大蒜汁对枯草芽孢杆菌抑制作用的研究

通过测定菌体浓度、抑菌圈直径和2,6-吡啶二羧酸(DPA)含量,研究大蒜汁对枯草芽孢杆菌(BS)的营养体及芽孢生长、发芽的影响,并采用响应面分析法优化确定大蒜汁抑菌适宜处理条件.结果表明:(1)大蒜汁对BS的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)分别为0.4%和1%;(2)大蒜汁抑制作用主要是延长了BS的生长延缓期,0.3%的大蒜汁可使BS延缓期增加12 h;(3)大蒜汁对BS的芽孢和DPA形成有明显的抑制作用,但对芽孢的发芽无抑制作用;(4)加热温度超过35℃、时间大于5 h时处理的大蒜汁,对BS的抑制作用明显降低.在pH 3～8范围的大蒜汁都有很好的抑菌活性,但pH＞8.5时抑菌活性急剧下降;(5)响应面试验分析法优化确立了大蒜汁对BS抑制的二次回归方程和适宜处理条件,即在pH 4.5、温度45℃加热处理5 h的大蒜汁抑菌效果最好.     

基于转录组学分析枯草芽孢杆菌J-15次级代谢产物对酿酒酵母的抑菌作用机制

【背景】真菌病害逐渐成为制约我国作物增产的主要原因,亟须开发新型抗真菌药物进行病害防治。【目的】在分子水平上探究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) J-15次级代谢产物(secondary metabolites, SMs)抑制真菌生长发育的作用机制,为其应用于真菌病害防治提供理论依据。【方法】以酿酒酵母S288C为模式真菌材料,测定SMs作用后酿酒酵母细胞活性变化,流式细胞术检测酿酒酵母细胞坏死情况。利用转录组测序技术分析SMs对酿酒酵母基因表达的影响,并进行实时荧光定量PCR验证。【结果】SMs以时间依赖性方式引起酿酒酵母S288C细胞核膜裂解、DNA弥散,诱导细胞坏死。在转录组水平,SMs处理12 h后筛选出1 627个差异表达基因,其中851个基因上调,776个基因下调;SMs处理24 h后共512个基因差异表达,包括300个基因上调,212个基因下调。差异表达基因涉及细胞自噬、糖类、脂类和氨基酸代谢等多条通路,细胞壁合成过程和细胞周期等途径也受到影响。【结论】探究了SMs对酿酒酵母产生抑菌作用的分子机制,为进一步揭示SMs抑菌作用机理提供了试验基础,并为其应用于作物真菌病害防治提供了理论依据。     

枯草芽孢杆菌B1-41对小麦纹枯病菌的抑制作用

从小麦根际土壤分离得到枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)B1-41拮抗菌株,室内测定其带菌培养液对小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealis)抑制效果为72%,盆栽试验中,其防治效果为60.3%,高于井冈霉素处理的51%的效果。试验表明,该菌株可以造成病菌菌丝发生畸变和菌丝细胞壁瓦解。     

枯草芽孢杆菌HAINUP40的培养条件及其抑菌物质分析

前期研究表明枯草芽孢杆菌HAINUP40能够有效拮抗罗非鱼无乳链球菌,是潜在的益生菌。为了进一步优化其培养条件,并探索其其抑菌机理,本研究通过普通平板扩散法和单因素变量控制法,探究了培养条件的改变对菌株HAINUP40发酵的影响,同时确定发酵上清液抑菌活性成分及其稳定性。结果表明菌株HAINUP40的最宜培养条件为:普通淡水培养基,pH值为7.0～7.5,温度34℃,培养时长24 h,转速为50～150 r/min。HAINUP40发酵上清液中抑菌活性物质可以被80%(NH_4)_2SO_4溶液析出,对蛋白酶K敏感,不耐高温,pH4或8时失去抑菌活性,可以耐受短时间(180 s)紫外线照射。综上证明枯草芽孢杆菌HAINUP40所分泌的抑菌活性物质为大分子蛋白质,且非小分子抗菌肽。本研究为枯草芽孢杆菌HAINUP40在生物防治方面的大规模应用提供了重要的参考依据。     

基于枯草芽孢杆菌产物应用的基因组精简研究进展

枯草芽孢杆菌代谢产物众多,具有很强的应用开发前景,在工业上广泛应用。本文总结了聚谷氨酸、纳豆激酶和维生素K2三种热点代谢产物及其在医药、食品、农业上的应用。枯草芽孢杆菌是常用的基因工程菌,对其进行遗传改造的方法较多。本文综述了同源重组、位点特异性重组和CRISPR/Cas9三种基因组精简手段,总结了困扰枯草芽孢杆菌代谢产物开发应用与基因组精简的问题,推断未来发展的方向,期望推动枯草芽孢杆菌的开发与应用。     

