嗜线虫致病杆菌抑制灰葡萄孢的效应

[背景] 灰葡萄孢（Botrytis cinerea）是引起葡萄采后病害的主要病原菌之一,严重影响葡萄的贮期和品质,给葡萄产业带来极大损失。利用拮抗微生物抑制采后病原菌生长已逐渐成为防治葡萄采后灰霉病的重要手段。[目的] 利用昆虫病原线虫共生细菌广谱高效的抑菌特性,从现有共生细菌资源中筛选对灰葡萄孢具有高拮抗作用的菌株,为葡萄采后灰霉病的抑制提供新的材料和研究方向。[方法] 通过平板对峙培养法和菌丝生长速率法分离筛选拮抗共生细菌,并对优选的高效拮抗共生细菌进行16S rRNA基因序列进化分析,采用扫描电镜观察其对灰葡萄孢菌丝生长的影响,利用损伤接种法对红地球葡萄防治效果进行验证。[结果] 初步分离筛选共获得9株拮抗菌,复筛与复测得到一株抑菌效果显著的共生细菌（命名为ALL）,经进化分析其为嗜线虫致病杆菌（Xenorhabdus nematophila）,其16S rRNA基因序列的Genbank登录号为MW488402,与菌株Xenorhabdus nematophi la NC116聚于同一分支,相似性达99.79%。扫描电镜观察该菌株导致灰葡萄孢菌丝扭曲变形、表面皱缩、失水塌陷,该菌株发酵（36 h）上清液浓度为1%时对灰葡萄孢菌丝抑制率达44.5%。在葡萄常温防效实验中,与对照组比较,ALL菌株发酵上清液对灰霉菌防治效果较好,3 d后防效为63.50%。[结论] 本研究应用昆虫病原线虫共生细菌生物防治葡萄贮期灰霉病,筛选出一株高效拮抗灰葡萄孢的昆虫病原线虫共生细菌,而且其上清液对灰葡萄孢具有良好的抑制效果,为生物防治贮期葡萄灰霉病提供了新的生物材料和相关研究基础。     

梨火疫病拮抗菌筛选及温室防效测定

【背景】梨火疫病是由梨火疫病菌(Erwinia amylovora)引起的细菌性病害,对苹果、梨、山楂等40余属220多种植物危害极大。近年来,与中国毗邻的中亚多国相继暴发梨火疫病。梨火疫病菌成为国内特别是对新疆地区的特高风险有害生物,梨火疫病已被中国农业农村部列入《一类农作物病虫害名录》。【目的】从新疆本土材料以及实验室现有菌株中进行梨火疫病菌拮抗菌株的筛选,为梨火疫病的防控奠定基础。【方法】采用平板对峙法从新疆香梨种植区土壤及实验室现有菌株中分离、筛选具有显著拮抗效果的菌株,通过生理生化特性分析和16SrRNA基因测序等方法对菌株进行初步鉴定,并采用牛津杯扩散法对抑菌效果进行复筛。利用两年生盆栽杜梨苗对拮抗菌进行温室内保护型和治疗型防效测定。【结果】筛选获得11株具有显著拮抗作用的菌株,均为革兰氏阳性菌。其中9株为芽胞杆菌属(Bacillus)、2株为乳杆菌属(Lactobacillus)。平板对峙实验结果表明贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis) JE7、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum) LP1和植物乳杆菌LP2拮抗作用较强,其次为贝莱斯芽胞杆菌JE4。生理特性实验结果表明:JE4、JE7可在NaCl浓度为1%-7%时生长,JE4、JE7在pH 4.0-9.0时生长,LP1可在NaCl浓度为1%-9%时生长,在pH 5.0-9.0时生长良好。温室防效测定结果显示,贝莱斯芽胞杆菌JE4防效最佳,可达到73%以上。【结论】筛选获得一批梨火疫病拮抗菌,其中部分菌株在温室内防效显著并具有较强的盐碱耐受能力。     

