能相关的基因。【方法】将培养在固体平板上的野生型解淀粉芽孢杆菌FZB42及其突变株接种于5mL液体快杀培养基中,37℃培养24h后,在24孔板中分别加入200μL菌液和50-60条L4龄秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans),记录变化明显的时间点及线虫存活数,将相对于原始菌株杀线虫能力明显下降的突变株选出,并进行多次复筛。同时以传统的固体平板杀线虫法作为对照。【结果】用液体快杀法在21h时筛选出了与原始菌株相比杀线虫活性显著下降的2株突变株F1和F2,与传统的固体平板杀线虫法结果一致,且极大地缩短了筛选时间。【结论】该研究为下一步鉴定食线虫细菌中的毒力基因、进而阐明病原细菌侵染宿主的分子机制提供了良好的生物材料,并缩短了研究周期。     

具杀线虫活性植物内生细菌的筛选和活性产物

【目的】植物寄生线虫是危害植物的重要病原物,为了筛选到能在植物体内稳定定殖并且对植物寄生线虫具有较高杀线虫活性的植物内生细菌生防菌。【方法】以松材线虫为靶标,用直接触杀法进行筛选。对高活性菌株采用正交实验优化发酵条件,测定发酵液杀线虫活性的稳定性,并对菌株进行鉴定。【结果】从6种植物中分离筛选出13株对松材线虫具有较高杀线虫活性的植物内生细菌菌株,这些菌株的发酵上清液对松材线虫处理24h杀线虫率均达到了100%;其中BCM2、SZ5、CCM7和DP1这4个菌株的杀线虫活性较高,发酵上清液稀释3倍处理24h杀线虫率均达到95%以上,DP1和SZ5菌株达到了100%;并发现部分菌株发酵液能使线虫虫体发生渗漏或消解。发酵条件优化后能使发酵液杀线虫效果提高4倍。4株高活性菌株产生的杀线虫物质均对蛋白酶稳定、耐热不耐酸碱且长时间保藏活性不下降。经过鉴定DP1和CCM7是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),BCM2和SZ5是蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。【结论】经济作物体内存在一定数量的能产生杀线虫活性物质的内生细菌,其中一些细菌产生的杀线虫物质具有较强的稳定性。认为杀线虫活性的植物内生细菌具有很大的生防潜力。     

食线虫真菌侵染性胞外酶和生防应用

食线虫真菌作为重要的植物寄生线虫的生物防治资源,深入了解它们的侵染方式、毒力因子是了解食线虫真菌侵染的分子机理和开发高效、稳定的生物杀线虫制剂的关键。目前的研究表明,食线虫真菌能分泌具有降解线虫体壁或线虫卵壳的胞外酶,它们在食线虫真菌侵染线虫的过程中起着非常重要的作用。对这些侵染性胞外水解酶的深入研究将促进人们对食线虫真菌的侵染过程和侵染机制的了解以及高效生防制剂的开发。综述了近年来食线虫真菌侵染性胞外酶的研究概况,对食线虫真菌胞外丝氨酸蛋白酶进行同源性分析,对以后食线虫真菌侵染性胞外酶的研究和高效生防制剂开发进行了评述。     

杀松材线虫细菌的分离、鉴定及其培养条件研究

为了对松萎蔫病进行安全、无污染的生物防治,从青岛大学校园内采集的样品中分离出120株菌。采用浸渍法从中筛选出1株具有较高杀线虫活性的细菌G8-1。杀线虫活性测定结果表明,该菌株发酵上清液48 h后的杀线虫率为90.81%。通过16S rRNA的序列分析,将其鉴定为Flectobacillus rhizosphaerae。通过单因素分析法和正交实验对该菌株的培养条件进行研究,确定最佳培养条件:最适初始pH为8.0,最适培养温度为35℃,最佳接种菌龄为9 h,最佳培养时间为3 d,菌株G8-1发酵上清液的杀线虫率可达到96.31%。对菌株产生的活性物质的稳定性进行初步分析,结果表明该菌株的活性物质都具有较好的热稳定性,并且在弱碱性条件下具有较高的杀线虫活性稳定性。本研究为松材线虫的生物防治提供参考。     

相似穿孔线虫拮抗细菌的筛选及分子鉴定

【背景】相似穿孔线虫是一种重要的检疫性有害生物,其寄主范围广,危害具有毁灭性,已给我国农业生产造成潜在威胁。由于目前大多化学杀线剂毒性较高,筛选获得对相似穿孔线虫具有拮抗活性的微生物菌株对线虫防控具有重要意义。【方法】广泛从染病香蕉植株根际采集土壤样本,运用等比稀释涂布平板法分离菌株;采用摇瓶发酵法制备拮抗菌株上清液和发酵液。通过室内生物测定和盆栽试验,筛选出对相似穿孔线虫具有拮抗作用的细菌菌株,并通过16S rDNA的PCR扩增和序列分析,对拮抗菌株进行种类鉴定。【结果】获得5株对相似穿孔线虫具有较理想拮抗活性的细菌菌株。其中,菌株HD-86的作用效果最好,其发酵上清液处理24 h后的相似穿孔线虫死亡率达100%。盆栽试验表明,菌株HD-86发酵液处理42和70 d后对相似穿孔线虫的相对防效分别为77.34%和90.51%,均优于对照药剂阿维菌素。【结论与意义】菌株HD-86对相似穿孔线虫具有很强的拮抗作用,将其鉴定为洋葱伯克氏菌Burkholderia cepacia。本研究可为相似穿孔线虫生防制剂的研发和病害的防控提供依据。     

