短芽胞杆菌对香蕉采后炭疽病的防治

【背景】香蕉炭疽病是香蕉贮运过程中常见的病害,危害严重。【目的】评价短芽胞杆菌菌株FJAT-17214和FJAT-10657的抗菌活性,并进行菌株鉴定。【方法】采用抑菌圈法和菌丝生长速率法对菌株FJAT-17214和FJAT-10657的拮抗活性进行测定,采用香蕉果实回接法测定这2株菌对香蕉采后炭疽病病原菌的抗菌活性;根据菌株FJAT-17214和FJAT-10657的形态观察、特异性鉴定和16SrRNA基因序列进行种属鉴定。【结果】菌株FJAT-17214和FJAT-10657发酵上清液对香蕉炭疽病病原菌菌丝生长具有抑制作用,抑菌圈直径分别达到15.30 mm和15.35 mm。随着菌株培养时间的延长,菌株FJAT-17214和FJAT-10657发酵上清液抑菌效果也逐渐增强,培养72 h时,抑菌圈直径分别增大至17.37 mm和20.96 mm。不同添加量发酵上清液对香蕉炭疽病病原菌生长均具有一定的抑制作用。当培养基中添加50 m L菌株FJAT-17214和FJAT-10657的发酵上清液时,其抑菌率可分别达到83.90%和85.84%。接种炭疽病病原菌4 d后,防治效果分别为67.88%和54.55%,处理后香蕉果皮β-1,3-葡聚糖酶活性均明显高于对照。对菌株FJAT-17214和FJAT-10657进行形态学观察、特异性鉴定和16SrRNA基因种属鉴定的结果表明,这2株菌分别被鉴定为短短芽胞杆菌(Brevibacillus brevis)和人参土壤短芽胞杆菌(Brevibacillus panacihumi)。【结论】菌株FJAT-17214和FJAT-10657对香蕉采后炭疽病具有较好的防治效果,可作为采后病害防治微生物的材料。     

芽孢杆菌FJAT-55034的鉴定、生长特性及对梨轮纹病菌的抑菌活性

【背景】由葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)引起的梨轮纹病是梨栽培生产中的主要病害之一,造成巨大的经济损失。【目的】对梨轮纹病菌具有较高拮抗活性的菌株FJAT-55034进行鉴定、生长特性及抑菌活性评价,为梨轮纹病的生物防治提供菌种资源。【方法】采用形态学观察、生理生化测定和16S rRNA基因序列分析进行拮抗菌株FJAT-55034的鉴定;通过生长曲线、培养温度和pH测定,研究该菌株的生长特性。采用抑菌圈法测定该菌株的抑菌谱;采用共培养、显微镜观察和果实回接,测定菌株FJAT-55034对梨轮纹病菌生长的抑制作用。【结果】拮抗菌株FJAT-55034鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis)。该菌株在20-50℃(最适温度30℃)和pH 5.0-9.0 (最适pH值7.0)均能够生长,NaCl添加量为0-5%时,该菌株均能够较好地生长。菌株FJAT-55034对6种果树不同病原真菌均具有不同程度的抑制作用,抑菌圈直径范围为19.8-29.1 mm;与梨轮纹病菌共培养后,菌株FJAT-55034对菌丝生长的抑制率为77.2%。菌株FJAT-5...     

