寡雄腐霉发酵液对番茄生长的影响及对灰霉病的防治作用

为了研发对番茄灰霉病高效、稳定、安全的生物农药,试验利用自主分离获得的寡雄腐霉菌株制备发酵液,采用盆栽试验研究寡雄腐霉发酵液对番茄生长的影响和对灰霉病的防治效果及机制,并在大田生产中验证其生防效果。结果表明,盆栽试验中,寡雄腐霉发酵液促进健康番茄植株生长,植株总生物量和根系生物量分别增加9.5%和15.4%,提高了植株叶绿素含量、根系活力及氮、磷、钾吸收量,并使带病番茄植株的发病率和病情指数分别降低57.2%和60.3%,相对防治效果达60.3%,施用寡雄腐霉发酵液对番茄叶片细胞膜具有保护性,降低丙二醛含量,提高病原性相关酶""超氧化物歧化酶、多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶活性。后续田间试验中寡雄腐霉发酵液对番茄灰霉病的防治效果达71.2%。说明寡雄腐霉发酵液能有效防治番茄灰霉病,还具有促进番茄生长的作用,并且可诱导番茄植株对病原菌的防御作用,应用前景广泛。     

寡雄腐霉发酵液的动物毒性及其对柑橘果实贮藏期青、绿霉病的防治效果

摘要:【目的】研制安全、无毒、高效的生物保鲜剂,降低意大利青霉(Penicillium italicum,青霉)和指状青霉(Penicillium digitatum,绿霉)引起的柑橘烂果。【方法】试验利用自主选育的寡雄腐霉优良菌株(Pythium oligandrum CQ2010),制备发酵液,测试了对小鼠的急性毒性,并设置对照(液体培养基,CK)、寡雄腐霉发酵液(P． oligandrum Broth,POB)、咪鲜胺(Prochloraz,PC)、咪鲜胺+ POB(PC+POB)等4种处理,研究了它们对青、绿霉菌的抑制作用及其对柑橘防腐保鲜的作用。【结果】用大剂量的POB灌胃给药对小鼠体重增长无显著影响,供试动物的外观和行为均无异常,心、肝、肾、肺、肠等组织器官也未见病理改变。POB显著抑制青、绿霉菌丝生长和孢子萌发,抑制率分别为70.24%－93.74%(菌丝生长)和44.91%－87.82%(24 h孢子萌发)。柑橘果实接种青霉后,烂果率CK＞POB、PC＞PC+POB,防治效果PC+POB＞POB、PC。在模拟柑橘商品化贮藏保鲜试验中,青、绿霉发病率占总发病率的50%以上,CK、POB、PC和PC + POB的烂果率依次为26.40%、15.03%、16.61%和4.21%。此外,POB对果实品质无显著影响,但显著提高果皮中的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性,有益于提高柑橘果实的抗病性和贮藏性。【结论】在柑橘贮藏过程中,POB对果实青、绿霉病有显著的防治作用,并与咪鲜胺的防病效果有叠加作用。     

农杆菌介导的携带egfp基因载体转化寡雄腐霉

【目的】寡雄腐霉(Pythium oligandrum Drechsler)是一种对动、植物和环境无害,兼具杀菌和增产效果的生防真菌。通过研究建立农杆菌介导的寡雄腐霉遗传转化体系。【方法】选用EHA105、AGL-1、LBA4404三种农杆菌菌株对寡雄腐霉进行遗传转化研究,通过对影响遗传转化效果的条件参数试验优化,确立适宜寡雄腐霉遗传转化的农杆菌菌株及转化条件,建立农杆菌介导的寡雄腐霉遗传转化体系。【结果】经研究发现,所选3种农杆菌菌株中EHA105菌株对寡雄腐霉的遗传转化效果最好,其次是AGL-1菌株,LBA4404菌株转化效果不好。EHA105菌株经IM(含300μmol/L AS)诱导培养至OD_(600)=0.6时,与浓度为10~6–10~7个/m L的寡雄腐霉孢子悬浮液以1–10:1的比例混合,在25–26°C以液体振荡的方式避光共培养72 h(pH 5.0,含300μmol/L AS),寡雄腐霉菌体液体振荡恢复培养24 h,涂布抗性选择平板筛选寡雄腐霉转化子,即可得到寡雄腐霉基因工程菌株,其转化率可达到130个转化子/106个孢子。【结论】本研究首次构建了农杆菌介导的寡雄腐霉遗传转化体系,研究结果可为寡雄腐霉的生防机制及分子育种研究提供技术支撑。     

