绿色木霉组蛋白去乙酰化酶编码基因TvRpd3在木霉生物防治作用中的功能分析

【目的】本文借助基因编辑技术在具有生物防治潜力的绿色木霉(Trichoderma viride)中敲除组蛋白去乙酰化酶编码基因TvRpd3,来研究TvRpd3基因及其编码蛋白在提高木霉病原菌拮抗能力中的作用。【方法】利用融合PCR和同源重组策略构建了TvRpd3基因缺失的突变菌株,通过对峙培养、表型观察、免疫组化检测、代谢组学分析等系统比较TvRpd3基因敲除前后菌株的组蛋白乙酰化修饰水平、次级代谢产物合成、病原菌拮抗能力以及田间防治效果等。【结果】与野生型菌株相比,缺失TvRpd3基因的木霉工程菌(?TvRpd3)对多种病原菌表现出了更强的对峙抑制效果,其所产的发酵液对小麦白粉病、烟草黑胫病和番茄枯萎病的防治效果分别提高了62.27%、57.45%和70.71%。同时,敲除TvRpd3基因也显著改变了木霉工程菌所产次级代谢产物的种类和产量,抗生性物质的产量大幅提高。【结论】绿色木霉TvRpd3基因及其介导的组蛋白乙酰化修饰在提高绿色木霉生物防治中起着重要作用。     

深海白色侧齿霉遗传转化体系建立及渗透压调控相关的EaSHO1基因功能

海洋中具有丰富的动植物及微生物资源,海洋真菌是其重要组成之一.我们前期的研究发现一株深海真菌白色侧齿霉Engyodontium album能产生具有抑菌活性的次级代谢产物engyodontiuminA,该化合物能抑制黑曲霉、金黄色葡萄球菌及创伤弧菌等病原菌的生长,是一种潜在的海洋源抗菌药物.目前,该菌遗传转化体系尚未建...     

一种新的水稻生长抑制物质

植物病原菌所产生的代谢产物不仅直接引起植物病害,有的还能阻碍或促进植物的生长和发育。从水稻恶苗菌中分离出的赤霉素可以促进植物的生长。近代研究发现,引起植物叶枯病的几种病原菌,如水稻白叶枯病、稻瘟病、胡麻叶斑病、玉米小斑病、甘蔗叶枯病、高粱叶斑病等的病原菌都能产生代谢产物,给农业带来危害。     

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。     

绿色木霉对生物降解和生物防治的影响机理与应用研究进展

绿色木霉(Trichoderma viride)是一种广泛分布于自然界的有益微生物,具有高效生物降解和生物防治功能。研究表明,绿色木霉在代谢过程中会产生纤维素酶、几丁质酶、木质素过氧化物酶等一系列水解酶类,能够高效降解环境中的有机物质,同时,作为农业上常见的生防菌,具有抑制病原菌、促进植物生长、提高土壤肥力等有益功能。基于此,围绕绿色木霉生物功能最新研究进展,从绿色木霉生物降解和生物防治角度,探究绿色木霉实际应用和作用机理,以期为充分利用绿色木霉资源提供依据,并对本领域未来的发展方向和应用前景进行展望。     

三种水生植物内生真菌多样性及其抗真菌活性

从华凤仙(Impatiens chinensis L.)、问荆(Equisetum arvense L.)和轮叶狐尾藻(Myriophyllum verticillatum L.) 3种植物中共分离到内生真菌155株。经鉴定, 它们分属于26个不同的分类单元。以杨桃炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)、香蕉疫霉(Phytophthora nicotianae)和腐皮镰刀菌(Fusarium solani)等6种植物病原真菌为指示菌, 对3种水生植物内生真菌代谢产物进行抗菌活性研究。结果表明, 有37株内生真菌(占分离菌株总数的23.9%)显示出对一种或多种病原菌的抑菌活性。来自华凤仙、问荆和轮叶狐尾藻的抗菌活性菌株比例分别为29.2%、13.9%及37.1%, 都远低于已报道的陆生植物内生真菌中活性菌株的比例。抗菌活性菌株主要分布于枝孢属(Cladosporium)、木霉属(Trichoderma)和地霉属(Geotrichum)等5个属中。     

