多粘类芽胞杆菌KM2501-1杀南方根结线虫活性产物研究

【目的】南方根结线虫(Meloidogyne incognita)是一种危害严重的土传性植物病原线虫,给农业生产造成了巨大的经济损失,前期研究发现多粘类芽胞杆菌(Panebacillus polymyxa) KM2501-1具有很好的温室防治南方根结线虫效果,且可产生多种挥发性杀线虫活性物质,但对其非挥发性产物是否有杀线虫活性没有研究。本研究拟进一步分离鉴定其产生的杀线虫活性代谢产物,发掘新的杀线虫药物。【方法】对菌株KM2501-1进行液体发酵并离心收集发酵上清液,通过硅胶柱层析、高效液相色谱分离等方法得到高纯度的杀线虫活性物质,并通过液相色谱质谱联用分析、核磁共振等技术鉴定杀线虫活性物质的结构。【结果】生物活性检测显示,多粘类芽胞杆菌KM2501-1发酵上清液具有较强的南方根结线虫触杀活性,并能有效抑制南方根结线虫卵孵化,体外杀线虫效率高达87.66%,抑制卵孵化效率达92.26%。结构鉴定结果显示多粘类芽胞杆菌产生的杀线虫活性物质为环二肽类物质cyclo (Pro-Phe),800 mg/L的cyclo(Pro-Phe)杀线虫效率达84.75%。进一步的显微观测结果表明,与对照组相比,活性物质cyclo(Pro-Phe)处理后的根结线虫肠道组织紊乱、结构发生破坏。【结论】多粘类芽胞杆菌KM2501-1产生的cyclo (Pro-Phe)是一个具有杀线虫新功能的活性物质,其可能通过破坏线虫肠道杀死线虫。     

蓖麻提取物对南方根结线虫的防治作用

通过毒力测定及盆栽试验,研究了蓖麻提取物对南方根结线虫的杀线活性及防治效果.结果表明:蓖麻碱及蓖麻水提液均具有较强毒杀线虫活性,蓖麻碱浓度为2g·L-1、处理48 h杀线虫活性最强,线虫校正死亡率达91.5％,LC50为0.6 g·L-1;蓖麻水提液浓度为100g·L-1、处理48 h杀线虫活性最强,线虫校正死亡率达83.5％,LC50为18.3 g·L-1;蓖麻碱、蓖麻水提液和蓖麻叶植物粉处理接种南方根结线虫的番茄苗后,植株平均根结数分别为(17.6±1.7)、(20.6±1.5)和(22.8±3.7),均显著低于对照(37.4±2.3),根长分别比对照提高46.8％、34.5％和33.8％,株高分别比对照提高33.5％、22.6％和15.8％,植株鲜质量分别比对照增加41.4％、18.9％和10.1％.蓖麻提取物能减轻线虫危害,对盆栽番茄南方根结线虫病控制效果明显.     

蔬菜根结线虫生防芽胞杆菌的筛选及作用机理研究

芽胞杆菌是一类重要的植物病害生防因子.为挖掘防治蔬菜根结线虫的芽胞杆菌优良菌株,从根结线虫病抑制性土壤中分离到62株芽胞杆菌,测定不同菌株发酵滤液对二龄幼虫的致死作用和卵孵化的抑制作用初筛生防菌,然后利用室内盆栽试验测定生防菌株的防治效果,结果发现NB-04菌液灌根处理根结指数最低,防治效果达61.6％.进一步通过形态...     

蓖麻提取物和淡紫拟青霉对南方根结线虫的防治作用

通过杀线活性测定及盆栽试验,研究了蓖麻提取物和淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)对南方根结线虫(Meloidogyne incognita)的杀线活性及防治效果.结果表明:蓖麻碱不影响淡紫拟青霉孢子的萌发.蓖麻碱和淡紫拟青霉均具有较强杀线活性,蓖麻碱处理对南方根结线虫的卵孵化抑制率和二龄幼虫死亡率分别达61.7%和59.2%,显著高于对照处理;蓖麻碱和孢子液复合处理接种南方根结线虫的番茄苗后,植株平均根结数为15±3,显著低于对照的平均根结数37±2,株高、鲜重和根长增长率分别比对照提高38.5%、44.0%和57.0%.说明蓖麻提取物和淡紫拟青霉能减轻线虫危害,对番茄南方根结线虫病控制效果明显.     

