解淀粉芽孢杆菌生防菌BS-3全基因组测序及生物信息分析

【背景】解淀粉芽孢杆菌BS-3是从健康橡胶树树根中分离获得的一株对真菌具有较强抗菌活性的内生细菌,有作为生物农药的潜力。【目的】解析菌株BS-3的基因组序列信息,以深入研究该菌株防病促生机制及挖掘次级代谢产物基因资源。【方法】采用第二代BGISEQ与第三代Pac Bio平台相结合的测序技术,对生防菌BS-3进行全基因组测序,并对测序数据进行基因组组装、基因预测与功能注释、共线性分析及次级代谢产物合成基因簇预测等。【结果】BS-3全基因组大小为3 870 130 bp,平均GC含量为46.88%,共编码4 161个基因;含有92个t RNA基因、28个r RNA、10个sRNA;含有122个串联重复序列、98个小卫星DNA、2个微卫星。在COG、GO、KEGG、NR和Swiss-Prot数据库分别注释到基因2 875、2 620、1 885、4 040和3 328个。同时,预测到BS-3中有10个次级代谢产物合成基因簇,编码表面活性素、丰原素、多烯类、儿茶酚型嗜铁素等抑菌物质。基因组测序数据提交至NCBI获得GenBank登录号为CP060384。【结论】为基因组层面上解析菌株BS-3具有良好防病效果的内在原因提供基础数据,为深入了解解淀粉芽孢杆菌次级代谢合成途径提供参考信息,对菌株BS-3后续相关研究具有重要意义。     

黑木耳中抑制胰脂肪酶活性物质的提取工艺及体外抑制效果

本文以黑木耳醇提物和水提物为研究对象,以对胰脂肪酶活性的抑制率为指标,分别对其提取工艺进行了单因素和正交试验,选取优化后抑制率高的提取物进行抑制类型和3T3-L1前脂肪细胞方面的研究。结果表明醇提物的最佳提取工艺为提取温度70℃、提取时间1h、乙醇浓度90%、料液比1:20,抑制胰脂肪酶的IC₅₀=681.56μg/mL。水提物的最佳提取工艺为提取温度70℃、提取时间2h、料液比1:40,抑制胰脂肪酶的IC₅₀=850.59μg/mL,醇提物的抑制效果优于水提物。醇提物对胰脂肪酶的抑制类型为非竞争性抑制,抑制常数为4.69mg/mL;醇提物浓度低于1mg/mL时,对3T3-L1前脂肪细胞的活性无影响;浓度高于400μg/mL时即可显著抑制前脂肪细胞的分化。     

橡胶树胶孢炭疽菌T-DNA插入突变体库构建及其致病缺陷转化子筛选

【目的】进一步研究橡胶树胶孢炭疽菌致病分子机理。【方法】通过含ILV1基因(具氯嘧磺隆抗性)的pSULF.gfp双元载体农杆菌AGL-1介导进行橡胶树胶孢炭疽菌遗传转化,利用氯嘧磺隆抗性标记筛选转化子,对转化子PCR验证及荧光显微观察;采用离体古铜期橡胶树叶无伤接种法进行致病性缺陷转化子筛选,并对转化子进行遗传稳定性检测。【结果】获得含3 721个转化子的T-DNA插入突变体库,转化效率为150 400个转化子/106孢子,从3 721个转化子中筛选得到致病性缺陷转化子25个;随机选取20个转化子进行遗传稳定性测定,在不含氯嘧磺隆PDA平板上继代培养10次后仍保持氯嘧磺隆抗性,且表型稳定,表明插入外源基因能够稳定遗传。【结论】可以利用根癌农杆菌介导橡胶孢炭疽菌转化,构建橡胶树胶孢炭疽菌T-DNA插入突变体库,筛选致病缺陷突变菌,为进一步研究该菌致病相关基因提供材料。     

橡胶褐根病拮抗放线菌17-7的筛选、鉴定及发酵条件优化

[背景]由有害木层孔菌(Phellinus noxius Corner)侵染引起的橡胶树褐根病是严重危害橡胶树的一类病害,给橡胶产业造成巨大的经济损失。[目的]从橡胶树根际土壤中筛选对橡胶树褐根病菌具有高拮抗活性的放线菌菌株,为该病害生防药剂的研发提供基础。[方法]采用稀释涂布法分离放线菌,平板对峙法、抑制菌丝生长速率法筛选拮抗菌株,通过培养特征、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析确定其分类地位;利用单因子试验和正交试验相结合确定其最优发酵配方及培养条件。[结果]筛选到一株对橡胶褐根病具有较强抑制作用的放线菌菌株17-7,其对橡胶树上的5种病原菌均有较好的抑制作用。菌株17-7与桑树链霉菌(Streptomyces samsunensi)亲缘关系较近,且形态特征、培养特征和生理生化特征基本相符。该菌株最优发酵配方和培养条件分别为:葡萄糖20.0 g/L、大豆粉25.0g/L、KH2PO4 1.0g/L、NaCl 0.5 g/L、CaCO30.5g/L,培养基装瓶量为150 mL/500 mL,起始pH 8.0,摇瓶培养转速为140 r/min,接种量为10%,培养温度为28℃,培养时间为5 d。[结论]菌株17-7被鉴定为桑树链霉菌(Streptomyces samsunensi),其对橡胶褐根病具有较强的拮抗作用。     

一株真菌拮抗细菌Z21的筛选与鉴定及其发酵条件优化

【背景】芽孢杆菌属的许多细菌具有抗逆性强、安全等特点,一直以来都是开发新型活性物质的研究热点。【目的】筛选对食品腐败真菌有抑制作用的细菌,将其开发为天然食品防腐剂。【方法】采用平板分离法、平板对峙法、抑制菌丝生长速率法从空气、竹子内生细菌中筛选真菌拮抗菌,通过形态、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析等方法对其进行鉴定,利用正交试验确定其最优生长条件。【结果】筛选到一株对6种常见霉菌均有较强抑制作用的细菌Z21。Z21与甲基营养型芽孢杆菌(Bacillusmethylotrophicus strain CBMB205~T)的相似性最高,且形态特征和生理生化特征与CBMB205~T菌株基本相符。Z21最佳发酵培养基配方和培养条件分别为:葡萄糖20.0 g/L、NaNO_3 20.0 g/L、MgSO_4 3.0 g/L,培养温度为32°C,培养时间为48 h。【结论】Z21为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus),对黑曲霉、康氏木霉、绿色木霉、少根根霉、易脆毛霉、赭绿青霉的生长具有较强的抑制作用且抑菌效果稳定,为广谱真菌拮抗菌。