不同生境来源杂色曲霉次级代谢产物研究进展

杂色曲霉是曲霉属的常见种类，广泛分布于海洋、高等植物、红树林和节肢动物等生境中，近年研究表明杂色曲霉可产生生物碱、萜类、聚酮等结构多样的次级代谢产物，具有抗菌、抗肿瘤、抗氧化、抗病毒等活性。本文总结了2017—2022年间报道的37株杂色曲霉次级代谢产物结构及其生物活性的研究进展，涉及325个次级代谢产物，其中新化合物111个。本文揭示了杂色曲霉的次级代谢产物与生境的相关性，对从更多生境来源的杂色曲霉及其它微生物资源来挖掘新天然产物具有参考作用。     

辣椒疫霉效应分子RxLR121504功能特性的研究

辣椒疫霉菌Phytophthora capsici引起的辣椒疫病是世界性蔬菜病害,该病害严重发生常给辣椒生产造成严重损失。植物病原卵菌侵染寄主植物过程中常分泌大量的效应分子来促进自身的侵染与定殖,其中Rx LR效应分子在病原卵菌侵染寄主及与寄主植物互作过程发挥着重要的作用。辣椒疫霉菌是一种重要的植物病原卵菌,本研究以辣椒疫霉菌标准菌株LT1534为材料,克隆鉴定了辣椒疫霉的一个效应分子,编号为Rx LR121504,然后将其构建至PBIN‐GFP2植物表达载体,利用农杆菌介导的瞬时表达技术、Western blot和亚细胞定位观察技术,较深入地开展了Rx LR121504功能特性的研究。结果表明,Rx LR121504能有效引起本氏烟寄主的过敏性坏死反应(HR),并对激发子INF1诱导的细胞坏死反应具明显的抑制效果,因此Rx LR121504可能参与了辣椒疫霉菌抑制寄主的免疫抗菌过程。但Rx LR121504对寄主植物的分子靶标尚未鉴定明确,该效应分子对寄主植物的分子机制有待进一步深入的研究。     

柳珊瑚共附生放线菌Streptomyces sp. SCSGAA0009中生物碱类化合物及其抗菌和抗附着活性

【目的】从南海柳珊瑚共附生放线菌的次生代谢产物中寻找具有抗菌和抗附着活性的先导化合物。【方法】应用化学与生物活性相结合的筛选方法,从柳珊瑚共附生微生物中筛选获得代谢产物丰富且具有生物活性的目标菌株并通过大发酵提取浸膏,利用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和高效液相色谱等方法对发酵产物进行分离、纯化,运用波谱解析鉴定化合物的结构。【结果】从采自海南三亚的柳珊瑚(Muricella flexuosa)样品中分离到一株放线菌SCSGAA0009,鉴定为链霉属Streptomycessp.,从其改良ISP2发酵液中分离到新化合物N-(2-(1H-indol-3-yl)ethyl)propionamide(1)和已知化合物phenazine-1-carboxylic acid(2),其中化合物2对大肠杆菌和海洋细菌假单胞菌(Pseudoaltermonas piscida)具有较好抗菌活性,且有强抗草苔虫(Bugulaneritina)幼虫附着活性。【结论】首次从柳珊瑚共附生放线菌的次生代谢产物中获得新的生物碱化合物1,首次报道化合物2的抗海洋细菌活性和抗附着活性;从南海柳珊瑚共附生微生物的次生代谢产物中可以得到新化合物和活性化合物,这一来源的微生物资源值得深入研究。     