M60家族肽酶参与调控蜡质芽胞杆菌AR156防治南方根结线虫病的作用机制

【背景】南方根结线虫(Meloidogyne incognita)寄主范围广泛,能侵染茄科、豆科、葫芦科等蔬菜,对世界农业生产造成了严重危害,每年造成的损失可高达数百亿美元。蜡质芽胞杆菌(Bacillus cereus) AR156是一种革兰氏阳性杆状细菌,对于南方根结线虫引起的土传病害有较好的防治效果,并且已经完成了全基因组测序。【目的】了解AR156对南方根结线虫的生防机理,寻找与生防功能相关的基因,进行遗传功能基因的分析。【方法】构建蜡质芽胞杆菌AR156 miniTn10随机插入突变体文库,通过对南方根结线虫致死率和温室防病试验进行筛选,找到与AR156生防能力相关的突变体,鉴定相关功能基因,并对产蛋白酶活性、定殖能力、生物膜形成和游动性等方面进行检测。【结果】与AR156野生型相比,转座子插入位点在M60家族肽酶的突变体BC41产蛋白酶活性下降,植物根围定殖能力减弱,生物膜形成能力和游动性受到影响,从而导致其防治南方根结线虫的能力降低。【结论】通过对生防相关功能基因的分析,初步明确M60家族肽酶在蜡质芽胞杆菌AR156防治南方根结线虫的过程中发挥重要作用。     

贝莱斯芽孢杆菌TMQ-KSL-1分离鉴定及其发酵液对番茄根结线虫的生防作用

镰刀菌(Fusarium spp.)和根结线虫(Meloidogyne spp.)都是植物的重要病原物,这两种病原物在寄主植物中存在着非常复杂的互作关系,可导致严重的植物土传病害。为探寻对番茄根结线虫病害具有高效防治作用的优良菌株,本研究以禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)为靶标病菌,采用平板稀释涂布法从多年种植番茄的设施大棚土壤中分离和筛选到一株抑菌效果较好的生防细菌菌株TMQ-KSL-1,根据形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因测序对该菌株进行鉴定;测定不同浓度的发酵液及发酵上清液对根结线虫卵孵化率以及根结线虫二龄幼虫死亡率的影响,通过盆栽实验分析其发酵液对根结线虫病害的防治效果。结果表明,菌株TMQ-KSL-1具有较强的杀线虫活性,其发酵液和发酵上清液处理48 h线虫卵孵化抑制率分别为94.76%和90.72%;处理24 h番茄根结线虫二龄幼虫的校正死亡率分别为100%和97.37%;菌株TMQ-KSL-1发酵液100倍稀释液、200倍稀释液对番茄根结线虫病害防治效果分别为59.54%和12.14%,且100倍液处理防效与阿维菌素500倍液处理防效(6...     

短小芽胞杆菌HLK8-1的分离鉴定及抑菌特性分析

从海南翁田镇凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)养殖场筛选获得1株能抑制副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)等多种病原菌的芽胞杆菌HLK8-1。经形态特征分析、16S r DNA序列分析及Biolog微生物自动鉴定系统鉴定为短小芽胞杆菌(Bacillus pumilus);菌株生长及抑菌性能研究表明该菌株抑菌物质主要产生在生长对数期及平台期;相对于盐度及初始p H等因素,该菌株的抑菌性能受温度影响较大;菌株在p H值范围为7.0~8.5,盐度范围为0~0.2%,温度为30℃等条件下表现出较高的生长水平及抑菌性能;共培养试验表明该菌能将水体中的副溶血弧菌数量控制在较低水平,培养24 h时实验组105cfu/m L,而对照组108cfu/m L。该菌抑制多种水产病原菌,对水体环境耐受能力强,具有防治水产养殖病原菌的应用潜力,且易于培养,抑菌物质分泌到胞外便于分离提取,亦具有发酵工程应用潜力。     