抑水绵枯草芽孢杆菌的分离、鉴定及代谢组学特征

【背景】水绵是养殖水体常见的有害丝状藻类,但具有生物控制水绵功能的微生物资源极其匮乏。【目的】分离鉴定高效抑水绵菌株,分析其抑藻谱、抑藻方式和代谢组学特征,丰富用于养殖水体水绵控制的菌种资源。【方法】以纤细水绵(Spirogyra gracilis) FACHB-354株作为筛选指示藻,从虾池底泥中分离高效抑水绵菌株,采用16S rRNA基因序列分析和生理生化鉴定对高效抑水绵菌株进行鉴定,并在分析高效抑水绵菌株的抑藻谱、抑藻方式的基础上,采用比较代谢组学方法解析高效抑水绵菌株的代谢组学特征。【结果】从虾池底泥中分离筛选出1株高效抑水绵菌株GT5,经16S rRNA基因序列分析和生理生化鉴定确定菌株GT5为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。此外,菌株GT5具有广谱抑水绵活性,抑藻方式为间接抑藻。以无抑藻活性的枯草芽孢杆菌KC1的胞外代谢组为对照,菌株GT5表达量显著上调的代谢物187种,表达量显著下调的代谢物169种。这些显著差异代谢物主要富集到精氨酸和脯氨酸代谢、赖氨酸降解等20个代谢通路。其中,精氨酸生物合成、组氨酸代谢、氨基苯甲酸酯降解、嘧啶代谢、精氨酸和脯氨酸代谢等5个代谢通路影响较大,参与这5个代谢通路的显著上调的差异代谢物有4-(谷氨酰氨基)丁酸酯、邻苯二酚、6-去氢睾酮葡萄糖醛酸苷、N4-乙酰氨基丁醛、胍丁胺和4-羟脯氨酸。【结论】枯草芽孢杆菌GT5是优良的抑水绵菌株,其抑水绵活性可能与邻苯二酚、胍丁胺等潜在抑藻活性物质的产生有关。     

枯草芽孢杆菌高效生防乳剂研究

以枯草芽孢杆菌D17和Bs16(1 ∶ 1)共发酵物为主药,通过配方设计、制剂稳定性、抗紫外能力及其室内外抑菌生物活性实验,进行其高效生防乳剂优选。结果表明乳剂1和乳剂9最佳:其室内拮抗生物活性最强,小区试验中对灰霉菌的防效也可达85%以上,与常用的化学农药防效相当;持效期延长至15天以上,与常用化学农药有显著性差异;抗紫外能力强,经过180 min的紫外照射制剂单位体积的有效活菌量仍可达10⁹cfu/ml以上;储藏稳定性好,常温密封避阴条件下保质期可达1年以上,是具有较高商品开发价值的绿色环保型生物农药制剂。     

枯草芽孢杆菌菌剂对人参黑斑病的生物防治效果

为明确枯草芽孢杆菌可湿性粉剂(WP)对人参黑斑病的防治效果及对人参生长的安全性,采用生长速率法测定枯草芽孢杆菌对人参黑斑病菌的室内抑菌效果,采用田间小区试验评价枯草芽孢杆菌对人参黑斑病的防治效果及其对人参的安全性.室内抑菌试验结果表明:枯草芽孢杆菌对人参黑斑病菌的菌丝生长具有较好的抑制作用,EC50和EC90分别为0....     

枯草芽孢杆菌SN-02发酵液的抑菌谱及稳定性研究

目的:研究枯草芽孢杆菌SN-02发酵液的抑菌谱及稳定性。方法:以28种植物病原菌为供试菌,杯碟法测定SN-02菌发酵液的抑菌谱;以烟草靶斑病菌为指示菌,杯碟法测定发酵液的热稳定性、酸碱稳定性及传代稳定性。结果:SN-02菌发酵液对28种供试菌株的抑菌圈直径在20mm以上。将发酵液于120℃处理2.5h,-20℃处理25d抑菌活性没有明显变化;发酵液在pH 4~9时抑菌活性无明显变化,在pH 1~3和pH 10条件下抑菌活性明显下降;连续培养10代,发酵液抑菌活性没有下降。结论:SN-02菌发酵液抑菌谱较广,耐高温和低温,传代稳定性好,但在强酸和强碱条件下稳定性较差。     

生防枯草芽孢杆菌B29菌株抗菌物质的初步研究

通过检测生防枯草芽孢杆菌除菌上清液对黄瓜枯萎病菌Fusarium oxysporium f．cumerinum菌丝生长和分生孢子萌发的抑制作用,初步研究了生防枯草芽孢杆菌B29菌株抗菌物质的活性。结果表明,枯草芽孢杆菌B29菌株分泌的抗菌物质不仅抑制病原菌的生长;并可抑制尖孢镰刀菌孢子的萌发,使分生孢子萌发畸形。研究确定了该菌株抗菌物质产生的最佳条件：培养温度30℃;培养基初始pH值7.5;装液量为250ml三角瓶装液75ml培养基;培养时间120h。经30%~70%硫酸铵沉淀获得的抗菌粗提物对60℃处理具有稳定性（活性达97.8%）;对蛋白酶K具有部分耐受性,对胰蛋白酶和胃蛋白酶较敏感。     