植物内生放线菌多样性及其活性代谢产物的研究进展

植物内生放线菌是一类能与宿主植物长期协同生长且不引起植物感染的特殊微生物。其作为植物内生微生物资源的重要组成部分,不仅分布广泛,资源丰富,绝大部分可产生与宿主植物相同或相似的次生代谢产物,而且这些次级代谢产物往往丰富多样并具有多种生物活性,是寻找和开发新型先导化合物的重要资源,具有重要的研究意义和潜在的应用价值。植物内生放线菌作为一种亟待开发的重要微生物资源,其重要性越来越被研究人员所认同。就近年来国内外关于植物内生放线菌多样性和其次级代谢物抗菌、抗肿瘤、抗氧化和抗虫等生物活性的研究近况进行综述,以期为植物内生放线菌资源的深入研究和应用提供参考。     

深海来源真菌次级代谢产物研究进展

深海环境复杂多样,微生物为了适应这种极端环境往往会形成独特的代谢途径,进而产生一些具有某种生理活性的结构新颖的次级代谢产物。真菌作为深海环境中的重要微生物类群之一,因其次级代谢产物出新率高、生物活性显著,近年来成为海洋天然产物研究的焦点,倍受研究者关注。本文综述了2004-2017年间发表的217个深海(50 m)真菌来源的新颖次级代谢产物,其来源菌株广泛分布在真菌18个属,主要集中在Penicillium属(30%)、Aspergillus属(24%)、Spiromastix属(13%)和Acremonium属(7%);其结构类型包括聚酮类(99个)、生物碱类(54个)、萜类(50个)、肽类(11个)、其他类(3个);活性研究主要集中在细胞毒性、抗菌、抗病毒、抗污损等方面。     

昆虫共生菌的次级代谢产物研究进展

微生物与昆虫的共生是一种普遍现象,昆虫种类繁多,与昆虫共生的微生物也多种多样。昆虫共生菌是活性次生代谢产物的重要来源。本文对自2008年以来已报道的177个昆虫共生菌的次级代谢产物进行了统计和分析,结果表明:61.6%的化合物为新天然产物(生物碱类新化合物最多),其中,约75%的新化合物来源于昆虫共生真菌,25%来源于细菌;醌酮类化合物是昆虫共生菌源天然产物的主要结构类型,占23.2%;47.5%的化合物具有显著的抗肿瘤、抗菌、除草和抗氧化等生物活性,且化合物中的主要活性类型是抗菌和抗肿瘤活性,活性范围覆盖面最广的结构类型是生物碱类。以上结果表明昆虫共生菌的次级代谢产物是先导性化合物的重要来源且具有丰富的生物活性类型。本文以天然产物的结构分类为切入点,结合其研究菌株来源、生物活性等进行综述,旨在为充分挖掘昆虫共生菌次级代谢产物提供重要参考。     

银杏内生细菌的分离鉴定及抑菌活性初探

【目的】从银杏(Ginkgo biloba)茎叶中分离鉴定内生细菌, 测定其体外抑菌活性及对辣椒果疫病的防治效果。【方法】采用平板对峙法筛选出对辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)有拮抗作用的内生细菌, 并用平板对扣法测定其中一株防治效果较好的内生细菌产生的挥发性物质对辣椒疫霉菌生长的影响。通过生防菌液和病原菌孢子悬浮液喷雾接种辣椒果测定该菌株对辣椒果疫病的防治效果。基于形态特征、生理生化特性、16S rDNA和gyrA基因序列同源性分析鉴定该生防菌株。【结果】从银杏的茎和叶中分离获得9株内生细菌。平板对峙生长试验结果表明, 菌株W5对供试的辣椒疫霉菌、稻瘟病菌(Pyricularia grisea)、水稻纹枯菌(Rhizoctonia solani)、黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、荔枝霜疫霉菌(Peronophythora litchi)、荔枝酸腐菌(Geotrichum candidum)均有抑制作用, 其中对辣椒疫霉菌、稻瘟病菌和荔枝霜疫霉菌的抑菌效果显著, 抑菌率分别为88.9%、86.3%和90.2%。其产生的挥发性物质能明显抑制辣椒疫霉菌菌丝的生长。对辣椒采后果疫病的防治效果表明, 先喷雾接种W5菌悬液24 h后再接种辣椒疫霉病菌孢子悬浮液的防治效果最好, 可将辣椒果的保鲜期延长2?3 d。该菌株被鉴定为解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。【结论】获得了一株对植物病原菌物有良好防治效果的银杏内生解淀粉芽胞杆菌W5, 对辣椒采后果疫病及其他病原真菌的防治具有潜在应用价值。     