寡雄腐霉施用时期对设施黄瓜霜霉病的防治试验

寡雄腐霉是一种对多种植物病害有很好防治效果的新型生物农药。本文通过田间试验明确了寡雄腐霉在黄瓜霜霉病不同发病时期使用时的防治效果。结果表明,寡雄腐霉对黄瓜霜霉病预防效果达到68.9%,发病初期防治效果达到61.9%,发病后期防治效果只有23.5%。因此,在使用寡雄腐霉防治黄瓜霜霉病时一定要在未发病或发病早期使用才能达到理想的防病效果。     

生防真菌寡雄腐霉原生质体的制备及再生

寡雄腐霉Pythium oligandrum是一种对动、植物和环境无害,兼具杀菌和增产效果的生防真菌。本研究以0.8mol/L甘露醇与25mmol/L CaCl_2和10mmol/L Tris-HCl作为渗透压稳定剂,使寡雄腐霉菌丝体在含有裂解酶、纤维素酶、破壁酶的复合酶系中酶解得到其原生质体。此原生质体通过液体振荡培养的途径恢复再生1d后涂于平板上可生长为成熟菌体。本研究所述方法制备得到的寡雄腐霉原生质体数量超过1×10~9CFU/m L,活性超过80%;通过液体培养再生途径使得寡雄腐霉原生质体再生率达32.9%。此方法操作简便,稳定性好,获得的寡雄腐霉原生质体品质高、数量多,完全能够满足后期基因遗传转化、细胞融合培养等研究应用。     

木霉(Trichoderma spp.)对三种引起大棚蔬菜病害病原菌的影响

通过木霉属(Trichoderma) 3菌株与双鸭山蔬菜大棚中的黄瓜枯萎病菌(FusariumoxysporumSchlecht.f.cucumerinum)、黄瓜果腐病菌(PhytophthoracapsiciLeonian)、菜豆叶枯病菌(Cladosporiumsp .)的对峙培养试验,结果表明:绿色木霉1(TrichodermaviridePers.exGray 1)可作为双鸭山蔬菜大棚中的黄瓜枯萎病、黄瓜果腐病、菜豆叶枯病3种病害的生物防治拮抗菌加以利用,该拮抗菌对菜豆叶枯病菌抑制效果最好;绿色木霉2 (Tricho dermaviride 2 )对黄瓜果腐病菌抑制效果最好;而哈茨木霉(TrichodermaharzianumRifai)对以上3种病原菌都有抑制效果,对菜豆叶枯病菌抑制效果最好。从试验结果还可看出,绿色木霉2对黄瓜枯萎病菌和菜豆叶枯病菌的生长有促进作用。     

贝莱斯芽胞杆菌HN-Q-8菌株发酵液稳定性测定及抑菌活性成分分析

【背景】贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis) HN-Q-8菌株是本实验室前期获得的能有效拮抗立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的生防细菌。【目的】明确贝莱斯芽胞杆菌HN-Q-8菌株的抑菌活性物质。【方法】采用菌丝生长速率法检测其发酵液对5种马铃薯病原菌的拮抗能力以及稳定性,利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术对HN-Q-8菌株活性物质进行鉴定。【结果】HN-Q-8菌株对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、尖镰孢菌(Fusarium oxysporum)、茄链格孢(Alternaria solani)和致病疫霉(Phytophthora infestans)具有良好的抑菌活性,抑菌率可达50%-90%。发酵液分别经紫外照射35min、自然光照射10 h以及100°C高温处理后,相对抑菌率分别为74%、92%和98%;发酵液的抑菌活性不受胰蛋白酶和蛋白酶K的影响;但不耐强酸、强碱,其适宜pH为4.0-10.0,表明HN-Q-8菌株活性物质具有良好的稳定性。活性成分能使立枯丝核菌菌丝形态畸形扭曲,从而抑制立枯丝核菌的生长,经鉴定活性物质为丰原素(fengycin)和表面活性素(surfactin)。【结论】贝莱斯芽胞杆菌HN-Q-8菌株发酵液具有较好的稳定性和较强的抑菌活性,具有良好的开发价值和应用前景。     

