萎缩芽胞杆菌CKL1促盐胁迫下燕麦生长活性及其功能基因分析

【背景】青海省特殊生境孕育了特殊微生物资源。【目的】探究适合生活于高原生境的芽胞杆菌菌源。【方法】采用平板对峙法、显色法对萎缩芽胞杆菌（Bacillus atrophaeus） CKL1的拮抗、产吲哚乙酸活性进行测定,并检测耐低温、耐盐性及菌株对盐胁迫下燕麦品种（Avena sativa）“青燕1号”种子萌发、幼苗生长效应及叶绿素、脯氨酸、丙二醛的含量变化,利用二代测序技术对菌株进行基因组测序并分析相关功能基因。【结果】菌株CKL1对禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）、锐顶镰孢菌（Fusarium acuminatum）表现出显著的拮抗活性（抑菌圈直径>15 mm）;与Salkowski比色液反应变红,能在NaCl浓度为13%的LB培养基及4℃低温下生长,表现出一定的产吲哚乙酸、耐盐及耐低温活性;盐胁迫下,菌株CKL1对“青燕1号”种子萌发及幼苗生长具有显著促进作用,叶绿素及脯氨酸含量显著增加,丙二醛含量下降,增强了燕麦的抗盐性。菌株CKL1基因组全长为14 281 280 bp,与GO功能数据库比对注释到3 303个功能基因;基因组编码与脂肽类化合物itur...     

几种化学药剂对川西獐牙菜种子萌发的影响

川西獐牙菜(Swertia mussotii)属龙胆科(Gentianaceae)一年生草本植物,为高寒藏药,藏名蒂达,产于青海海拔3 600～3 800 m的高寒地区.植物以全草入药,有清热解毒、舒肝利胆之功效,专治黄疸性肝炎和病毒性肝炎.目前,川西獐牙菜仍处于野生状态,其野生资源远远不能满足医药生产和外贸出口的需求.     

可可西里低温适生拮抗芽孢杆菌的筛选鉴定及脂肽化合物分析

极端环境特殊微生物资源研究和开发具有广阔的应用前景和研究意义.对分离筛选自青海可可西里境内植被根围的8株在4和10℃条件下生长良好的低温适生芽孢杆菌进行鉴定分析.结果表明:通过生理生化特征分析、rep-PCR指纹图谱分析、16S rDNA及gyrB基因序列分析鉴定,8株供试菌株分别为莫哈韦芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)3株,解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)1株和简单芽孢杆菌(B.simplex)4株.采用平板对峙试验从中筛选到4株对油菜菌核病原真菌(Sclerotinia sclerotiorum)及水稻白叶枯病原细菌(Xanthomonasoryzae pv.oryzae)均具有显著拮抗活性的生防菌株;采用MALDI-TOF-MS质谱分析生防菌株的拮抗活性物质,结果显示菌株KKD1(B.mojavensis)产生脂肽类化合物泛革素和表面活性素,菌株KKD2(B.amyloliquefaciens)产生脂肽类化合物伊枯草菌素A、泛革素和表面活性素,推断生防菌株的拮抗活性可能与脂肽化合物的合成及分泌有关.该研究为低温适生性芽孢杆菌生物肥料和生物农药的研发提供了菌株资源.     

芽孢杆菌WL911促低温下小麦生长效应及其功能基因分析

【背景】青藏高原特殊生境孕育着强耐逆性的微生物资源。【目的】探究青藏高原特殊生境的芽孢杆菌对小麦的促生效应。【方法】以分离自青海省海西蒙古族藏族自治州乌兰县的红柳（Tamarix ramosissima）根围菌株WL911为研究对象进行16S rRNA基因及gyrB基因鉴定;测定其低温适生性;以WL911菌悬液（浓度为1×10⁷ cfu/mL）对4℃条件下的小麦（Triticum aestivum）品种“青麦7号”幼苗进行灌根处理,测定其对小麦幼苗的促生效应;采用二代测序平台Illumina HiSeq×10对菌株WL911进行全基因组测序、功能注释及相关功能基因分析。【结果】菌株WL911鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）,可耐受4℃低温;菌株WL911对“青麦7号”幼苗生长具有显著的促生效果,26℃时小麦株高、根长和鲜重分别提高12.22%、50.12%和70.99%;4℃条件下小麦生物量提高的同时,叶绿素含量提高19.72%,H₂O₂、丙二醛（malondialdehyd,MDA）的积累量分别下降23.50%、40.68%,超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（peroxidase,POD）和过氧化氢酶（catalase,CAT）活性分别提高45.82%、17.35%和14.18%;WL911基因组大小为3 915 549 bp,G+C百分含量为46.47%;生物学功能gene ontology （GO）注释到的基因占基因总量的75.74%,包括促生相关功能基因glnB、yclQ和fetB等,可参与合成生长激素、营养元素等途径;存在mnhA、mnhE、pheT、pheS和proV等关键基因参与Na⁺外排机制、编码脯氨酸和酚类化合物等反应;也存在编码冷休克蛋白CspC、CspB和CspD的关键基因cspA。【结论】B.velezensis WL911（登录号为OP874802）是一种优质的生物肥料研发菌株。     