养猪微生物发酵床芽胞杆菌空间分布多样性

了解微生物发酵床大栏养猪垫料中的芽胞杆菌多样性和空间分布规律,为微生物发酵床管理、芽胞杆菌新资源挖掘及菌剂开发奠定基础。将发酵床划分为32个方格(4行×8列),采用五点取样法获得每个方格的样品。采用可培养法从32份样品中分离芽胞杆菌菌株,利用16S rRNA基因序列初步鉴定所分离获得的芽胞杆菌种类。利用聚集度指标和回归分析法,分析芽胞杆菌的样方空间分布型。通过Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Hill指数及丰富度指数分析,揭示微生物发酵床中芽胞杆菌的空间分布多样性。从32份样品中共获得芽胞杆菌452株,16S rRNA基因鉴定结果表明它们分别隶属于芽胞杆菌纲的2个科、8个属、48个种。其中,种类最多的为芽胞杆菌属(Bacillus),30种;赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus),6种;类芽胞杆菌属(Paenibacillus),5种;短芽胞杆菌属(Brevibacillus),3种;鸟氨酸芽胞杆菌属(Ornithinibacillus)、大洋芽胞杆菌属(Oceanibacillus)、少盐芽胞杆菌属(Paucisalibacillus)和纤细芽胞杆菌属(Gracilibacillus)各1个种。芽胞杆菌种类在发酵床空间分布差异很大,根据其空间出现频次,可分为广分布种类,如地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis);寡分布种类,如根际芽胞杆菌(B.rhizosphaerae);少分布种类,如弯曲芽胞杆菌(B.flexus)。依据其数量,可分为高含量组优势种群,如地衣芽胞杆菌(B.licheniformis);中含量组常见种群,耐盐赖氨酸芽胞杆菌(Lysinibacillus halotolerans);寡含量组寡见种群,如根际芽胞杆菌(B.rhizosphaerae);低含量组偶见种群,如土地芽胞杆菌(B.humi)。空间分布型聚集度和回归分析测定表明,芽胞杆菌在微生物发酵床的分布类型为聚集分布。微生物发酵床垫料中芽胞杆菌种类总含量高达4.41×108个/g,其种类含量范围为0.01—94.1×106个/g(均值为8.96×106个/g),丰富度指数(D)、优势度指数(λ)、Shannon-Wiener指数(H')和均匀度指数(J')分别为0.4928、0.2634、1.3589和0.9803,其中香农指数最大的单个芽胞杆菌种类为地衣芽胞杆菌(B.licheniformis)。根据芽胞杆菌种类多样性指数聚类分析,当欧式距离λ=17时,可分为高丰富度高含量和低丰富度低含量类型。微生物发酵床的芽胞杆菌种类丰富、数量高,是一个天然的菌剂"发酵罐",有望直接作为微生物菌剂,应用于土壤改良、作物病害防控、污染治理等领域。     

短短芽胞杆菌功能基因的研究及其应用

短短芽胞杆菌分布广泛,并且在不同生长阶段,菌落形态也有所不同。目前已经完成2株短短芽胞杆菌的全基因组测序,但只对短短芽胞杆菌部分基因的功能进行了研究,如编码二硫化物氧化还原酶的基因bdb、α-乙酰乳酸脱羧酶的基因aldB、耐碱性木聚糖酶xylB基因和细胞壁的合成基因等,特别是具有抗菌活性的短杆菌酪肽的合成过程及所需酶的基因均有研究。短短芽胞杆菌在生物防治、作为分泌表达外源蛋白的宿主及环境治理等领域有广泛应用前景。     

无致病力青枯雷尔氏菌对烟草根系土壤微生物脂肪酸生态学特性的影响

为了探讨无致病力青枯雷尔氏菌对烟草根系土壤微生物群落结构的影响,测定了接种无致病力青枯雷尔氏菌RS-1403和清水对照的烟草根系土壤的磷脂脂肪酸(Phospholipid Fatty Acids,PLFAs),比较分析两种处理下的烟草根系土壤微生物PLFAs组成、含量、微生物群落结构及多样性的差异,以期从微生物群落水平解析RS-1403菌株胁迫对烟草青枯病的免疫抗病机制。结果表明,与对照相比,RS-1403菌株胁迫下烟草根系土壤微生物PLFAs的组成及含量发生了变化,分为5种变化类型,分别为下降型、无变化型、增加50%以下类型、增加50%—100%类型,增加100%以上类型,其中指示放线菌的10Me16∶0含量降低,为下降型,增加100%以上类型的PLFAs均指示革兰氏阴性菌。进一步分析表明,接种RS-1403菌株能改变烟草根系土壤微生物群落结构,促进细菌和真菌的生长,抑制放线菌的生长。接种RS-1403菌株能提高烟草根系土壤的群落优势度Simpson指数、群落丰富度Shannon指数和均匀度Pielou指数,增加土壤的微生物群落多样性。对RS-1403菌株胁迫下烟草根系土壤微生物亚群落分化的比较分析,显示RS-1403菌株处理组与对照组亚群落分化不同,当兰氏距离为2.56时,可将处理组和对照组均分为4个亚群落,但它们的各亚群落组成及特征不同。聚类分析表明,基本上可将取样期内的RS-1403菌株胁迫处理和清水对照的烟草根系土壤分别聚在两个不同的类群中,说明RS-1403菌株能明显改变烟草根系土壤微生物群落结构。     

