伯克霍尔德菌HQB-1抑制香蕉枯萎病菌的活性化合物分离鉴定

【背景】伯克霍尔德菌HQB-1对香蕉枯萎病菌(Fusariumoxysporumf.sp.cubenseTropical Race 4,Foc TR4)具有良好的防治效果。【目的】从菌株HQB-1发酵液中分离活性化合物并通过超高效液相联用质谱进行检测,获得该菌株具有良好生防作用的单体化合物。【方法】以HQB-1为目标菌株,大批量发酵并进行发酵液分离、提纯,通过超高效液相联用质谱法与核磁共振波谱法鉴定活性化合物。【结果】HQB-1菌株发酵液中的蛋白对Foc TR4无抑制作用;HQB-1菌株产生儿茶酚型铁载体,而不产生异羟肟酸型铁载体;对HQB-1菌株发酵液离心、浓缩、干燥,获得乙酸乙酯浸膏(粗提物),经过大孔树脂柱的充分吸附,在30%、60%及无水甲醇的洗脱下获得组分1-3,对Foc TR4的抑菌率分别为10.06%、27.82%和51.40%;选择抑菌率最大的组分3过硅胶柱层析,获得黄绿色晶体。该化合物在365 nm波长下具有最大吸收峰,将核磁共振图谱与SciFinder和SDBS信息数据库进行图谱比对,将该抑菌活性化合物鉴定为吩嗪-1-羧酸(Phenazine-1-Carboxylic Acid,PCA)。PCA对Foc TR4的最小抑菌浓度最低,仅为1.563μg/mL,说明PCA对Foc TR4的抑制效果较强。【结论】从HQB-1菌株中分离得到活性化合物PCA,PCA的发现为香蕉枯萎病的生物防治奠定了良好的理论基础。     

一株香蕉枯萎病拮抗菌HQB-1的分离鉴定及其发酵条件优化

【背景】香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense,Foc)引起的一种真菌毁灭性土传病害,近年来施用生防菌被认为是一种有效的防治手段。【目的】从香蕉根际土壤中分离筛选具有良好防效的生防菌,并通过优化培养基及发酵条件,提高生防菌数量及抑菌效率。【方法】以福建省漳州蕉园中根际土壤为样品,以香蕉枯萎病致病菌(4号生理小种)为指示菌,通过稀释涂布、平板对峙法筛选得到一株具有较强抑菌活性的拮抗菌株HQB-1。通过形态观察、生理生化检测及16SrRNA基因序列分析,初步鉴定其种属,并采用单因素试验及正交设计优化菌株的发酵培养基及发酵条件。【结果】初步鉴定HQB-1菌株为Burkholderiastagnalis;最适培养基为:牛肉膏5.0 g/L,酵母浸粉10.0 g/L,NaCl 5.0 g/L;最佳发酵条件为:温度27°C,pH 7.0,转速200 r/min,接种量1%,培养时间36 h。【结论】使用该条件培养获得的有效活菌数及抑菌率较优化前明显提高,其中OD600由优化前的1.251提高至1.881,抑菌率由优化前的9.18%提高至34.60%。     

香蕉假茎生物炭对根际土壤细菌丰度和群落结构的影响

【目的】将香蕉假茎生物炭施加到土壤,探讨香蕉假茎生物炭对香蕉根际土壤微生物的影响。【方法】以香蕉假茎生物炭(BPB)0、1%、2%、3%的质量比与土壤均匀混合。盆栽培养3个月后分离香蕉根际土壤。采用16S rRNA高通量测序技术对根际土壤细菌群落结构和丰度进行表征。【结果】提高BPB施用量可增加土壤有机质、有效钾、有效磷含量,提高土壤pH值,但降低有效氮浓度。在1%BPB样品中获得2278个OTUs,其显示细菌群落中的最大多样性。施加3%的BPB处理土壤,拟杆菌门、疣微菌门和厚壁菌门的相对丰度显著增加;放线菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门明显减少。主成分分析发现,1%BPB和2%BPB处理的样本之间土壤细菌群落相似。【结论】施加不同比例BPB改变了根际土壤中细菌丰度和群落结构,且高比例添加改变更加明显。     

外源酚酸诱导枳菌根共生相关基因筛选

【目的】基于丛枝菌根(AM)真菌改变柑橘酚类现象,筛选外源酚酸诱导菌根共生差异基因,分析酚相关基因功能。【方法】以枳(Poncirus trifoliate L.)接种AM真菌,并施加外源酚酸,采用随机引物扩增,获得差异表达片段;继而克隆酚相关基因并进行生物信息学分析。【结果】试验采用20条随机引物和3条锚定引物扩增cDNA,共获得了154条差异显示的表达片段;对其中16条Northern杂交显示阳性的片段测序与比对,发现9条有相关功能注释,参与环境因子及内源信号的识别,调节共生体的形成;DD-11基因只有在外源酚酸添加和接种AM真菌的根系中表达,该片段cDNA全长序列长度为1382 bp,编码454个氨基酸,分子式为C_(2210)H_(3427)N_(603)O_(657)S_(31),其理论等电点和相对分子量分别为7.81和49950.03;磷酸化分析发现,该蛋白有22个丝氨酸残基、14个苏氨酸残基及7个酪氨酸残基可能成为蛋白激酶磷酸化位点。通过PredictProtein服务器对DD-11蛋白质的二级结构进行分析,该蛋白含有α螺旋22%、无规则卷曲58%、延伸链20%,不含有β折叠结构。【结论】本试验获得菌根共生过程酚相关基因,其功能与植物内源信号识别密切相关,为探讨酚类在菌根共生过程中的分子机制提供了新的视角。