贵州地区木霉菌分离鉴定及对辣椒疫霉的拮抗作用

【背景】辣椒疫霉是一种毁灭性的土传病害,当前主要使用化学合成杀菌剂防治,但容易导致环境污染和食品安全等问题。【目的】筛选可拮抗辣椒疫霉的候选菌株,探究分离菌株拮抗辣椒疫霉的生理生化作用机制。【方法】综合应用形态学、核糖体RNA (rRNA)基因非转录区ITS序列相似性方法鉴定分离菌株,通过对峙实验筛选抑菌效果较高的拮抗菌株,基于比色法测定分离菌株发酵液粗提物对辣椒疫霉菌丝脂质过氧化、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶(β-GC)和多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性的影响。【结果】从腐木和土壤样品中分离得到11株木霉,分属于绿色木霉(Trichodermavirens)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)、钩状木霉(Trichoderma hamatum)和棘孢木霉(Trichoderma asperellum) 4个种。11株木霉对辣椒疫霉均有一定的抑制作用,抑制率达到90%以上的菌株包括:绿色木霉Tv-1(92.68%)、Tv-2 (95.12%),哈茨木霉Thz-2 (92.68%),钩状木霉Tha-1 (90.24%)。以4株高效木霉的发酵液粗提物处理辣椒疫霉菌丝5 d后,因脂质过氧化产生的丙二醛含量显著增加,分别达到1.20、1.48、2.69和3.16 nmol/g,显著高于对照处理的0.77 nmol/g;与对照组相比,β-GC、PG酶活性显著下降,分别降低了12.28%-64.91%、7.2%-15.5%;同时纤维素酶活性呈上升趋势,最显著组为2.647 U/mL,相对于对照组增加了0.831U/mL。【结论】分离得到4株明显抑制辣椒疫霉菌生长的高效木霉菌,主要通过破坏细胞壁结构、降低致病因子酶活力和增强脂质过氧化等方式起拮抗作用,可为辣椒疫病的生物防治提供理论依据和技术支持。     

根癌农杆菌介导的Pr1基因在贵阳腐霉的组成性表达

【目的】构建组成性表达贵阳腐霉Pr1基因的载体pCambia-hph-Pr1,转化贵阳腐霉,以获得高毒力的基因工程转化菌株。【方法】以双元载体pCambia-Pnos-PNN-hph为基本骨架,将Pr1基因置于组成型启动子PgpdA和终止子TtrpC之间,获得含Pr1基因的表达元件。以贵阳腐霉菌丝体为受体材料,利用根癌农杆菌介导的遗传转化法转化贵阳腐霉,观察转化株的生物学特征和灭蚊毒力。【结果】转化株的菌丝生长速度和游动孢子产量与野生株无显著性差异。生物测定表明转化株对蚊幼虫平均致死率达到32.9%,比野生株提高了约一倍,并且使受试蚊幼虫生长速度明显减缓。【结论】利用根癌农杆菌介导的遗传转化获得了遗传稳定的高毒力菌株。     

分离自黄瓜的多主棒孢霉不同表型菌株对杀菌剂的敏感性

【目的】通过对分离自黄瓜的多主棒孢霉不同表型菌株适宜生长温度、产孢量等表型特征和对8种杀菌剂的敏感性研究,为多主棒孢霉侵染引起的黄瓜叶斑病和茎疫病的化学防治提供技术支持。【方法】采用温度梯度法测定病菌适宜生长温度;采用PDA培养基25°C黑暗培养5 d和21 d,计测不同表型菌株单位面积产孢量;采用含药平板法测定不同表型菌株对8种杀菌剂的敏感性。【结果】分离自黄瓜的多主棒孢霉不同表型菌株适宜生长温度为25-30°C;在PDA平板25°C黑暗培养5 d,气生菌丝稀少型菌株cu-4、cu-5即大量产孢,产孢量明显多于气生菌丝丰茂型菌株;在试验浓度下,5个试验菌株对8种杀菌剂的敏感性依次为:代森锰锌氟硅唑戊唑醇苯醚甲环唑速克灵百菌清嘧菌酯多菌灵。【结论】分离自黄瓜的多主棒孢霉不同表型菌株在适宜生长温度、菌丝生长速度、产孢量及对杀菌剂的敏感性等方面均存在差异。在试验浓度下,供试菌株对多菌灵和嘧菌酯的敏感性极低(抑制率40%),这2种杀菌剂已失去对该地区黄瓜褐斑病的防控作用。     