内生枯草芽孢杆菌SWB8 菌株β-1，3-1，4-葡聚糖酶的抗菌作用及细胞毒性

【目的】本文研究从药用植物黄姜中分离的内生枯草芽孢杆菌菌株SWB8分泌的β-1,3-1,4-葡聚糖酶的抗菌活性和细胞毒性。【方法】利用液体发酵、凝胶渗透色谱(GPC)、十二烷基-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和液相层析串联质谱(LC-MS/MS)等方法纯化和鉴定枯草芽孢杆菌株SWB8合成的β-1,3-1,4-葡聚糖酶;利用纸片扩散法,检测葡聚糖酶抑制临床致病性细菌和真菌生长的活性;应用MTT法和流式细胞术(FCM)评估此葡聚糖酶对人肺腺癌细胞(A549)和骨髓间质干细胞(MSCs)的细胞毒性。【结果】细菌性β-1,3-1,4-葡聚糖酶显示了广谱的抗菌活性;抗肿瘤活性主要以细胞凋亡的方式选择性的抑制人肺腺癌细胞系A549细胞的增殖,而对人骨髓间质干细胞系MSC细胞无明显影响。【结论】首次报道β-1,3-1,4-葡聚糖酶的抗菌和抗肿瘤细胞的活性。内生枯草芽孢杆菌SWB8菌株有可能成为抗菌和高效低毒的抗肿瘤药物的潜在来源。     

Differentially expressed genes in cotton plant genotypes infected with Meloidogyne incognita

Meloidogyne incognita is a nematode responsible for huge losses of economically important crops. The control of this pathogen is heavily centered on chemical nematicides, which are toxic to humans and environment, besides being very expensive. Alternatively, resistant varieties of cotton generated from conventional breeding programs represent an attractive strategy for the control of M. incognita. In this context, the goal of the work reported here was to analyze the gene expression profile of one resistant and one susceptible cotton genotype infected with M. incognita aiming to understand the mechanisms involved in resistance. EST libraries of cotton in both resistant and susceptible to infection by M. incognita were constructed and sequenced, generating 2261 sequences that were assembled into 233 contigs and 1593 singlets. Genes differentially expressed were observed in both resistant and susceptible cotton. Twenty genes were found to be expressed exclusively in the resistant cotton genotype, with functions related to pathogen recognition, signal transduction, defense mechanisms and protein synthesis transport and activation. The coordinated action of these genes suggests the existence of a complex defense pathway towards nematode attack in cotton. Our data indicate some candidate genes for validation and use through transformation in other agronomically important plants.     

一株链霉菌21-1的分离鉴定及其对禾谷镰刀菌的抑菌活性

【背景】由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引起的小麦赤霉病严重威胁我国的小麦生产。【目的】筛选对禾谷镰刀菌具有拮抗能力的链霉菌菌株,为生防菌剂开发提供理论基础。【方法】利用平板对峙法筛选对禾谷镰刀菌具有拮抗能力的链霉菌;通过形态特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析对其进行鉴定;通过病原菌菌丝生长、孢子产生及萌发抑制试验分析其发酵液的抑菌活性;利用人工接种试验测定该菌株发酵液的防病效果。【结果】筛选到一株对禾谷镰刀菌具有较强拮抗活性的链霉菌21-1,抑菌率为59.5%。依据形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列分析,将该菌株鉴定为黄三素链霉菌(Streptomycesflavotricini)。菌株21-1发酵液能够抑制禾谷镰刀菌的菌丝生长、孢子产生及萌发过程,而且可以降低禾谷镰刀菌菌丝中可溶性蛋白质的含量,并增加丙二醛的含量。菌株21-1可以产生蛋白酶及纤维素酶。菌株21-1菌液10倍稀释液对小麦赤霉病的防效最佳,为70.1%。此外,菌株21-1发酵液对其他8种植物病原菌均有较好的抑制作用。【结论】菌株21-1对禾谷镰刀菌有较好的抑菌活性,具...     

Effect of a formulation of Bacillus firmus on root-knot nematode Meloidogyne incognita infestation and the growth of tomato plants in the greenhouse and nursery

Bacillus firmus, commercial WP formulation (BioNem) was evaluated against the root-knot nematode Meloidogyne incognita in a laboratory, greenhouse and under field conditions on tomato plants. In the laboratory tests, an aqueous suspension of BioNem at 0.5%, 1%, 1.5% and 2% concentration reduced egg hatching from 98% to 100%, 24-days after treatment. Treatment of second-stage juveniles with 2.5% and 3% concentration of BioNem, caused 100% inhibition of mobility, 24 h after treatment. In the green house trials, BioNem applied at 8 g/pot (1200 cc soil) planted with a tomato seedlings reduced gall formation by 91%, final nematode populations by 76% and the number of eggs by 45%. Consequently, plant height and biomass was increased by 71% and 50%, respectively, compared to the untreated control, 50-days after treatment application. Application of BioNem at 16 g/pot was phytotoxic to plants. In the field trails, BioNem applied at 200 and 400 kg ha⁻¹ was effective in reducing the number of galls (75-84%), and increased shoot height (29-31%) and weight (20-24%) over the untreated control, 45-days after treatment. Our results indicate that B. firmus is a promising microorganism for the biological control of M. incognita in tomato pots.     

