贝莱斯芽孢杆菌RJW-5-5的分离鉴定及细菌素、抗菌肽基因簇挖掘

【背景】化学防治污染日益严重,作物抗性、农药残留、病害再生现象越来越普遍,因此筛选新型生防菌株及研究其抗菌物质已成为热点。【目的】筛选出一株对禾旋孢腔菌等植物病原菌具有生防功能的贝莱斯芽孢杆菌,挖掘其调控合成细菌素、抗菌肽(RiPPs)的基因簇。【方法】通过分离筛选、对峙培养等方法筛选出菌株,通过全细胞脂肪酸和Biolog分析法以及分子生物学方法进行菌株鉴定。利用Illumina NovaSeq 6000平台进行全基因组序列测定,通过BAGEL4挖掘潜在的细菌素、RiPPs基因簇及潜在的作用机制。【结果】菌株RJW-5-5对禾旋孢腔菌的抑制效果最好,抑制率可达78.4%,对疫霉菌、菊池链格孢等病原菌均有较好的抑制作用,利用NCBI网站的BLAST功能对所测的16S rRNA基因和rpoB基因序列进行同源性分析,鉴定菌株RJW-5-5为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。BAGEL4分析菌株RJW-5-5全基因组序列含有合成Lasso_peptide、Cerecidin、Sactipeptides以及Propionicin_SM1的基因簇,其中Propionicin_SM1为首次在芽孢杆菌属中发现,能够合成双功能蛋白TrpGD、二硫还原酶、2-氧戊二酸脱氢酶E1组分等。【结论】菌株RJW-5-5能够抑制多种农作物病害,具有多种羊毛硫抗生素、套索肽、细菌素等抗菌肽基因簇,具有广阔的发展前景及应用潜力。     

陕西省烟草灰霉病病原及云芝多糖对其防治研究

采用形态学观察和分子鉴定方法对2011年在陕西省发生的一种烟草未知病害的病原菌进行鉴定。从病叶组织分离纯化得到病原菌,通过致病性测定以及人工接种后再分离病菌,证明编号LJL007的菌株为该病的致病菌。依据病原菌的形态学和培养特征,将菌株LJL007鉴定为灰葡萄孢Botrytis cinerea Pers.,其有性型为富氏葡萄孢盘菌Botryotinia fuckeliana Whetzel。通过核糖体DNAITS序列分析,分离菌株LJL007序列(登录号:HM17900)与富氏葡萄孢盘菌序列(登录号:HM849615)同源性达100%,进一步证明该病原菌是灰葡萄孢Botrytis cinerea。云芝多糖在离体条件下,对灰葡萄孢的菌丝生长和孢子萌发均无直接抑制作用。云芝多糖对烟草灰霉病有较好预防保护作用,其预防效果可达56.29%。云芝多糖可显著提高烟草体内几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性,其活性峰值分别比对照提高56.89%和429.83%,说明云芝多糖可诱导植物产生抗病性。     

几种葫芦科蔬菜病毒病的鉴定及药剂防治研究

分别在甘肃酒泉、陕西户县及临潼3地区蔬菜大田采集黄瓜、西葫芦、南瓜3种蔬菜上表现病毒病症状的毒原标样135个,采用鉴别寄主的生物学反应和双抗夹心ELISA法鉴定,结果表明引起上述地区黄瓜、西葫芦、南瓜3种蔬菜病毒病的毒原主要是黄瓜花叶病毒。3．95％“病毒必克”可湿性粉剂防治3种蔬菜病毒病的结果表明,300倍、500倍的病毒必克预防效果可达到75％～78％,且治疗效果明显,药效持久。因此,认为病毒必克是目前理想的植物病毒抑制剂。     

禾谷类三种主要病毒病的电镜观察

在调查陕西、甘肃两省禾谷类三种病毒病：小麦线条花叶病毒病、小麦丛矮病毒病和玉米粗病毒病的发生危害基础上,采用超薄切片和电镜技术对发生在上述两省内的三种病毒进行了病毒粒子的直接观察。     

用互补DNA分子杂交技术研究番茄丛矮病毒组病毒RNA序列的同源性

分别以TBSV-、AMCV-、PLCV-、PAMV-和CyRSV-RNA为模板反转录合成的cDNA和每个同源或异源的RNA进行斑点杂交,研究番茄丛矮病毒组病毒RNA序列的同源性。结果表明,TBSV和PLCV(24%)及AMCV(22%)、AMCV和PLCV(25%)及PAMV(24%)之间的RNA有较大的序列同源性,CyRSV-RNA和每个病毒RNA之间的同源性低。     