微生物代谢产物作用于植物的研究探讨

随着微生物学与植物生理学、植物病理学等学科的不断交叉,微生物所分泌的各种活性代谢产物对植物的作用逐渐被人们重视.这些分泌物对某些植物起到了促进或抑制的作用.简述了微生物所分泌的代谢产物的种类及其对植物的促进和抑制作用,指出这两种作用对农业生产以及植物病害防治工作的指导都具有重要意义.     

贝莱斯芽孢杆菌生防次级代谢产物研究进展

贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）是生防芽孢杆菌中的重要代表,作为微生物农药的核心菌种,已被广泛应用于作物病害生物防治。贝莱斯芽孢杆菌具有植物内生性,其生防作用机制主要包括产生次级代谢产物对抗植物病原物;改善宿主植物根际微生物群落,促进宿主营养和生长;激发宿主植物产生防御反应,诱导植物获得系统抗性。其中,产生次级代谢产物是其最重要的生防作用机制。贝莱斯芽孢杆菌含有多个编码生物合成次级代谢产物的基因簇,其中包括编码聚酮化合物合酶（PKS）和非核糖体肽合成酶（NRPS）的基因簇,同时存在核糖体途径合成次级代谢产物基因簇。通过非核糖体途径可产生脂肽类化合物、聚酮类化合物、二肽和铁载体;通过核糖体途径产生小菌素、细菌素、羊毛硫抗生素。这些具有生物活性的次级代谢产物成为了天然新药和候选抗生素的储存库,对于解析生防菌作用机制具有重要意义。本文综述了贝莱斯芽孢杆菌的命名与更迭,产生次级代谢产物的类型、合成与调控基因以及靶标病原菌,以期为生防菌株的改良和生物农药的研发提供参考。     

中国橡胶树疫霉种的研究*

疫病是我国植胶区的主要病害。近年来,作者从云南西双版纳和广东海南岛的橡胶树和胶园土共分离出57株疫霉菌种。通过分类研究,共鉴定出4个种:恶疫霉 Phytophthoracactorum(Leb.＆ Cohn)Schroeter,辣椒疫霉 P.capsici Leoman,柑桔褐腐疫霉 P.citrophthora(Sm.＆ Sm.)Leonian,和棕榈疫霉 P.palmivora(Butl.)Butler。其中辣椒疫霉是首次在橡胶树上发现。我国橡胶树疫霉的种群结构与东南亚和南亚的有所不同,除棕榈疫霉外,其余3种在东南亚和南亚均未发现。而东南亚常见种:簇囊疫霉(P.botryosa)、橡胶疫霉(P.heveae)和蜜色疫霉(P.meadii),在我国却迄今尚未发现或有待证实。以前报道分离自胶园土壤中的芋疫霉(P.colocasiae),可能系柑桔褐腐疫霉之误。绝大多数分离物经配对培养均可产生性器官:辣椒疫霉的A~1交配型和A~2交配型大致相等;柑桔褐腐疫霉和棕榈疫霉的A~2交配型则明显多于A~1交配型。     