松材线虫拮抗细菌的杀线活性及其发酵培养特性

旨为筛选具有高效杀松材线虫活性的拮抗细菌。采用浸测法对3株芽孢杆菌进行杀线活性测定,并对高效杀线菌株发酵滤液处理线虫后的虫体进行形态观察及该菌株培养条件和杀线物质稳定性测定。结果表明3株细菌发酵滤液处理松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)48 h后,线虫校正死亡率均达100%,且松材线虫在蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)JK-XZ3发酵滤液4倍和8倍稀释液中处理48 h后,其校正死亡率分别达99.55%和88.32%,明显高于短小芽孢杆菌(B. pumilus)HR10和瓦雷兹芽孢杆菌(B. velezensis)YH-20;该JK-XZ3菌株发酵滤液处理过的线虫虫体断裂,内含物外溢,体壁消解;该菌株在30℃培养4 d的发酵滤液杀线活性最高,且松材线虫在发酵滤液4倍和8倍稀释液中处理48 h后,其校正死亡率均达100%;松材线虫在40℃、60℃、80℃和100℃处理后的发酵滤液8倍稀释液中处理48 h后,其校正死亡率均在84%以上;在pH为8-10的发酵滤液8倍稀释液处理48 h后,其校正死亡率均在88%以上;说明该菌株发酵滤液具有耐高温和耐碱特性。蜡样芽孢杆菌JK-XZ3是一株具有开发和应用潜力的高毒力杀线菌株。     

球孢白僵菌侵染的柞蚕蛹体壁和脂肪体组织病理观察

【目的】探究球孢白僵菌Beauveria bassiana穿透柞蚕Antheraea pernyi蛹体壁和侵染其脂肪体的过程,进一步明确其对柞蚕蛹的致病机理。【方法】利用扫描电镜技术观察球孢白僵菌穿透柞蚕蛹体壁的病理变化,并运用透射电镜技术观察球孢白僵菌侵染的柞蚕蛹脂肪体的病理变化。【结果】扫描电镜观察结果显示:在球孢白僵菌侵染柞蚕蛹体表过程中,分生孢子主要侵染气门、刚毛根部和头部与胸部的节间膜等部位。分生孢子除了从气门、刺突、头部和胸部的节间膜进入体内以外,也可以直接穿透厚而坚硬的体壁进入体内。透射电镜观察结果显示,脂肪体中,球孢白僵菌首先侵染细胞器(线粒体除外),然后再侵染脂肪滴。被侵染的脂肪滴颜色变浅,表面出现许多孔洞,变形,分裂成小的脂肪滴进而完全被侵蚀。蛹僵硬时,脂肪体细胞完全被破坏,只观察到芽生孢子和菌丝。【结论】柞蚕蛹经体表侵染和注射侵染球孢白僵菌处理后,蛹的体壁和脂肪体两组织都发生了明显的病理变化。     

杀松材线虫的两株野生担子菌

为了筛选有效的杀松材线虫野生担子菌菌株,以期用于开发安全高效杀松材线虫生防制剂,从野外采集担子菌子实体,采用常规组织分离法获得纯培养菌株303株,以全齿复活线虫Panagrellus redivivus作靶标进行皿内菌丝杀线虫活性测定,获得2株高活性的菌株BSN003和BSN034,结合形态学和ITS序列分析,将菌株BSN003鉴定为Neonothopanus nambi,菌株BSN034鉴定为棕榈微皮伞Marasmiellus palmivorus;两菌株的菌丝在平板上对松材线虫Bursaphelenchus xylophilus均有较强的杀线虫能力,在长有菌落的CMA平板上接种松材线虫48h,菌株BSN003处理线虫的死亡率为100%,菌株BSN034处理线虫的捕食率为93.6%。本研究表明N. nambi和棕榈微皮伞是松材线虫生物防治的潜在资源。     

杀松材线虫海洋放线菌HT-8的鉴定及培养条件的研究（英文）

松树萎蔫病(Pine wilt disease,PWD)是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的一种毁灭性疾病,该病对世界上许多国家和地区的针叶林资源造成严重破坏。为了寻找具有高杀松材线虫活性的海洋放线菌,对分离自海洋环境中的放线菌菌株进行杀线虫活性测定。选用稀释涂布平板法对采自青岛近海海域的样品进行放线菌分离,采用浸渍法测定菌株的杀松材线虫活性,并对所筛选出的高杀线虫活性菌株的形态学、培养特征和16S rD NA序列进行测定,运用单因素试验测定菌株产生杀线虫活性物质的最适培养条件。结果显示,从采集的样品中共分离到28株放线菌,经杀线虫活性筛选得到1株具有高杀线虫活性的放线菌HT-8。该菌株分离自海沙,其培养上清液处理松材线虫30 h时,线虫的校正死亡率高达88.30%。根据形态学、培养特征和16S rD NA序列测定及其系统发育分析结果,将菌株HT-8鉴定为Streptomyces termitum。单因素试验结果表明,该菌株产生杀线虫活性物质的最适培养条件为接种体菌龄48 h,接种量6%,培养基海水浓度100%,初始pH 7.5,培养温度25℃,培养时间7 d。该研究为海洋微生物资源的开发及其杀松材线虫天然活性物质的利用提供理论依据。