贝莱斯芽孢杆菌对果蔬土传病害的抑菌效果研究

本文以贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis CX-2为研究对象,采用平板对峙法测定其对辣椒疫霉病菌、香蕉枯萎病菌、番茄早疫病菌、西瓜枯萎病菌4种果蔬土传病害病原真菌的抑菌效果,利用菌丝生长速率法进一步研究了其无菌发酵液及挥发性气体的抑菌作用,以及该菌的耐盐特性和产吲哚乙酸(IAA)能力。结果表明:CX-2菌株对4种病原真菌均有拮抗作用,对番茄早疫病菌发挥的抑菌作用最大,抑菌率达66.39%;CX-2菌株的无菌滤液和挥发性气体同样具有抑制病原真菌生长的作用,其中无菌滤液对4种病原真菌的抑菌率均在70%以上,挥发性气体对香蕉枯萎病菌抑菌效果最好,抑菌率为82.04%;CX-2菌株可在含盐量高达10%的LB平板上生长,耐盐性强;CX-2菌株的IAA产量为7.85 mg/L,可促进植物生长。     

土传真菌病害拮抗菌的筛选及其生防效果研究

为了获得对主要粮食作物水稻、小麦和经济作物大豆常见土传病害具有防治效果的生防菌,本研究从土壤中筛选到一株对所选6种病原真菌均有较好拮抗效果的菌株。基于形态学、生理生化特性及16S rDNA序列分析进行菌种鉴定,利用菌丝生长速率法对其无菌滤液和挥发性气体的抑菌效果进行验证,同时研究了其无菌滤液的热稳定性、酸碱稳定性和对蛋白酶K的稳定性。结果表明:本研究筛选到一株贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis CX-2,其无菌滤液对6种病原真菌的抑菌率在71%～95%之间,对小麦纹枯病菌、小麦全蚀病菌的抑菌率分别高达90. 13%、94. 34%;挥发性气体对6种病原菌的抑菌率在45%～80%之间;无菌滤液中的抗菌活性物质具有较强的热稳定性和对蛋白酶K的稳定性;无菌滤液pH在5～9之间时具有稳定的抑菌活性。该菌株可作为作物土传真菌病害生防菌剂较为理想的功能菌株。     

芽孢杆菌LM基于全基因组的分类鉴定及抑菌原理的研究

对一株抗黑曲霉活性的芽孢杆菌进行了基因组和超高效液相色谱质谱(UPLC-Q-TOF-MS)分析研究.结合形态特征、16S rRNA序列和gyrA基因聚类分析,初步鉴定菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens);全基因组分析表明菌株基因组大小为4000885 bp,GC含量为46.24％...     

贝莱斯芽孢杆菌L-1对梨灰霉和青霉病菌的抑制作用评价及全基因组分析

【目的】明确贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)L-1对梨灰霉和青霉病菌的抑制作用,明确菌株L-1无菌发酵液拮抗活性的稳定性及可能的拮抗机制。【方法】通过离体测定、活体测定和病原菌菌丝形态观察,评价菌株L-1对梨灰霉和青霉病菌的拮抗活性。以梨灰霉病菌为供试病原菌,利用牛津杯法测定菌株L-1无菌发酵液拮抗活性的稳定性。利用Pacbio RSII三代测序技术测定L-1的全基因序列,将全基因序列与基因蛋白质序列数据库进行BLAST比对分析,预测菌株L-1可能产生的次生代谢产物及潜在的作用机制。【结果】菌株L-1对梨灰霉和青霉病菌的活体抑制率分别为92.88%和77.47%,能引起病原菌菌丝膨大、畸形。菌株L-1在含10%Na Cl的培养液中仍能正常生长,其无菌发酵液耐高温、酸、碱、紫外照射和蛋白酶降解,对病原菌具有稳定的拮抗活性。全基因序列分析结果显示菌株L-1有112个基因参与了多种碳源的代谢,可以利用多种碳源进行生长;含有参与亚精胺、海藻糖等与菌株抗逆性相关化合物合成的基因;次生代谢产物预测结果显示:L-1含有合成surfactin、fengycin、bacillibactin、bacillaene、macolactin、difficidin、bacilysin等多种肽聚糖和聚酮糖类抗性化合物的基因簇,以及能够降解病原菌细胞壁的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶相关的基因;此外菌株L-1含有生成乙偶姻等能够诱导植物抗性的基因。【结论】菌株L-1能有效拮抗多种梨果采后病害,抗逆性强,拮抗活性稳定,预测菌株L-1能够通过产生多种拮抗活性化合物和细胞壁水解酶类以及诱导植物抗性实现防病效果,具有很大的应用潜力。     