禾谷镰刀菌拮抗菌21-6的鉴定及其抑菌活性测定

【背景】禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）是一种危害小麦生产的重要病原真菌。【目的】筛选对禾谷镰刀菌具有拮抗活性的链霉菌菌株,为该病原的生物防治提供理论基础。【方法】采用稀释涂布法分离链霉菌,利用平板对峙法筛选高活性拮抗菌株;通过形态学、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析确定其分类地位;采用生长速率法分析其发酵条件及无菌发酵液的稳定性;并测定该菌株的防病效果和抑菌谱。【结果】筛选到一株对禾谷镰刀菌具有较强抑制作用的链霉菌菌株21-6,抑菌率为75.2%±2.1%。根据形态学、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,将其鉴定为Streptomyces stelliscabiei。菌株21-6在pH为中性条件下的PDB培养基中培养5 d能够产生更好的抑菌效果。无菌发酵液能够抑制禾谷镰刀菌的菌丝生长和孢子萌发过程。无菌发酵液不受高温、胃蛋白酶、胰蛋白酶及蛋白酶K的影响,耐酸但对碱性条件敏感。发酵液对禾谷镰刀菌侵染小麦胚芽鞘具有抑制效果。菌株21-6具有聚酮合酶pks-Ⅰ和pks-Ⅱ基因。此外,该菌株对5种植物病原真菌均具有抑制效果。【结论】链霉菌菌株21-6对禾谷镰刀菌具有较好的生防潜力。     

希瓦氏菌(Shewanella marinintestina MCCC 1A01703)二十碳五烯酸生物合成基因簇的钓取及鉴定

希瓦氏菌(Shewanella marinintestina MCCC 1A01703)是从海洋动物肠道分离得到的1株产二十碳五烯酸(Ecicosapentaenoic acid,EPA)的海洋细菌。利用PCR方法、Overlap PCR及Gibson Assemble技术克隆该菌中包含pfaA、pfaB、pfaC和pfaD的EPA生物合成基因簇,全长18.4 kb。序列分析表明所钓取的合成基因簇与来自希瓦氏菌SCRC-2738的EPA合成基因簇有88%的相似度,均编码聚酮合酶。以构建的低拷贝表达载体pACYC-Trc为骨架,通过Gibson Assemble技术构建EPA基因簇表达质粒pLYSCY03。钓取大肠埃希菌(Escherichia coli DH5α)细胞中的entD基因,克隆至表达载体pTrc99a中,构建成为重组质粒pLYSCY01。将两个表达质粒同时导入大肠埃希菌(Escherichia coli DH5α)中,获得产EPA的工程菌株。结果表明,希瓦氏菌中含有EPA聚酮生物合成基因簇,大肠埃希菌(Escherichia coli DH5α)中的entD基因可以替代pfaE基因与钓取的EPA合成基因协同合成EPA。     

一株烟草疫霉拮抗菌MC4-2的鉴定、发酵条件优化及防效测定

[背景] 烟草黑胫病是由烟草疫霉（Phytophthora parasitica var.nicotianae）引起的真菌性病害,给我国烟叶生产带来了巨大损失。[目的] 在美洲大蠊肠道中分离并获得一株对烟草疫霉具有拮抗作用的菌株MC4-2,拟进一步明确该菌株的分类地位、优化发酵条件及对真菌性病害的防治效果。[方法] 通过形态特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列等方法对菌株MC4-2进行鉴定;以细菌发酵液在波长为600 nm时的OD值为指标,采用单因素和正交试验的方法对菌株MC4-2的发酵培养基和发酵条件进行优化;通过在温室内进行盆栽防效试验,明确了该菌株对烟草黑胫病的防治效果。[结果] 通过平板对峙试验发现菌株MC4-2对烟草疫霉有较好的抑制效果,抑制率可达到64.04%;16S rRNA基因序列分析表明菌株MC4-2与枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）相似度达到99%,形态特征和生理生化特征与该菌也基本符合;其优化培养基配方为：蛋白胨1.0 g、酵母浸粉1.0 g、蔗糖1.5 g、蒸馏水100 mL;最佳发酵条件为接种量8%、装液量30 mL、初始pH 6.0、转速210 r/min、温度32 ℃、培养时间60 h、光照时间12 h/d;室内盆栽试验结果表明,菌株MC4-2对烟草黑胫病的平均防效可达到63.86%。[结论] 为利用枯草芽孢杆菌MC4-2进行生物防治提供了重要参考依据。     