芽胞杆菌BJ-6的鉴定及对甜瓜细菌性果斑病的防治

芽胞杆菌是目前植物病害生物防治研究最多的一类微生物,其在自然界中分布广泛,开发潜力大。【目的】为了探究从杏树根际土壤分离的芽胞杆菌BJ-6的分类地位及其防病促生作用。【方法】本研究测定了芽胞杆菌BJ-6的形态和生理生化特征,通过PCR扩增了该菌的16S rRNA、gyrA和gyrB基因并进行了序列测定,通过多基因聚类分析确定其分类地位,平板对峙法测定抗菌谱,盆栽幼苗实验验证其对甜瓜细菌性果斑病的防治效果和对甜瓜的促生作用。【结果】结合形态特征、生理生化特性及多基因序列分析建立的系统进化树,确定菌株BJ-6为解淀粉芽胞杆菌(B. amyloliquefaciens),抑菌实验发现该菌株对15种植物病原菌均有不同程度的抑菌活性,盆栽实验结果发现该菌株发酵液对甜瓜细菌性果斑病有很好的防治效果,并对甜瓜苗有很好的促生作用。【结论】BJ-6属于解淀粉芽胞杆菌,抑菌谱广,且具有防病促生作用,具有进一步开发为生防制剂的前景。     

腐熟紫茎泽兰对土壤细菌、养分和辣椒产量品质的影响

【目的】紫茎泽兰(Ageratina adenophora)内含对微生物、植物和动物有毒的化学物质,列为我国危害最严重的外侵植物,评价腐熟紫茎泽兰对土壤微生物和作物的毒性,有益于无害化处理生产有机肥。【方法】利用微生物菌剂腐熟紫茎泽兰,田间设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、单施紫茎泽兰有机肥(OF)、化肥配施紫茎泽兰有机肥(50%化肥+50%紫茎泽兰有机肥,CF+OF)等4种施肥处理,研究了紫茎泽兰有机肥对土壤细菌、养分和辣椒产量品质等的影响。【结果】在施用OF的土壤中,微生物碳氮高于CF、OF和CF+OF提高细菌群落的多样性指数,CF增加优势度指数。在4种施肥处理的土壤中,酸杆菌门和变形菌门均为优势门类,丰富度合计超过50%;在20种优势菌株中,有7株细菌普遍存在,6–8株细菌单独存在于不同处理土壤中。此外,在辣椒初果期,CF土壤中的有效养分含量较高;但至末果期,CF+OF处理的有效磷钾显著高于CF,碱解氮CF+OF与CF相似。施用CF+OF使辣椒吸收了较多的氮、磷、钾,辣椒产量比CF增加14.42%,并使果实游离氨基酸和维生素C含量提高,硝酸盐含量降低。【结论】紫茎泽兰有机肥兼具供肥改土作用,能提高土壤微生物生物量,丰富土壤细菌种群,增加辣椒产量,改善果实品质。     

