地衣芽胞杆菌在植物病害生物防治中的应用

随着对地衣芽胞杆菌研究的不断深入和其杀虫、抗菌、生物降解等多种生物学活性的发现,地衣芽胞杆菌被认为是芽胞杆菌属中最具有生物防治应用价值的菌种之一。本文论述了地衣芽胞杆菌的生物学特性及其防治植物病害的四种主要作用机制,包括竞争、分泌抗菌物质、诱导植物系统抗性和促进植物生长;介绍了地衣芽胞杆菌在水稻、棉花、番茄、芒果、辣椒等多种大田作物和经济果蔬上的应用现状和生物防治效果;并讨论了其在生防应用过程中存在的主要问题,为今后地衣芽胞杆菌在生物防治方面的研究提供理论依据和应用参考。     

地衣芽胞杆菌在植物病害生物防治中的应用

随着对地衣芽胞杆菌研究的不断深入和其杀虫、抗菌、生物降解等多种生物学活性的发现,地衣芽胞杆菌被认为是芽胞杆菌属中最具有生物防治应用价值的菌种之一。本文论述了地衣芽胞杆菌的生物学特性及其防治植物病害的四种主要作用机制,包括竞争、分泌抗菌物质、诱导植物系统抗性和促进植物生长;介绍了地衣芽胞杆菌在水稻、棉花、番茄、芒果、辣椒等多种大田作物和经济果蔬上的应用现状和生物防治效果;并讨论了其在生防应用过程中存在的主要问题,为今后地衣芽胞杆菌在生物防治方面的研究提供理论依据和应用参考。     

生防解淀粉芽胞杆菌的研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)因能抑制植物病害和促进植物生长而被广泛研究。随着测序技术的不断发展,解淀粉芽胞杆菌菌株的全基因组序列陆续被测定,综述了其拮抗作用相关的功能基因、生防机制及植物-病原物-生防菌的相互作用,并对后续研究趋势进行了展望,为解淀粉芽胞杆菌的深入研究及其更好的应用提供理论参考     

复合微生物菌剂对水稻稻瘟病的生防效应

【背景】单一生防菌剂存在生防效果不够稳定、持效性差等不足,研究不同功能微生物的协同增效作用,开发复合微生物菌剂是控制植物病害的有效途径之一。【目的】探究不同功能微生物组合后对水稻稻瘟病的生防效应,开发高效生防水稻稻瘟病的复合微生物菌剂。【方法】将多株高效拮抗稻瘟病菌的链霉菌和细菌进行两两组合后与助剂复配,通过盆栽和大田试验,研究了复合微生物菌剂对水稻稻瘟病的生防效应。【结果】链霉菌Ahn75和解淀粉芽孢杆菌CWJ2菌株组合效果最好,与助剂复配后对水稻叶瘟和穗颈瘟的盆栽防效分别达到65.07%和63.00%,显著高于单一菌株Ahn75、CWJ2和其他菌剂组合的生物防效。同时,该复合菌剂能有效促进水稻植株生长,盆栽分蘖数和株高与对照相比分别提高93.33%和9.83%。而且,田间小区试验的结果也表明,该复合微生物菌剂的使用可以有效降低稻瘟病的发病,防效最高可达52.16%,与农药三环唑的防效(52.97%)相当。此外,菌株Ahn75和CWJ2分别对14种和16种稻瘟病病原菌生理小种的抑菌率超过50%,表明(Ahn75+CWJ2)复合菌剂对水稻稻瘟病具有广谱抗性。【结论】复合微生物菌剂(Ah...     

