美洲大蠊内生菌的分离鉴定及酶活性、抑菌作用测定

分离美洲大蠊内生细菌并测定菌体的淀粉、纤维素降解酶活性及抑菌特性。对虫体表面消毒,以LB和高氏一号培养基分离虫体内部细菌并进行16S rRNA基因序列分析。变色圈法测定降解酶活性,抑菌圈法测定抑菌活性。结果共分离到11株细菌,4株属于链霉菌属(Streptomyces),6株分别属于肠杆菌属(Enterbacter)、变形菌属(Proteus）、肠球菌属（Enterococcus）、沙雷氏菌属（Serratia）、芽胞杆菌属（Bacillus）和漫游球菌属（Vagococcus）。另有1株菌在NCBI中与肠杆菌的相似度最高, 为95%,可能代表着一个潜在的新种。4株链霉菌均有淀粉和纤维素降解能力。有3株菌对青枯雷尔氏菌有抑制效果。研究结果表明,美洲大蠊内生菌具有某些功能,甚至含有尚未发现的新菌种,是重要的菌种资源。     

养猪微生物发酵床芽胞杆菌空间生态位特性

研究养猪微生物发酵床芽胞杆菌空间生态位特性,理解养殖粪污形成的环境生态位与芽胞杆菌种类的相互关系,为阐明微生物发酵床猪粪降解、臭味消除、猪病防控机理和资源化利用等提供科学数据。采用随机采样法获得微生物发酵床的上层垫料(0—20 cm)和下层垫料(40—60 cm)样本共14个。利用营养条件检测和宏基因组测序的方法,分析垫料样本的营养特性(有机质、全氮、腐殖酸、粗纤维)和生长条件(水分、pH),鉴定芽胞杆菌种类和测定相对丰度(reads);利用聚类分析、相关性分析、空间分布型分析、生态位宽度和重叠,揭示芽胞杆菌空间生态位特性及其因子间相互关系。研究结果表明,从空间生态位样本中共鉴定出芽胞杆菌目8个科中的6个科24个属种类(其中2个属具有芽胞杆菌种名形式,不属于芽胞杆菌),发现微生物发酵床垫料空间生态位中Ammoniibacillus(氨芽胞杆菌属,类芽胞杆菌科)、Desulfuribacillus(脱硫芽胞杆菌属,芽胞杆菌待建立新科)、Tuberibacillus(肿块芽胞杆菌属,芽胞乳杆菌科),国内未见报道,为中国新记录属。在被测生态位中相对含量(reads)最高的前3个属为芽胞杆菌属(Bacillus)(reads=8020)、乳杆菌属(Lactobacillus)(reads=4565)、肿块芽胞杆菌属(Tuberibacillus)(reads=1418);发酵床上层垫料生态位芽胞杆菌属总量与下层相比无显著差异(P0.05),但属种类和数量结构、亚群落分化差异显著,上层生态位前5位高含量芽胞杆菌优势属(数量平均值)分别为Bacillus(532.86)、Lactobacillus(480.43)、Geobacillus(88.86)、Gracilibacillus(70.00)、Paenibacillus(40.86),而下层为Bacillus(612.86)、Tuberibacillus(188.57)、Lactobacillus(171.71)、Paucisalibacillus(60.00)、Ureibacillus(46.71)。分析表明5个生态位最宽的芽胞杆菌分别为:Bacillus(10.5159)、Ornithinibacillus(8.6094)、Paenibacillus(7.8463)、Oceanobacillus(6.9927)、Rummeliibacillus(5.7417),对发酵床环境条件适应范围较宽、对营养条件要求较低的芽胞杆菌,空间生态位宽度较宽,可利用的资源数较多,反之亦然;分析表明芽胞杆菌各属之间空间生态位重叠Pianka测度范围为0.00—0.99,有些属之间生态位重叠很高,如Gracilibacillus和Ammoniibacillus,有些几乎不重叠,如Desulfuribacillus和Aneurinibacillus;芽胞杆菌空间生态位宽度与生态位重叠存在着相互关系,生态位较宽的属,如芽胞杆菌属(Bacillus),与其他属之间的空间生态位重叠集中在0.20—0.80之间,空间生态位较窄的属,如Geobacillus,与其他属之间的空间生态位重叠主要分布在0.20或0.80。     