有机磷降解菌的筛选及其促生特性

【目的】从环境中筛选高效有机磷降解菌及研究其促生机制。【方法】利用蒙金娜有机磷培养基筛选有机磷降解菌,用生化实验对其促生特性进行研究,且通过盆栽实验筛选对黄瓜苗有促生作用的高效有机磷降解菌。【结果】从草坪根周筛选到35株有机磷降解菌,选择5株代表性菌进行黄瓜盆栽实验。结果表明G3-6有机磷降解能力最强,溶磷圈直径(HD)与菌落直径(CD)比值为3.28,且对黄瓜苗的促生效果优于其他菌株。与CK相比,G3-6可提高黄瓜苗鲜重71.53%、干重69.78%和株高33.55%;与阳性对照枯草芽孢杆菌F-H-1相比,G3-6可提高黄瓜苗鲜重2.52%、干重21.14%和株高8.27%。相关分析结果表明降解有机磷能力在促进植物生长过程中可能发挥着比其他功能更重要的作用。16S r RNA序列分析初步鉴定G3-6为假单胞菌属。【结论】假单胞菌G3-6除具有较强的有机磷降解、分泌IAA和铁载体能力,对黄瓜苗也有较好的促生作用,是1株潜在的具有广阔市场应用价值的高效促生菌。     

华重楼内生真菌聚多曲霉的促生与拮抗作用

【背景】华重楼(Paris polyphylla var. chinensis)是我国一种名贵稀缺中药材,有多种药效,由于过度采挖等原因,其野生资源现已极度匮乏。华重楼的人工栽培技术尚未成熟,生长缓慢、病害频繁发生是主要的制约因素。【目的】植物益生菌的开发是一种环保且有效的解决途径,符合生态种植的要求。【方法】通过常规方法分离鉴定内生菌,选取已报道具有促生抗病作用的菌株进行玉米种子发芽试验,无氮培养基定性检测固氮活性,平板拮抗试验检测抗菌性;高效液相色谱-质谱联用技术(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,LC-MS)检测其菌液的代谢成分;分光光度法检测华重楼幼苗丙二醛和叶绿素含量,LC-MS检测叶片水杨酸、茉莉酸、脱落酸、赤霉素、细胞分裂素、生长素的含量,测量华重楼地下部分生物量指标。【结果】分离得到一株菌jdqmzz-1,经rDNA ITS序列扩增比对、形态学观察、生理生化鉴定,确定为聚多曲霉(Aspergillus sydowii);其可以促进玉米种子发芽和华重楼生长,具有固氮、拮抗病原真菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum GSICC 60612)、病原细菌胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种(Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum,Pcc ATCC15713)的作用,真菌拮抗指数为42.50%,其菌液含有种类较多的促生和抑菌杀虫物质,菌液处理过的华重楼幼苗,叶片内源赤霉素和生长素含量较对照分别提高了54.1倍和2.3倍,叶绿素含量达到209.88 mg/g鲜重,较对照增加了48.80%,丙二醛含量较对照降低了15.20%;平均根数、平均根长、平均百株重较对照也有显著性(P0.01)提高。【结论】分离出的内生真菌聚多曲霉jdqmzz-1能够有效地促进华重楼的生长。     

林下参内生生防细菌的分离鉴定及定殖能力

【背景】多年生林下参在自然环境下生长多年,其体内存在的内生菌具有更强的适应性和定殖性,可以提高植物自身抗性,抑制病原菌的生长,更好地发挥与植物的互作。【目的】筛选定殖能力强、繁殖能力快且对病原菌具有拮抗作用的优势菌株。【方法】采用常规组织分离方法,从健康林下参根部组织中分离内生菌,通过对峙试验筛选出对人参病原菌有拮抗作用的内生细菌并对其以传统的鉴定方法进行鉴定。【结果】在得到的6株内生细菌中,菌株LXS-N2对人参立枯病病原菌、人参猝倒病病原菌均有明显抑菌性,而且具有定殖性好、繁殖快的特点,通过破坏病原真菌细胞壁和细胞膜以及改变菌丝形态从而抑制病原真菌生长。【结论】经形态学观察、生理生化反应及16S rRNA基因序列分析鉴定内生菌LXS-N2为贝莱斯芽孢杆菌,具有良好的应用开发潜力。     