芽胞杆菌代谢产物防治三种常见植物病原真菌的研究进展

植物病原真菌是农业生产的主要威胁之一,使用生物制剂防治病原真菌被认为是更安全和可持续的方式。芽胞杆菌能产生多种抗真菌活性物质（脂肽、细菌素和酶等）,是目前应用最广泛的生防菌。基于芽胞杆菌及其代谢产物的生物防治剂,可有效防治植物病原真菌,在农业生产中发挥着重要的作用。本文聚焦于芽胞杆菌代谢产物的生物防治潜力及其对抗3种常见植物病原真菌（稻瘟菌、尖孢镰刀菌、灰葡萄孢菌）的拮抗属性和机理研究等,通过调研近年来已发表的芽胞杆菌代谢产物抗菌的相关文献,对几种重要的芽胞杆菌代谢产物进行介绍,并总结了芽胞杆菌代谢产物对重要植物病原真菌的抗菌效果及其机制,同时对芽胞杆菌代谢产物对病原真菌的壁膜损伤、抑制真菌孢子萌发和菌丝生长以及竞争性结合真菌DNA等机制的研究手段和效果进行了总结,期望为今后芽胞杆菌类生防制剂的制备和应用提供指导策略。     

生防解淀粉芽胞杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）最新研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是与枯草芽胞杆菌相似,可产芽胞、革兰阳性(G+)、具有生防活性的益生细菌。其代谢过程中产生的抗菌物质种类多、抗菌谱广,其抗菌制剂或抗菌提取物具有无毒、无害、无残留、抑菌时效长等优点,可广泛应用于果蔬保鲜、果蔬生长期及采后微生物病害的生物防治,是极具开发价值的生防菌。本文从抗菌机理、抗性基因组成、基因工程菌构建、抗性产品开发及对微生物病害防治等几个方面,对解淀粉芽胞杆菌的研究及应用现状进行了归纳和总结,为其在农业生物工程中的规模化安全应用提供参考。     

芽胞杆菌浸种对水稻内生细菌群落结构的影响

水稻内生细菌群落是反映植株内环境是否健康稳定的重要生物学指标,芽胞杆菌是防治水稻病害的重要生防微生物。为揭示芽胞杆菌浸种处理对水稻内生细菌群落结构的影响,采用Illumina MiSeq测序的方法对水稻内生细菌的16S rRNA基因进行测序,剖析了芽胞杆菌浸种处理对不同水稻组织内生细菌的微生态调控作用。结果表明,3种芽胞杆菌浸种处理可以提高水稻根和茎部内生细菌群落的丰富度和均匀度,降低叶部内生细菌群落的丰富度和均匀度,显著增加根部内生细菌群落多样性。变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是水稻根部和茎部共有优势菌门,厚壁菌门和芽胞杆菌属(Bacillus)是叶部共有优势菌门和属。芽胞杆菌浸种处理显著提高了叶部内生厚壁菌门和芽胞杆菌属的相对丰度,增加了根系和茎部组织内生细菌的分类单元OTU(Operational Taxonomic Units)数量,对叶部组织影响不明显;降低了茎部和叶部中参与各种代谢通路的内生细菌丰度,显著增加了根部参与代谢通路的内生细菌丰度。因此,3种芽胞杆菌浸种处理可以显著改变水稻根部、茎部和叶部内生细菌群落结构,改善水稻生长的微生态环境。     