草坪草狗牙根中抗逆基因BeDREB的克隆及功能鉴定

DREB(dehydrationresponsiveelementbindingprotein)蛋白是一类在植物中所特有的,能与DRE(dehydrationresponsiveelement)顺式作用元件特异性结合的转录因子,调控与干旱、高盐以及低温等逆境胁迫应答有关基因的表达.根据狗牙根近缘植物的DREB转录因子的AP2EREBP保守结构域的基因序列,通过RTPCR和RACE的方法分别从冷诱导和盐诱导的狗牙根cDNA中扩增到了2个似DREB基因,分别命名为BeDREB1和BeDREB2,并已提交NCBIGenBank,其登录号分别为AY462117和AY462118.这两个基因的编码框均为753个碱基,编码251个氨基酸,具有DREB转录因子的典型特征.两种逆境胁迫下扩增的基因序列同源性很高,达到了97.8%.利用酵母单杂交真核转录激活的方法进行了功能鉴定,证明BeDREB1和BeDREB2蛋白均可以与DRE顺式作用元件结合,激活下游报告基因HIS3的表达.RTPCR结果显示,BeDREB1基因受冷胁迫诱导表达,而BeDREB2受盐胁迫的诱导表达,且随着诱导时间的不同,表达量也在发生变化.上述结果表明,从狗牙根中克隆到的BeDREB1和BeDREB2基因属于DREB转录因子家族的新成员,在狗牙根中分别与冷胁迫和盐胁迫的信号转导有关.     

青海柴达木极端干旱沙地分离芽孢杆菌的分子鉴定及拮抗活性分析

【目的】研究高原极地环境微生物资源。【方法】采用rep-PCR指纹图谱分析、gyrB基因及16S rDNA基因序列分析等多项分子鉴定技术对分离自青海柴达木极端干旱沙地的8株芽孢杆菌菌株进行分类鉴定;通过平板对峙及接种离体叶片试验检测分离菌株的拮抗活性及对病原菌侵染的防效;采用MALDI-TOF-MS质谱分析生防菌株的活性成分。【结果】8株分离菌株鉴定为Bacillus amyloliquefaciens(6株)、Bacillus axarquiensis(1株)和Bacillus atrophaeus(1株);各菌株对油菜菌核病原真菌(Sclerotinia sclerotiorum)均具有显著的拮抗活性;接种离体叶片试验表明菌株对油菜菌核病菌的侵染具有较好防效;MALDI-TOF-MS质谱分析结果显示菌株DGL1(B.amyloliquefaciens)产生脂肽化合物Fengycin,菌株DGL6(B.axarquiensis)产生脂肽化合物Surfactin、BacillomycinsD和Fengycin,菌株DCD1(B.atrophaeus)产生脂肽化合物Surfactin、Fengycin。【结论】为高原干旱沙地极端环境微生物资源研究及生防菌资源开发和应用提供了研究材料。     

干旱沙地白刺根际Bacillus halotolerans DGL6对“青麦7号”的促生及防病效果

【背景】青海高原特殊生境孕育着特殊适生性的微生物资源。【目的】探究适生于高原生境的芽孢杆菌对高寒牧草的促生防病效应。【方法】以分离自青海海西州大格勒干旱沙地白刺(Nitraria tangutorum)根围的Bacillus halotolerans DGL6为研究材料,测定其对“青麦7号”的促生防病效应。分别以浸种、灌根的方法测定其对“青麦7号”种子萌发及幼苗生长的效应,并测定12d内幼苗生理指标的变化;测定菌株DGL6抑制“青麦7号”幼苗离体叶片感染病原真菌活性;以平板对峙法测定其对病原真菌的抑制率;以透明圈法检测其产抑菌相关水解酶活性。【结果】菌株DGL6对“青麦7号”种子萌发及幼苗生长具有显著的促生效果,种子萌发的芽长、根长及鲜重分别提高27.26%、23.03%和45.42%,12 d内幼苗的株高、根长、鲜重分别显著提高33.42%、107.85%和95.24%,叶绿素、可溶性糖及可溶性蛋白含量显著增加,丙二醛含量下降;喷施DGL6菌悬液可明显抑制小麦赤霉菌在“青麦7号”离体叶片上的生长;菌株DGL6对小麦赤霉菌(Fusarium graminearum)表现出显著拮抗活性(...     

几株解纤维素生防芽孢杆菌的分子鉴定及其抗逆促生特性分析

【目的】探究青藏高原解纤维素生防芽孢杆菌资源。【方法】采用BOX-PCR指纹图谱分析、gyr B基因及16S r RNA基因序列分析,对分离自青海互助北山桦树根围的5株芽孢杆菌进行分子鉴定;通过CMC法检测菌株降解纤维素活性;平板对峙法检测菌株拮抗病原真菌及病原细菌活性;检测菌株的耐盐性、低温适生性;测定菌株促种子萌发及幼苗生长特性。【结果】5株菌均鉴定为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens;具有显著降解纤维素的特性,在CMC平板上形成纤维素降解透明圈直径≥20 mm;对油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)、瓜类枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)及植物梨火疫病菌(Erwinia amylovora)均有显著拮抗活性;菌株可在含Na Cl浓度为11%的LB平板上正常生长,在10°C低温条件下生长良好;菌株BS11、BS12菌悬液(细胞浓度106 CFU/m L)可促进水稻种子萌发及幼苗生长。【结论】5株B.amyloliquefaciens菌株为抗逆性强的、具有降解纤维素活性的生防芽孢杆菌,在青藏高原生态农业及畜牧产业中具有应用潜力。