基于可培养法分析亚热带植物内生与根际芽胞杆菌种类分布异质性

【背景】芽胞杆菌是农业上重要的微生物菌剂,对植物具有促生、防病、防虫等作用。【目的】了解亚热带植物内生和根际芽胞杆菌的种群分布,为其功能挖掘提供科学依据。【方法】采用可培养手段对甘蔗(Saccharum officinarum)、红麻(Hibiscus cannabinus L.)、黄麻(Corchorus capsularis L.)、黄秋葵(Abelmoschus esculentus)和玫瑰茄(Hibiscus sabdariffa)根际土壤和根内生芽胞杆菌进行分离,利用16S rRNA基因测序对分离菌株进行分类鉴定,并分析系统发育地位。【结果】共获得了可培养芽胞杆菌菌株144株,其中根内生芽胞杆菌82株,根际土壤62株。经16S rRNA基因测序鉴定为芽胞杆菌4个属37个种,分别为芽胞杆菌属、短芽胞杆菌属、类芽胞杆菌属和赖氨酸芽胞杆菌属。芽胞杆菌菌落数量和种类在根部及其根际土壤中差异较大,根际土壤中芽胞杆菌菌落数量远远大于根部,根际土壤中芽胞杆菌菌落含量范围为(0.2-370.0)×10~5CFU/g,而根部为(0.1-81.0)×10~3 CFU/g。根部分离获得的芽胞杆菌种类远大于根际土壤中,从作物根际土壤中共获得了芽胞杆菌19个种,从根部获得内生芽胞杆菌共32个种。阿氏芽胞杆菌(Bacillus aryabhattai)、仙草芽胞杆菌(Bacillus mesonae)和假蕈状芽胞杆菌(Bacillus pseudomycoides)同时存在于4种作物的根际土壤和根部,其他芽胞杆菌种类仅存在于1种作物的根际或者根部。【结论】亚热带作物根际土壤和根部芽胞杆菌种类和数量极为丰富,而且还存在可分离培养的芽胞杆菌潜在新物种,这为了解植物与根际微生物相互作用、根际环境生态平衡提供了理论基础和科学依据。     

台湾地区芽胞杆菌物种多样性

了解芽胞杆菌资源多样性, 可为芽胞杆菌功能资源挖掘和菌剂开发提供基础。从台湾地区8个市(县)采集土壤样本, 从20份土壤样品中分离获得了136株芽胞杆菌, 采用16S rRNA基因同源性将其鉴定为芽胞杆菌科的2个属、20个种。分别属于芽胞杆菌属(Bacillus)的16个种和赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus)的4个种。根据分离频度分析得知, 台湾地区土壤中的芽胞杆菌优势菌群为阿氏芽胞杆菌(Bacillus aryabhattai)、苏云金芽胞杆菌(B. thuringiensis)和蜡样芽胞杆菌(B. cereus), 其他种类分布极其不均匀。芽胞杆菌Shannon多样性指数为1.2925-2.5850, 最高的为台中市和嘉义市(2.5850), 最低的为桃园县(1.2925)。根据分离频度对芽胞杆菌种类的聚类分析显示, 当欧式距离λ = 20时, 芽胞杆菌种类可分为高频度分布类型如阿氏芽胞杆菌(B. aryabhattai), 低频度分布类型如简单芽胞杆菌(B. simplex)。依据分离频度对8个采样点间的聚类分析未发现采样点间的芽胞杆菌种类分布的相关性。本研究认为台湾地区土壤中蕴藏着丰富芽胞杆菌种类多样性高, 具有很大的开发潜力。     