辣椒疫霉RXLR型效应子PcAvh2的序列多态性、基因转录特征及功能

【目的】分析辣椒疫霉中RXLR型效应子PcAvh2的序列多态性,研究该效应子在辣椒疫霉生长发育和侵染阶段的转录特征及其生物学功能。【方法】本研究通过高保真扩增,分析2个烟草疫霉、1个恶疫霉和31个辣椒疫霉菌株的PcAvh2序列;提取辣椒疫霉菌丝、游动孢子囊、游动孢子、萌发休止孢和7个侵染时间点(1.5、3、6、12、24、36、72 h)的本氏烟根部总RNA,利用RT-qPCR分析PcAvh2的转录表达水平;利用PVX瞬时表达系统,分析PcAvh2是否抑制6种效应子(BAX、INF1、PsojNIP、PsCRN63、PsAvh241、R3a/Avr3a)激发的植物免疫反应;利用CaCl_2-PEG介导的原生质体稳定转化技术,沉默PcAvh2基因,分析辣椒疫霉致病力的变化。【结果】PcAvh2为典型的RXLR效应子,在辣椒疫霉群体中该效应子具有10个等位基因,而且烟草疫霉和恶疫霉中也存在该效应子。该基因在辣椒疫霉的侵染阶段上调表达,它能够抑制6种效应子激发的植物免疫反应,进一步研究发现基因沉默导致辣椒疫霉的致病力显著下降。【结论】RXLR型效应子PcAvh2是辣椒疫霉中一个重要的侵染致病因子。     

单菌多次级代谢产物方法及其在微生物代谢产物研究中的应用

微生物次级代谢产物的结构多样性赋予其广泛的生物活性,是药物先导化合物的重要来源。然而传统单一的培养方法,使微生物中大量的代谢途径不能被表达,以至于许多代谢产物不能产生。因此,运用各种技术和方法激活这些沉默途径,获得结构多样的代谢产物已成为目前关注的热点。单菌多次级代谢产物(Onestrainmany compounds,OSMAC)策略作为一种简便有效的研究手段,已成功应用于该领域的研究。本文综述了OSMAC策略中常用的研究手段(包括改变培养状态、混合培养及添加酶抑制剂等),以及OSMAC与基因组扫描技术相结合的研究进展,并介绍了本研究室利用此方法对高产细胞松弛素的海洋来源真菌曲丽穗霉(Spicaria elegans KLA03)进行研究的部分结果。     

中国橡胶树疫霉种的研究

疫病是我国植胶区的主要病害。近年来,作者从云南西双版纳和广东海南岛的橡胶树和胶园土共分离出57株疫霉菌种。通过分类研究,共鉴定出4个种:恶疫霉 Phytophthoracactorum(Leb.＆ Cohn)Schroeter,辣椒疫霉 P.capsici Leoman,柑桔褐腐疫霉 P.citrophthora(Sm.＆ Sm.)Leonian,和棕榈疫霉 P.palmivora(Butl.)Butler。其中辣椒疫霉是首次在橡胶树上发现。我国橡胶树疫霉的种群结构与东南亚和南亚的有所不同,除棕榈疫霉外,其余3种在东南亚和南亚均未发现。而东南亚常见种:簇囊疫霉(P.botryosa)、橡胶疫霉(P.heveae)和蜜色疫霉(P.meadii),在我国却迄今尚未发现或有待证实。以前报道分离自胶园土壤中的芋疫霉(P.colocasiae),可能系柑桔褐腐疫霉之误。绝大多数分离物经配对培养均可产生性器官:辣椒疫霉的A~1交配型和A~2交配型大致相等;柑桔褐腐疫霉和棕榈疫霉的A~2交配型则明显多于A~1交配型。     

丛枝菌根菌诱导植物抗病的内在机制

应用菌根真菌诱导植物抗病性是近年化学生态学和病害生物防治研究的热点．研究表明,丛枝菌根真菌(AMF)对土传病原物具有一定拮抗或抑制作用,能提高植物对土传病害的抗／耐病性．在菌根根际,各种菌群不断产生相互作用,AMF在其中起着抑制病原菌、促进有益菌生长的作用,可与其他桔抗菌结合,用做生防菌．AMF提高植物抗病性的机制还有这样几种假设：(1)植物营养得到改善;(2)竞争作用;(3)根系形态结构改变;(4)根际微生物区系变化;(5)诱导抗性及诱导系统抗性,即AMF侵染植物根系后,诱导植物体内酚酸类代谢产物增加,使植物产生局部或系统防御反应．深人研究AMF提高植物抗病性的机制,有助于正确理解菌根的抗病作用,使其能尽快地成为植物病害生物防治中的一种新方法,在生态农业中发挥作用。