光杆菌(NLK-1) Txp40毒蛋白基因克隆表达及预测

【背景】光杆菌存在于嗜菌异小杆线虫肠道内,并与其互惠共生,其能够产生多种高效、广谱的杀虫蛋白及毒素,是近年来继苏云金芽胞杆菌(Bt)之后挖掘新型杀虫蛋白及杀虫基因的热点研究对象。【目的】克隆Photorhabdus luminescens(NLK-1)Txp40毒蛋白基因,分析其与已知其他同属共生菌相似毒蛋白在基因序列、蛋白组成、理化性质及构象的区别,构建原核表达载体并转化大肠杆菌进行诱导表达,初步测定其杀虫活性。【方法】采用侵染的大蜡螟幼虫血腔直接分离初生型共生细菌,根据已报道的序列经比对分析设计引物,扩增目的基因,连接克隆质粒p MD19-T后测序,利用Expasy在线Prot Param tool预测其基本理化特性参数,NPS@-Network Protein Sequence Analysis在线工具进行二级结构预测。通过克隆、酶切、连接目的基因在p ET28a原核表达载体上,转化大肠杆菌BL21中,利用蓝白斑筛选阳性克隆,测序验证后进行IPTG诱导表达;菌体超声破碎离心,以毒蛋白含量较高的上清溶液对大蜡螟幼虫进行饲喂和血腔注射毒性测定。【结果】Photorhabdus luminescens(NLK-1)Txp40毒蛋白基因全长为1 008 bp,与已知相关基因的序列相似性为94%,与已知40 k D相关蛋白的氨基酸相似性达到99%,分子量37.9 k D,p I 8.37,二级结构预测表明其主要由α螺旋35.71%,无规卷曲54.46%,延伸链9.52%组成,跨膜区域与已知蛋白基本相似,克隆构建了原核表达载体p ET28a-(NLK-1)Txp40,SDS-PAGE分析其在38 k D处有特异条带,蛋白分子量与预测值基本一致,且表达相对单一,表达量较高。Photorhabdus luminescens(NLK-1)Txp40蛋白对大蜡螟幼虫具有较高的血腔毒性,大蜡螟幼虫注射5μL蛋白粗提液剂量下48 h内致死率达100%,未发现胃毒活性。【结论】获得Photorhabdus luminescens(NLK-1)Txp40毒蛋白基因,比对、分析了与已知基因在序列组成、蛋白基本理化性质和二级结构的异同,构建了原核表达载体并成功诱导表达,验证了Photorhabdus luminescens(NLK-1)Txp40毒蛋白具有较高的大蜡螟幼虫血腔毒性,为进一步发掘Photorhabdus luminescens(NLK-1)中的杀虫功能基因和蛋白奠定基础。     

不同饲喂下棉铃虫肠道内生菌的分离鉴定及脱毒效果研究

【目的】本研究对比饲喂正常饲料和棉粕饲料下棉铃虫(Helicoverpa armigera)肠道中可培养微生物的异同,并对筛选菌株进行棉酚耐受及降解作用的研究,为棉铃虫肠道微生物在棉源饲料中的脱毒作用提供理论和实验支持。【方法】通过饲喂不同饲料、醋酸棉酚单一碳源微生物选择性培养,分离饲喂正常饲料和棉粕饲料下棉铃虫肠道可培养棉酚耐受性内生菌,并进行16S rRNA基因序列分析鉴定;在一定浓度的醋酸棉酚液体中培养,对菌株进行脱毒作用分析,复合配比后,研究棉铃虫肠道复合菌在棉酚降解中的效果。【结果】共计分离得到的32株菌株,其中17株细菌可能是新分类单元,其中14株为潜在新种,3株为可能的新属。饲喂正常饲料组棉铃虫肠道中分离出17株分属于3个门、10个属,饲喂棉粕饲料组棉酚虫肠道中分离出15株属于2个门、8个属。随着选择性培养基醋酸棉酚浓度的升高,饲喂棉粕饲料组肠道菌耐受100、300、500、1 000 mg/kg醋酸棉酚的菌株数均比饲喂正常饲料组高。在所有的耐受菌株中棉酚降解率达到50%以上的有15株,对棉酚最高降解率达90.83%。在肠道菌复合降解棉酚实验中,棉铃虫肠道内生菌实验组对棉...     