棉花GhZIP4基因的克隆及表达分析

根据EST拼接的序列设计引物,利用RT-PCR和PCR方法,从陆地棉‘苏棉18’-cDNA和基因组DNA中分别克隆获得了GhZIP4基因片段.结果表明:(1)GhZIP4基因cDNA序列全长1 487 bp,包含1 269 bp ORF,编码422个氨基酸残基,其氨基酸序列具有典型的ZIP蛋白特征,预测具有8个跨膜结构域,第Ⅲ和第Ⅳ跨膜结构域间存在可变区,在可变区有2个富含His的结构域“HRHSHPHG”和“HSHGHGHD”.(2)氨基酸进化树分析显示,GhZIP4同拟南芥ZIP家族AtZIP4的相似性较高.(3)GhZIP4 DNA序列编码区全长1 778 bp,包含4个外显子和3个内含子,所有外显子/内含子交接点都遵从gt/ag剪接规则.(4)半定量分析显示,GhZIP4基因在茎中表达量最高,表明该基因有可能在某些金属离子地上部和根部的动态平衡分布过程中具有重要作用.     

4种烟碱受体激动剂对松材线虫的毒杀活性

【目的】探究4种烟碱受体激动剂对松材线虫的杀虫作用。【方法】采用浸渍法以及马尾松松枝水培试验分别进行杀线虫活性测定,并测定4种烟碱受体激动剂水溶液对松材线虫体内三磷酸腺苷酶（ATP）、过氧化氢酶（CAT）、乙酰胆碱酯酶（AChE）、超氧化物歧化酶（SOD）的影响。【结果】盐酸左旋咪唑、盐酸四咪唑、烟碱、酒石酸噻吩嘧啶4种烟碱受体激动剂对松材线虫有良好的毒杀活性,4种药物水溶液浸渍处理松材线虫48 h,半致死浓度LC₅₀值分别为0.09、0.31、0.08、0.14 mg·mL^-1;马尾松水培试验处理12 d后结果显示,盐酸左旋咪唑、盐酸四咪唑、烟碱、CK处理组松枝均不发病,病情指数为0,酒石酸噻吩嘧啶处理组部分枝叶变黄,病情指数为31%,“CK+线虫”松枝枝叶完全变黄萎蔫,病情指数为100%;4种烟碱受体激动剂水溶液浸渍处理48 h后松材线虫体内ATP、CAT、AChE、SOD酶活性均低于对照组（P<0.05）。【结论】盐酸左旋咪唑、盐酸四咪唑、烟碱、酒石酸噻吩嘧啶对松材线虫有良好的防治潜力,具有进一步深入研究和开发利用的前景。     

Phylogeny and biogeography of Chinese and Australasian Polystichum ferns as inferred from chloroplast trnL-F and rps4-trnS sequence data

Polystichum, one of the largest genera of ferns, occurs worldwide with the greatest diversity in southwest China and adjacent regions. Although there have been studies of Chinese Polystichum on its traditional classification, geographic distributions, and even a few on its molecular systematics, its relationships to other species outside China remain little known. Here, we investigated the phylogeny and biogeography of the Polystichum species from China and Australasia. The evolutionary relationships among 42 Polystichum species found in China (29 taxa) and Australasia (13 taxa) were inferred from phylogenetic analyses of two chloroplast DNA sequence data sets: rps4-trnS and trnL-F intergenic spacers. The divergence time between Chinese and Australasian Polystichum was estimated. The results indicated that the Australasian species comprise a monophyletic group that is nested within the Chinese diversity, and that the New Zealand species are likewise a monophyletic group nested within the Australasian species. The divergence time estimates suggested that Chinese Polystichum migrated into Australasia from around 40 Ma ago, and from there to New Zealand from about 14 Ma. The diversification of the New Zealand Polystichum species began about 10 Ma. These results indicated that Polystichum probably originated in eastern Asia and migrated into Australasia: first into Australia and then into New Zealand.