东乡野生稻内生细菌Fse32拮抗作物病害真菌及对水稻的促生活性

【背景】植物种子是植物内生菌筛选的重要原料,从中能够分离得到具有巨大应用价值的内生菌株。【目的】为发掘优良的种子内生细菌资源,对分离自东乡野生稻种子的内生细菌Fse32进行鉴定并研究其抗病原真菌和促生活性。【方法】通过形态学观察、生理生化特征和16SrRNA基因序列分析进行菌种鉴定,采用拮抗试验检测抑制病原真菌的活性,通过促生能力测定试验、水稻种子萌发及盆栽试验评价该菌株的促生效果。【结果】内生细菌Fse32鉴定为唐菖蒲伯克霍尔德氏菌,命名为Burkholderia gladioli Fse32。拮抗试验结果显示,菌株Fse32对禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)、水稻纹枯病菌(Rhizoctoniasolani)、核盘菌(Sclerotiniasclerotiorum)、大豆核盘菌(Sclerotinialibertiana)、尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)和辣椒疫霉病菌(Phytophthoracapsici)均有较好的抑制作用,吲哚乙酸(indole-3-aceticacid,IAA)产率为17.95mg/L,能产铁载体,其A/Ar比值为0....     

一株耐盐甲基杆菌Methylobacterium sp.W-1的分离及促生潜能研究

[背景] 多种甲基杆菌属细菌对寄主植物有促生作用,其分布区域较广。筛选具有耐盐与促生特性的甲基杆菌属菌株可为微生物菌肥的开发提供依据。[目的] 从新疆乌尔禾地区盐渍土壤中筛选耐盐促生菌,对其培养基成分进行优化及促生能力进行研究,为微生物菌肥的开发提供依据。[方法] 采用阿须贝无氮培养基筛选耐盐菌株,对菌株进行基因序列分析及生理生化测定,采用平板试验法初步研究该菌对拟南芥的生长影响。[结果] 筛选出中度耐盐菌株W-1,经鉴定为甲基杆菌属（Methylobacteriumsp.）。菌株生长最佳无机盐为NaCl,最适浓度为1%–3%,最高耐受浓度达7%。最佳氮源为酸水解酪蛋白,产生长素最高达33.53 mg/L。溶磷能力达28.71 mg/L。菌株W-1接种拟南芥幼苗后叶绿素a和叶绿素b含量均高于对照组,同时对其根系发育有显著的促进作用。[结论] 菌株W-1促生性能显著,可为生物肥料制备提供菌种资源。     

一株具有防病促生功能的贝莱斯芽孢杆菌SF327

【目的】筛选植物根际促生贝莱斯芽孢杆菌,分析菌株的生防潜力和全基因组特征。【方法】通过温室小青菜促生试验以及植物益生表型的分析,明确具有促生功能的菌株SF327。用滤纸片法测定菌株SF327对5种植物病原真菌以及4种植物病原细菌的拮抗活性。通过大田喷雾接种的方式评价菌株SF327对水稻白叶枯病的防治潜力。利用antiSMASH分析预测菌株SF327产生的二次代谢产物。通过比较基因组分析SF327与2株植物根际益生贝莱斯芽孢杆菌的代表性菌株FZB42和SQR9的亲缘关系、核心基因以及二次代谢产物合成基因簇。【结果】菌株SF327能够产生生长素吲哚-3-乙酸,是一株有益的根围促生菌;对稻瘟病菌、黄瓜枯萎病菌、辣椒疫霉菌、橡胶树胶孢炭疽菌、尖孢炭疽病菌都具有明显的拮抗作用;也具有防治水稻白叶枯病的生防潜力。菌株SF327基因组全长4.08 Mb,GC含量为46.49%,共编码4 033个基因,含有13个潜在的次生代谢产物编码基因簇,不含有质粒。SF327与FZB42和SQR9具有较近的亲缘关系,有87%以上的核心基因相同,但与SQR9的亲缘关系较近。【结论】B. velezensis SF327是一株具有宽广拮抗谱的多功能菌株,具有较好的生防应用潜力。     