新的产弹性蛋白酶菌株的筛选与鉴定

本研究从秸秆中分离得到一株弹性蛋白酶高产菌, 并对该菌株进行鉴定, 以期为实现其工业化生产提供理论依据。采用酪蛋白(脱脂奶粉)进行初筛后, 以弹性蛋白(牛筋)进行复筛, 并对筛选结果进行检验, 然后对所得菌株结合形态、生理生化特性和16S rRNA基因序列进行分类鉴定, 得到一株弹性蛋白酶高产菌株LSF-97。结果显示, 菌株LSF-97与短小芽孢杆菌同源率达到100%, 形态及生理生化特征与模式菌也显示高度一致性, 故将其确定为短小芽孢杆菌。     

原花青素的生物合成途径、功能基因和代谢工程

原花青素（PA）广泛分布于高等植物中,与农作物的多种品质性状密切相关。虽长期受到关注,但其生物合成途径和主要功能基因的解析则是近年来随着拟南芥等植物突变体研究的深入才取得突破的。PA经公共苯丙烷。核心类黄酮一原花青素复合途径而合成,先后涉及12个关键酶（PAL、C4H、4CL、CHS、CHI、F3H、F3’H、DFR、LDOX／ANS、LAR、ANR、LAC）的催化反应和3种转运蛋白（GST、MATE、ATPase）的胞内转运,并有6种转录因子（WhD-ZF、MYB、bHLH、WD40、WRKY、MADS）参与调控PA的合成与积累。这些基因在拷贝数、表达特征、蛋白亚细胞定位、蛋白互作、突变体表型等方面具有显著特点。PA的代谢工程在牧草品质改良、农产品脱涩、油菜黄籽材料创新、葡萄和葡萄酒品质改良、茶多酚分子育种、作物抗病虫性提高、新型作物拓展等方向具有重要的应用前景,目前仅在少数方向有所启动,更待广泛关注和深入研究。     

委内瑞拉链霉菌秦岭变种属间接合转移系统的构建及透明颤菌血红蛋白的表达

【目的】构建委内瑞拉链霉菌秦岭变种属间接合转移系统及透明颤菌血红蛋白的表达。【方法】以链霉菌广泛使用的整合型质粒pSET152和复制型pHZ1358为出发质粒,通过供体大肠杆菌(Escherichia coli)ET12567(pUZ8002)进行属间接合转移委内瑞拉链霉菌秦岭变种。【结果】确定了该变种的最佳接合转移条件;通过SOE-PCR(Splicing by overlap extension PCR)技术构建含PermE和vhb结构基因融合片段的整合型表达载体pJD100,转化ET12567(pUZ8002)后属间接合转移委内瑞拉链霉菌秦岭变种。通过PCR和CO结合差光谱验证了vhb基因在委内瑞拉链霉菌秦岭变种中的整合表达。【结论】本文首次探索了委内瑞拉链霉菌秦岭变种接合转移系统,确定了委内瑞拉链霉菌秦岭变种的最佳接合转移条件,并采用基因工程手段使vhb基因在委内瑞拉链霉菌秦岭变种中获得表达。     

枣疯病植原体tuf和rp基因的克隆与序列分析

【目的】枣疯病是一种重要的植原体病害,本研究旨在明确北京及河北地区枣疯病植原体的分类地位,为枣疯病在亚组水平上分类提供一定的参考依据。【方法】利用植原体通用引物fTufu/rTufu和rp(v)F1A/rp(v)R1A对北京和河北地区枣疯病植原体延伸因子tuf基因和核糖体蛋白基因(rp)进行PCR扩增并进行核苷酸序列测定及相似性分析。【结果】获得北京地区JWB-XFSZ株系、JWB-XFDO株系以及河北地区JWB-TXSZ株系的tuf基因片段均为824 bp;北京地区JWB-XFSZ株系的rp基因片段为1196 bp。经序列相似性比较表明:tuf基因与16SrV组的葡萄黄叶病(Flavescence dorée)相似性最高,为92.84%,而与已经公布的其它地区(陕西杨凌)的枣疯病植原体tuf基因相似性较低,为57.29%;关于rp基因,北京地区枣疯病JWB-XFSZ株系与16SrV组的枣疯病泰山株系(JWB-Taishan)以及大麻丛枝病植原体(HFWB)相似性最高,均为99.83%,与16SrV组的成员相似性均在96%以上。【结论】北京与河北地区枣疯病植原体具有较高的相似性,而在tuf基因水平上,与陕西地区枣疯病植原体具有较大的差异;本研究中北京与河北两地区枣疯病植原体归属于16SrV组。