生防放线菌Ahn75的荧光标记及其在水稻中的定殖

【背景】目前gfp标记基因已成为研究靶标微生物与宿主之间互作的一种重要工具。利用gfp基因标记生防菌株,可以对生防菌株的生存及定殖能力进行有效追踪。【目的】对生防放线菌Ahn75进行荧光标记,探讨其在水稻中的定殖规律,为研究Ahn75的稻瘟病防治机制奠定基础。【方法】首先通过电激转化将含绿色荧光标记基因(gfp)的质粒pIJ8655导入大肠杆菌ET12567中,然后采用接合转移的方法将gfp整合到Ahn75基因组上;通过平板对峙试验检验Ahn75-GFP在标记绿色荧光后对稻瘟病病原菌的抑菌活性;采用喷施孢子液的方式将带荧光标记的Ahn75-GFP定殖水稻,并利用荧光显微镜观察生防菌在水稻中的定殖情况;对定殖水稻中的内生菌进行重分离,探究菌株在水稻组织中的分布规律。【结果】PCR扩增和荧光观察表明,绿色荧光标记基因成功整合到生防放线菌Ahn75中。通过平板对峙试验,发现Ahn75-GFP对稻瘟病病原菌抑菌活性与原始菌株没有显著差别。在荧光显微镜下,可以观察到Ahn75-GFP能稳定定殖于水稻的根、茎、叶等组织中,而水稻内生菌重分离试验表明该菌株在茎中的定殖力最强。【结论】获得一株绿色荧光标记生防菌株Ahn75-GFP,结果显示该菌株定殖水稻效果良好,这对于研究Ahn75的稻瘟病防治具有重要意义。     

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。     

生防细菌对水稻的促生性及诱导抗性研究

研究了4株生防菌对水稻白叶枯病的抑制作用和菌悬液浸种、浸芽、浇苗和包衣4种处理对水稻生长的促进作用,及对水稻体内过氧化物酶POD、多酚氧化酶PPO、苯丙氨酸解氨酶PAL 3种保护酶的诱导表达作用。结果表明,4个菌株均对水稻幼苗有促生及诱导抗病性的作用。其中,WY2菌株诱导水稻抗病性和对水稻的促生性都要优于其他3株菌株。水稻幼苗接种生防细菌24 h后再接种病原菌,生防细菌能促进植物体内保护酶PAL、POD、PPO活性的提高,进而诱导植物抗病性的提高。     

病原菌的自我防御

在制药和植物保护领域,20世纪已经广泛研究了自然界中常见微生物抑制生长的现象和有毒微生物的代谢活动。在过去10 a里,将拮抗物引入植物表面、生长介质以及繁殖材料中的生物防治方法引起的兴趣还在不断增加。但是病原物针对生防因子、化学药物等所进行的自我防御工作则研究的比较少。主要讨论当前病原菌抵抗微生物拮抗机制的观点和概念,以及所关注的植物病原真菌和细菌的防御。     

苹果树腐烂病菌拮抗放线菌的筛选、鉴定及防效

以苹果树腐烂病菌为靶标菌,通过对峙法和生长速率法对分离自苹果树根际土壤的放线菌进行筛选,对筛选出的拮抗菌株通过形态学和分子生物学特征进行鉴定,并测定了拮抗菌ZZ-9发酵滤液对苹果树腐烂病菌孢子萌发和菌丝生长的影响及离体枝条防效.结果表明: 经对峙初筛,15株放线菌对苹果树腐烂病菌具有抑菌作用,占所分离株数的18.8%,其中抑制率>50%的有8株.复筛结果表明,ZZ-9对腐烂病菌抑制率最高,达96.4%,显著高于其他菌株;通过培养特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析将菌株ZZ-9初步鉴定为娄彻氏链霉菌,其在GenBank上的序列登录号为KT986228;不同稀释倍数的ZZ-9发酵滤液对腐烂病孢子萌发及菌丝生长均有明显的抑制作用,其中50倍发酵滤液对孢子萌发抑制率和菌丝生长抑制率均达80%以上,且受抑制菌丝颜色加深,分支增多,末端膨大、畸形,出现原生质浓缩与释放现象;离体枝条防效试验表明,菌株ZZ-9发酵原液对苹果树腐烂病防效可达75%以上,表明该菌株可作为防治苹果树腐烂病的生防菌株.     

植物内生菌在生物防治中的应用

从植物内生菌的抗病虫机理及生防作用方面综述了植物内生菌在生物防治中的研究进展,对植物内生菌的抗病虫机理进行了探讨,并展望了植物内生菌在植物保护中的应用前景.     