枯草芽孢杆菌B115优化培养及其对气单胞菌的抗菌效果的研究

采用正交实验设计确定了枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）B115的基础培养基成份为：胰蛋白胨1％,酵母膏0．25％,氯化钠0．5％;添加成份最优组合为（NH4）2SO4 0.1％,（K2HPO4＋KH2PO4）（1．4＋0．6）％和柠檬酸三钠0．1％;添加成分最优组合与基础培养基培养产量比较,表明添加K^＋、NH4^＋和柠檬酸三钠能极显著地促进B115的生长。研究了B115对致病性气单胞菌的抗菌效果,结果表明：B115对BSK-10和CL990920有明显抑、杀菌效果,对TL970424无抑菌效果。     

拮抗菌SB1的鉴定及其抗菌物质的分析

对番茄根系菌株SB1的抗菌活性进行测定,结果表明该菌株对多种植物病原真菌、细菌具有明显的抑制作用,表现出广谱抗菌活性。通过菌体形态、生理生化反应及16SrDNA序列分析,鉴定菌株SB1为枯草芽孢杆菌内生亚种。以青枯雷尔氏菌为指示菌,测定了菌株SB1抗菌物质的理化性质及组成。结果表明,其抗菌物质表现出良好的热稳定性、水溶性和醇溶性,且对紫外线照射和蛋白酶K处理不敏感。高效液相色谱分析结果进一步显示菌株SB1的抗菌物质中含有抗菌肽Surfactin。     

Characterization of a keratinolytic serine protease from Bacillus subtilis KS-1

A keratinolytic enzyme produced by Bacillus subtilis KS-1 isolated from poultry waste was purified and characterized using ultrfiltration, DEAE-Sephadex, and Sephadex G-100 chromatographies. The specific activity of the purified protease was 538.2 units/mg. The enzyme was shown to have a relative molecular mass of 25.4 kDa. The enzyme was made completely inactive by PMSF, which indicates a serine-protease. Dithiothreitol enhanced keratinolytic activity by 1.6 times at a concentration of 5.0 mM. These results suggest that the cleavage of the disulfide bonds with reducing agents can occur directly or by excretion of sulfite, which causes the sulfitolysis of the disulfide bonds. The first 10 amino acids of the N-terminal sequence are Ala-Gin-Pro-Val-Glu-Trp-Gly-Ile-Ser-Gln. The enzyme hydrolyzed casein and feather, but hydrolyzed casein more effectively than it did feather.     

一株抗真菌解淀粉芽孢杆菌的分离鉴定及其发酵条件的初步研究

从堆肥中分离到一株对植物病原菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)具有强烈抗菌活性并具有较广抗菌谱的细菌Q-12菌株。通过形态观察、生理生化实验1、6S rDNA同源性序列分析以及部分特异性基因序列分析,鉴定该菌为解淀粉芽孢杆菌。该菌的最适培养基组成为:葡萄糖5g/L,NH4Cl 1g/L,牛肉膏0.8g/L,氯化镁5g/L。最适培养温度为33℃,最适培养pH为6.0,最适培养时间为40h。     

DKPs对解淀粉芽孢杆菌Q-426抗菌活性物质基因表达量的影响

目的:解淀粉芽孢杆菌Q-426在其生长过程中能够产生芬枯草菌素、依枯草菌素、枯草杆菌素等多种脂肽类抗菌物质。利用实时荧光定量PCR的方法考察细菌群体感应信号分子二酮哌嗪类化合物(diketopiperazines, DKPs)对脂肽类抗菌物质合成的调控作用。方法:当Q-426菌进入对数生长期中期,向发酵液中加入终浓度为5 mg/L的DKPs,并继续培养至48 h,并利用实时荧光定量PCR的方法进行抗菌物质mRNA表达水平的定量分析。结果:二酮哌嗪类化合物能够抑制抗菌活性物质相关基因的表达。     

一株新的拮抗细菌SL19及其抑菌活性物质

生防菌SL19对多种植物病原菌有抑菌活性。通过形态观察、生理生化实验和基于16S rDNA同源性序列分析构建系统发育树,鉴定该菌为Bacillus velezensis。利用对峙实验测定了该菌的抑菌谱,发现该菌对大丽轮枝菌、尖孢镰刀菌、灰葡萄孢菌、立枯丝核菌、疮痂链霉菌等多种植物病原微生物有明显的抑菌作用。利用硫酸铵盐析法分离纯化活性物质,并对其理化性质进行初步探索显示:抑菌活性物质经60°C、80°C处理20 min后的抑菌活性不变;经100°C处理20 min,活性降低为原来的75.3%;经120°C处理20 min后抑菌活性完全丧失。对胰蛋白酶、胃蛋白酶、蛋白酶K、氯仿、紫外光均不敏感,SDS-PAGE检测发现该抑菌活性物质中含有分子量约为50 kD的蛋白质,初步推测该菌分泌的抑菌活性物质主要是蛋白质类物质。实验表明,该抗菌蛋白能够抑制大丽轮枝菌菌丝的生长及孢子的萌发,为该菌用于生物防治提供了理论基础。