柑橘黄龙病株不同部位内生细菌群落结构的多样性

采用PCC(Pearson correlation coefficient)、系统聚类和多样性指数研究了柑橘黄龙病(citrus huanglongbing,HLB)植株不同部位叶片、枝条及其根部内生细菌的相互关系及其群落结构多样性.结果表明,从供试柑橘中分离得到26株内生细菌(叶片10株,枝条14株,根部2株)隶属于10个属19个种.Nested-PCR结果显示,柑橘植株不同空间叶片中,黄龙病病原的阳性检出率为58.3％.用LSD法比较显示,柑橘内生细菌在不同器官的分布量大小依次为根＞叶＞枝条.上、中、下不同部位叶片和枝条内生细菌分布量差异不显著,而东、西、南、北不同方位的叶片和枝条内生细菌分布量差异显著(P＜5％).柑橘内生细菌之间的PCC分析表明,Bacillus pumilus和Bacillus sp.与柑橘黄龙病病原菌呈显著负相关,Bacillus sp.和Bacillus pumilus与Bacillus subtilis呈显著正相关.Bacillus brevis和Escherichia hermannii与Bacillus vesiculariss存在显著正相关.对柑橘不同器官内生细菌的PCC分析表明,同种器官的内生细菌之间呈正相关,不同器官的内生细菌之间呈负相关.以内生细菌在各器官的分布量为指标分析不同器官之间的相关性,结果表明,叶片与枝条呈正相关,PCC为0.55,叶片与根部、枝条与根部均呈负相关,PCC分别为-0.19和-0.13.16S rDNA序列聚类分析表明,柑橘内生细菌可分为两大类,第Ⅰ大类为革兰氏阳性菌,第Ⅱ大类为革兰氏阴性菌.第Ⅰ大类又可以分为芽孢杆菌属和短小杆菌属两个亚类,第Ⅱ大类也可以分两个亚类.对柑橘黄龙病病原与叶片内生细菌进行聚类分析,可以分为三类,第Ⅰ类特征为内生细菌存在所有部位的叶片;第Ⅱ类特征为内生细菌与黄龙病病原菌存在负相关性;第Ⅲ类特征为内生细菌只存在特定部位叶片.当马氏距离为27.23时,可将柑橘黄龙病内生细菌群落结构聚为3类,第Ⅰ类特点是在不同部位叶片均有分布,为完全分布类型,且分布量较大,第Ⅱ类特点是在各器官中均为不完全分布类型,且分布量不均匀,第Ⅲ类特点是根部分布特性且分布量较大.分析多样性指数表明,SHANNON(H1)指数在叶片最高,根部最低.SIMPSON(D)指数在枝条最高,根部最低.Pielou指数在根部最高,枝条最低.     

地衣芽胞杆菌FJAT-4脂肽结构鉴定及其对尖孢镰刀菌的抑制作用

【目的】地衣芽胞杆菌FJAT-4产生的脂肽能够有效抑制尖孢镰刀菌的生长,本研究的目的在于探究地衣芽胞杆菌FJAT-4脂肽结构,分析培养基组分和培养温度对FJAT-4产抑菌脂肽的影响,阐述脂肽对尖孢镰刀菌的抑制作用,为菌株抑菌机理的阐释及其在枯萎病防治中的推广应用奠定基础。【方法】通过酸沉醇提法提取地衣芽胞杆菌FJAT-4产生的脂肽;利用液相色谱串联四极杆飞行时间质谱进行地衣芽胞杆菌FJAT-4脂肽组成分析及结构鉴定;以抑菌圈大小为指标评估地衣芽胞杆菌FJAT-4脂肽对尖孢镰刀菌的抑制效果;通过扫描电镜观察地衣芽胞杆菌FJAT-4粗脂肽对尖孢镰刀菌的抑制作用。【结果】地衣芽胞杆菌FJAT-4产生的抑菌脂肽由C_(17)fengycin A、C_(17)fengycin B、C_(17)fengycin B_2、C_(16)fengycin A衍生物、C_(16)fengycin B衍生物、C_(13)–C_(15)surfactin及C_(13)–C_(15)surfactin衍生物组成,其中C_(13)–C_(15) surfactin衍生物(m/z[M+Na]~+=1048.6/1062.6/1076.6)为新化合物。培养基成分不同对菌株FJAT-4脂肽组成影响较小,但温度对菌株FJAT-4产生抑菌脂肽的影响很大,该菌株在较低温度(20–25°C)下培养不产生脂肽,30–40°C下培养能产生抑菌脂肽,且高温有利于提高脂肽中surfactin的比例。该脂肽类物质对辣椒、番茄、香蕉和甜瓜尖孢镰刀菌等多种植物病原真菌均具有很好的抑制效果,且呈剂量依赖性。扫描电镜结果表明地衣芽胞杆菌FJAT-4所产的脂肽会严重影响辣椒、番茄、香蕉和甜瓜尖孢镰刀菌菌丝的正常生长,导致菌丝断裂变形、孢子变形或显著抑制了孢子的生长。【结论】地衣芽胞杆菌FJAT-4产生的抑菌脂肽为fengycin和surfactin类物质,该抑菌脂肽会致使尖孢镰刀菌菌丝体发育畸形,影响尖孢镰刀菌的正常生长。     

青海可可西里嗜碱芽胞杆菌资源调查

【目的】了解可可西里嗜碱芽胞杆菌资源多样性及产酶多样性,为芽胞杆菌功能资源挖掘和菌剂开发提供基础。【方法】采用Horikoshi I培养基,通过可培养法分离青海可可西里土壤中的嗜碱芽胞杆菌,利用16S r RNA基因序列初步鉴定分离获得的芽胞杆菌。采用透明圈法分析分离菌株的产蛋白酶、纤维素酶及木聚糖酶活性。【结果】从青海可可西里土壤中共分离获得66株嗜碱芽胞杆菌,根据16S r RNA基因序列相似性分析,发现它们隶属于6个属22个种,分别为芽胞杆菌属(Bacillus)、纤细芽胞杆菌属(Gracilibacillus)、喜盐芽胞杆菌属(Halobacillus)、咸海鲜芽胞杆菌属(Jeotgalibacillus)、类芽胞杆菌属(Paenibacillus)和嗜冷芽胞杆菌属(Psychrobacillus),其中以芽胞杆菌属(Bacillus)为优势属。2株嗜碱芽胞杆菌与它们最近匹配模式菌株的16S r RNA基因序列相似性为97.00%和98.65%,为潜在新种。三种酶活检测结果表明产酶菌株约占总分离菌株的95.00%,其中55株具有产蛋白酶活性,27株具有产纤维素酶活性,8株能够产木聚糖酶。【结论】青海可可西里蕴藏着较丰富的嗜碱芽胞杆菌资源及丰富的产酶资源,为后续嗜碱芽胞杆菌的挖掘提供理论基础。