武夷山自然保护区土壤可培养芽胞杆菌 的物种多样性及分布

为了解武夷山自然保护区土壤中可培养芽胞杆菌的分布状况, 2012年6月从该保护区的黄岗山顶部、中部、底部和桐木关、挂墩、大竹岚等6个地点采集土样75份。用80℃水浴加热、稀释平板法进行芽胞杆菌的分离, 并根据16S rRNA基因序列分析对菌株进行初步鉴定。从土样中分离出芽胞杆菌418株, 鉴定为8个属42个种, 其中Bacillus属的种数最多, 有20种, Paenibacillus属和Lysinibacillus属分别有8种和7种。不同地点分离到的芽胞杆菌在种类、数量上存在差异: 从大竹岚土壤中分离到的芽胞杆菌种类最多, 从黄岗山中部和底部分离到的种类数则较少; 挂墩、大竹岚土壤中芽胞杆菌的数量较大, 达3.6×10⁶ cfu/g以上, 而黄岗山顶部和中部土壤中的数量则少于4.9×10⁵ cfu/g。Bacillus cereus、B. mycoides、B. thuringiensis和Lysinibacillus xylanilyticus等4个种在6个地点的土样中均有分离到, 其中B. thuringiensis、L. xylanilyticus是该保护区土壤中的优势种。桐木关土壤中芽胞杆菌的种类多样性和均匀度指数都比其他5个地点的高, 而挂墩土壤中芽胞杆菌的Shannon-Wiener多样性、均匀度和优势度指数都最低。B. mycoides和B. thuringiensis的数量与海拔显著相关, 相关系数分别为0.852和-0.834, B. cereus、B. mycoides、B. thuringiensis的分离频度与海拔的相关性极显著, 相关系数分别为0.960、0.952和-0.931。研究结果表明, 武夷山自然保护区土壤中可培养芽胞杆菌的种类丰富、数量较大, 具有较高的多样性。     

武夷山地衣表生和内生芽孢杆菌种群的多样性

摘要:【目的】分析武夷山地衣表生和内生芽孢杆菌种群的多样性。【方法】从武夷山自然保护区采集扁枝衣属(Evernia)、珊瑚枝属(Stereocaulon)、孔叶衣属(Menegazzia)等分属于7科9属的地衣样品9份,分离地衣表面附生(表生)和内生芽孢杆菌,并根据16S rRNA基因序列同源性对分离得到的芽孢杆菌进行种的鉴定。【结果】未从扁枝衣属、树花属(Ramalina)和茶渍属(Lecanora)的3个样品中分离出表生或内生芽孢杆菌,从另外6个样品中分离出芽孢杆菌34株,分别鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)和绿芽孢杆菌属(Viridiibacillus)的24个种。类芽孢杆菌属、芽孢杆菌属是这些地衣表生、内生芽孢杆菌的优势种群,分别占分离得到菌株的41.2%(14株)和35.3%(12株);短芽孢杆菌属、赖氨酸芽孢杆菌属和绿芽孢杆菌属为首次报道从地衣中分离获得。从不同的地衣样品分离的表生和内生芽孢杆菌的种类、数量存在差异。蜈蚣衣属(Physcia)表生的芽孢杆菌数量最多、可达3.85×106 cfu/g,而珊瑚枝属表面附生和内生芽孢杆菌的种类最多、共有12个种。分离到的芽孢杆菌大部分来自单独的一种地衣;台中类芽孢杆菌(Paenibacillus taichungensis)、土壤短芽孢杆菌(Brevibacillus agri)等4个种存在于2－3种地衣中;蕈状芽孢杆菌(Bacillus mycoides)分布最广,在蜈蚣衣属、珊瑚枝属等4种地衣中都有存在。【结论】武夷山地衣表生和内生芽孢杆菌存在种类和数量的多样性。     

农林生态区土壤中的可培养芽胞杆菌资源调查——以四川省和重庆市部分地区为例

调查了四川和重庆农林生态区土壤中的芽胞杆菌资源种群分布,为芽胞杆菌功能资源挖掘和菌剂开发提供基础。采用可培养法从农林生态区土壤中分离获得芽胞杆菌,利用细菌16S rRNA基因初步确定其分类地位,并通过多样性指数分析芽胞杆菌种群结构。结果表明,共分离获得芽胞杆菌95株,经16S rRNA基因鉴定,7个属38个种,其中芽胞杆菌属(Bacillus)22个种、赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinbacillus)4个种、类芽胞杆菌属(Paenibacillus)7个种、短芽胞杆菌属(Brevibacillus)2个种、嗜冷芽胞杆菌属(Psychrobacillus)1个种、鲁梅尔芽胞杆菌属(Rummeliibacillus)1个种和虚构芽胞杆菌属(Fictibacillus)1个种。其中,6株芽胞杆菌与其最相近模式菌株的16S rRNA相似性低于98.65%,为潜在新种。农林生态区土壤芽胞杆菌多样性指数香农指数大小依次为乐山林地盐亭县农地重庆林地盐亭县林地。以芽胞杆菌种类为样本,含量为指标,当欧式距离λ=15时,芽胞杆菌种类可分为高含量分布广型和低含量分布不均匀型。综上所述,农林生态区土壤蕴藏着较丰富的芽胞杆菌种类,为芽胞杆菌资源开发和利用提供了资源保障。