沙雷氏菌抗生性次级代谢产物合成机制

沙雷氏菌(Serratia)是一类重要的生防菌,能分泌多种抗生性代谢产物,如灵菌红素、脂肽、碳青霉烯、几丁质酶、异硫霉素、硝吡咯菌素、水解酶、大环内酯类抗生素、嗜铁素等,从而抑制不同植物病原真菌的生长。总结了沙雷氏菌中已报道的抗生性次级代谢产物生物合成机制,重点阐述了次生代谢产物的功能、合成途径等的新进展,同时对沙雷氏菌在生物防治中的应用和其作为生防菌剂的前景进行展望。     

我国野生稻资源的抗病性鉴定与利用研究进展

野生稻广泛分布于亚洲、非洲、拉丁美洲和澳洲的77个国家,目前公认有21个野生种,我国有3个野生种。野生稻具有大量栽培稻目前缺乏的的优良特性(基因),成为栽培稻遗传改良的丰富基因源和重要的物质基础。我国是水稻生产大国,但白叶枯病、稻瘟病、纹枯病等各种病害一直严重影响着水稻生产。从我国野生稻挖掘和利用抗病材料(基因),是培育抗病品种的重要途径。本文综述了我国野生稻资源的抗病性鉴定与利用研究进展,提出了存在的问题和加强研究的建议。     

青海柴达木极端干旱沙地分离芽孢杆菌的分子鉴定及拮抗活性分析

【目的】研究高原极地环境微生物资源。【方法】采用rep-PCR指纹图谱分析、gyrB基因及16S rDNA基因序列分析等多项分子鉴定技术对分离自青海柴达木极端干旱沙地的8株芽孢杆菌菌株进行分类鉴定;通过平板对峙及接种离体叶片试验检测分离菌株的拮抗活性及对病原菌侵染的防效;采用MALDI-TOF-MS质谱分析生防菌株的活性成分。【结果】8株分离菌株鉴定为Bacillus amyloliquefaciens(6株)、Bacillus axarquiensis(1株)和Bacillus atrophaeus(1株);各菌株对油菜菌核病原真菌(Sclerotinia sclerotiorum)均具有显著的拮抗活性;接种离体叶片试验表明菌株对油菜菌核病菌的侵染具有较好防效;MALDI-TOF-MS质谱分析结果显示菌株DGL1(B.amyloliquefaciens)产生脂肽化合物Fengycin,菌株DGL6(B.axarquiensis)产生脂肽化合物Surfactin、BacillomycinsD和Fengycin,菌株DCD1(B.atrophaeus)产生脂肽化合物Surfactin、Fengycin。【结论】为高原干旱沙地极端环境微生物资源研究及生防菌资源开发和应用提供了研究材料。     

拮抗细菌与其他生防因子复配防治植物病害研究进展

目前,利用单一微生物防治植物病害的研究比较多,但在实际应用中受到各种因素的影响,防治效果不理想.将多种拮抗细菌复配,通过各菌株间的优势互补能够增强对环境的适应能力,从而提高防治效果.本文综述了拮抗细菌与其他生防菌以及植物提取物复配防治植物病害的研究进展,并讨论了植物病害生物防治的研究方向.     

水稻优势内生细菌鉴定、定位与重组研究

对水稻品种D优527体内筛选到的优势细菌SR－15、SR－25、SL－37进行浸染、扫描电镜和透射电镜观察,结果表明,菌株主要在水稻组织的细胞间隙、细胞质内和液泡内定位。SR－15菌株通过质粒PU－一18转化和ERIC—PCR再分离实验验证,结果显示重组菌株在植株体内稳定定位．具有稳定的内生特性。生理、生化指标结合形态特点研究确定该菌株属盐敏芽孢杆菌Bacillus halmapalus。致病性和促生性试验表明,菌株对水稻植株无致病性,在水稻生长中后期有明显促生作用。将带有CrylAc基因的质粒转入菌株SR-15,并经Southern分析证明,其表达产物具有致死水稻二化螟84．7％的效应．