库尔勒香梨黑斑病菌拮抗菌筛选及其抑菌机理

【背景】由互隔交链孢(Alternaria alternata)引起的黑斑病是库尔勒香梨采后贮期的主要病害之一,严重影响果实品质,造成巨大的经济损失。【目的】筛选对梨黑斑病菌具有高拮抗活性的菌株并探究其可能的抑菌机制,为香梨采后保鲜提供理论依据。【方法】从库尔勒香梨园健康植株根际采集土壤样品,采用稀释涂布法分离细菌并进行纯化,通过平板对峙法和琼脂打孔法筛选对梨黑斑病菌具有显著拮抗作用的菌株,结合形态学观察和16S rRNA基因序列分析进行初步鉴定;通过平板对峙法对拮抗菌抑菌谱进行测定;采用特异性平板定性检测拮抗菌产酶活性,采用3,5-二硝基水杨酸比色法法及福林-酚法定量酶活;通过孢子萌发抑制试验和扫描电镜观察,测定拮抗菌对梨黑斑病菌的拮抗作用。【结果】筛选得到2株对梨黑斑病菌有较强抑制活性的菌株JE53和JE56,经分析鉴定为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)及枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),其发酵上清液对梨黑斑病菌的抑菌圈直径分别为22.49 mm和22.40 mm。抑菌谱测定结果表明,菌株JE53和JE56对马铃薯黑痣病菌等9种植物病原菌均有不同程度的抑制作用。胞外酶测定结果显示这2株菌可产生4种胞外酶;其发酵上清液能够显著抑制病原菌孢子萌发,抑制率分别为70.30%和88.87%;扫描电镜发现这2株菌可导致病原菌菌丝表面粗糙、扭曲变形。【结论】JE53和JE56对梨黑斑病菌有较好的抑制效果,具有进一步开发和应用的潜力。     

棉秸秆降解高温菌株的筛选及产酶分析

从新疆地区分离具有降解棉秸秆纤维素功能的菌株,得到4株耐高温真菌(50°C)。纤维素酶学性质分析表明,该4株菌的纤维素酶具有良好的耐酸性(最适pH为4.5)和耐高温性(最高达60°C)。以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、微结晶纤维素、棉花、滤纸、淀粉、果胶为底物测定酶活力,滤纸酶活力(FPA)最高达2.63 U/mL、淀粉酶活力最高达6.17 U/mL、果胶酶活力最高达5.86 U/mL。4株真菌酶学特性分析表明,该系列菌株在秸秆生物质利用方面有很大的应用潜力。     

地衣芽孢杆菌ws-6产纤维素酶条件优化

目的：通过优化该菌产酶条件,以期在饲料中的进一步应用建立基础。方法：纤维素酶活性用还原糖法测定,产酶条件采用单因素筛选与正交优化方法相结合。结果：培养基初始pH6.5、培养温度37℃、接种量2%2、50 mL三角瓶装液量30 mL、葡萄糖1.5%、羧甲基纤维素钠0.5%、酵母膏1.5%、KH2PO40.05%、NaCl 0.5%,培养48h后酶活性达到最高3.45U/mL;金属离子K＋、Mn2＋、Mg2＋、Zn2＋、Co2＋、Na＋对产酶有激活作用,Cu2＋则抑制酶活性。结论：酶活性比出发菌提高约1.4倍,对饲料制作中提高纤维降解具有一定的实用价值。     

比什凯克盐碱土壤可培养细菌的多样性

【目的】通过对吉尔吉斯共和国比什凯克地区一处盐碱土壤样品可培养细菌的分离筛选,初步了解该地区土壤微生物生理多样性和系统发育多样性。【方法】利用加盐(NaCl 5%)的R2A、TSB、1/4×NA和Gause No.1培养基筛选耐盐碱菌株。对部分分离菌株的革兰氏染色、耐盐性、生长温度范围、pH耐受、产酶性能进行了比较,进而采用核糖体DNA扩增片段限制性酶切分析(ARDRA)研究了比什凯克地区耐盐碱细菌的群落结构和多样性。【结果】从比什凯克地区盐碱土样中分离得到120株耐盐碱细菌,通过限制性内切酶Hae III对纯化菌株的16S rRNA基因进行酶切分型,根据ARDRA的酶切图谱,将其划分为19个操作分类单元。16S rRNA基因序列测定和系统发育分析结果显示,分离菌株分布于厚壁菌门、放线菌门、变形菌门下的17个种属,且部分菌株的16S rRNA基因序列同源性低于97%,可能是潜在的新种。【结论】比什凯克地区盐碱土样中的耐盐碱细菌不仅具有丰富的多样性,还蕴藏着具有地域特点的新菌种资源。