一株拮抗黄单胞菌的贝莱斯芽孢杆菌的分离和鉴定

【目的】为了筛选防治水稻条斑病(bacterial leaf streak,BLS)的生防细菌。【方法】以水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola,Xoc)的模式菌株RS105为靶标菌,采用平板稀释和抑菌圈法,从空心菜根际土壤中筛选到一株对RS105具有拮抗作用的细菌菌株504。通过形态学、生理生化特征以及16SrDNA和gyrA序列分析对菌株504进行了鉴定。利用牛津杯法测定504对植物病原黄单胞菌的拮抗活性及其无菌发酵液拮抗活性的稳定性。通过PCR扩增预测504编码合成脂肽类和聚酮类化合物的合成相关基因。采用苗期水稻注射接菌法来评价水稻组织中504对Xoc的拮抗活性。【结果】菌株鉴定结果表明504为贝莱斯芽孢杆菌,命名为Bacillusvelezensis504。抑菌实验显示,B.velezensis504对黄单胞菌属的细菌具有较好的抑菌活性,对水稻白叶枯病菌(X. oryzae pv. oryzae,Xoo)的拮抗效果最显著。基因预测结果显示,B. velezensis 504含有fenA、dhbA、sfrA、bmyA、beaS、dfnA及bacA等编码脂肽类和聚酮糖类抑菌化合物的基因簇。其无菌发酵液的活性物质耐高温和蛋白酶降解,但不耐强酸、强碱,在pH值为5.5–8.9时仍具有稳定的拮抗活性。在高感水稻品种原丰早上,B. velezensis 504对Xoc在水稻叶片中引起的水渍症状具有显著的抑制作用。【结论】B. velezensis 504能够特异性拮抗黄单胞菌,在黄单胞菌引起的细菌性病害的生物防治中将具有较大的应用潜力。     

西瓜食酸菌与黄瓜互作转录组分析

【背景】细菌性果斑病是一种严重的种传细菌病害,其病原菌为西瓜食酸菌。截至目前对该病病原菌与寄主的互作机制认识极为有限。葫芦科的模式植物黄瓜易被西瓜食酸菌侵染发病,对西瓜食酸菌-黄瓜互作体系进行转录组分析,可以为探究西瓜食酸菌与寄主互作机制奠定重要基础。【目的】解析西瓜食酸菌-黄瓜互作时的相互响应规律。【方法】以细菌悬液注射接种6d黄瓜子叶,处理48 h的子叶作为转录组测序样本。利用RNA-Seq技术分析西瓜食酸菌FC440菌株与黄瓜9930品种互作时基因的表达特征。【结果】测序数据质量分析发现,各样品不同重复间相关性较强,与参考基因组比对率达95%以上,聚类分析发现对照组与处理组表达模式相反,样品处理达到一定效果,表明数据整体质量较高。选取6个差异表达基因进行RT-qPCR验证,结果显示6个基因的表达模式与转录组结果基本一致,表明转录组测序结果比较可靠。西瓜食酸菌和黄瓜互作48 h后,在转录组水平分别检测到1 618个和8 698个差异表达基因。Gene Ontology (GO)功能注释显示,细菌的差异基因显著富集在细胞组分中的细胞膜(37.5%)和膜部分(27.0%),生物过程中的氧化还原过程(66.7%)以及分子功能中的水解酶活性(66.5%);黄瓜的差异基因显著富集在细胞组分中的质体(22.2%)和叶绿体(21.3%),分子功能中的催化活性(70.0%)以及生物过程中的碳水化合物衍生物代谢(32.2%)。Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG)分析显示,细菌中致病相关基因显著富集在群体感应及细菌趋化性途径,而且群体感应系统基因下调更显著。黄瓜中调控钙依赖蛋白激酶(Calcium-Dependent Protein Kinase,CDPK)、钙调素和类钙调素(Calmodulin and Calmodulin-Like,CaMCML)及呼吸氧暴发激酶(Respiratory Burst Oxidase Homologne,Rboh)的基因总体上调,调控苯丙氨酸裂解酶(Phenylalanine Ammonia-Lyase,PAL)的基因和谷胱甘肽S-转移酶(Glutathione S-Transferase,GST)的基因在相应代谢途径中数量最多且上调程度明显。【结论】获得较高质量的西瓜食酸菌与黄瓜互作的转录组测序结果。群体感应与西瓜食酸菌FC440菌株致病力密切相关;寄主黄瓜应对西瓜食酸菌侵染以Ca~(2+)信号激活的防御反应为主。PAL和GST在黄瓜抵抗西瓜食酸菌侵染中发挥重要作用。本研究为进一步深入解析西瓜食酸菌与寄主互作的机制奠定了基础。