鲤源产β-甘露聚糖酶Bacillus velezensis HF-14109的分离鉴定及其酶学和生物学特性研究

【目的】以黄河鲤为材料,从其肠道内分离具有产β-甘露聚糖酶功能的益生菌。【方法】采用平板水解圈法初筛,摇瓶发酵法复筛获得产β-甘露聚糖酶的菌株,通过形态学观察、生理生化试验、16S r RNA基因序列和比较基因组分析对该菌株进行鉴定,并用DNS定糖法测定酶学活性,用耐高温、耐酸、耐胆盐和平板打孔扩散法对其益生特性进行研究,用滤纸片法、腹腔注射法等对其生物安全性进行评价。【结果】本研究通过刚果红染色从鲤肠道中分离筛选出产β-甘露聚糖酶的细菌62株,其中HF-14109菌株产酶能力最强。通过形态学观察、生理生化试验、16Sr RNA基因序列和比较基因组分析对该菌株进行鉴定,确定该菌株为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。酶学性质研究发现,该酶最适反应温度为45°C、最适p H为6.0,在温度20–80°C、p H 4.0–9.0范围内都较为稳定;Cu²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、Ba²⁺对该酶具有激活作用,而Mn²⁺、Ca²⁺对该酶具有抑制作...     

贝莱斯芽孢杆菌SH-1471发酵条件优化及其番茄枯萎病的防治效果

【目的】贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) SH-1471是一株兼具防控作物土传病害、促进土壤养分转化以及促进作物生长等功能的菌株(保藏编号：CCTCC No. M 2022923,专利号：ZL 2022 1 1479280.X)。挖掘其潜在的生物活性并探究其最适发酵条件,是推进该菌株产业化和商业化开发的有效手段之一。【方法】结合形态学、分子生物学、16SrRNA基因和gyrB基因对菌株SH-1471进行分类地位鉴定;利用PCR技术,对菌株抗生素合成基因检测;使用平板对峙试验和发酵液抑菌试验测定菌株抑菌广谱性;并测定其体外产酶、解磷、解钾、固氮及产铁载体能力;以菌株发酵液OD600值和抑菌率为指标,通过设计单因素试验和响应面优化试验,探究菌株的最佳发酵配方和最佳发酵条件;采用室内盆栽试验测定优化前后菌株发酵液对番茄植株的促生效果及其对番茄枯萎病的防治效果。【结果】经鉴定,SH-1471为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),具有srfA、fenB、ituA、ituD和bymA等抗生素合成基因,对番茄枯萎病菌(Fusarium oxysporum...     

一株具有防病促生功能的贝莱斯芽孢杆菌SF327

【目的】筛选植物根际促生贝莱斯芽孢杆菌,分析菌株的生防潜力和全基因组特征。【方法】通过温室小青菜促生试验以及植物益生表型的分析,明确具有促生功能的菌株SF327。用滤纸片法测定菌株SF327对5种植物病原真菌以及4种植物病原细菌的拮抗活性。通过大田喷雾接种的方式评价菌株SF327对水稻白叶枯病的防治潜力。利用antiSMASH分析预测菌株SF327产生的二次代谢产物。通过比较基因组分析SF327与2株植物根际益生贝莱斯芽孢杆菌的代表性菌株FZB42和SQR9的亲缘关系、核心基因以及二次代谢产物合成基因簇。【结果】菌株SF327能够产生生长素吲哚-3-乙酸,是一株有益的根围促生菌;对稻瘟病菌、黄瓜枯萎病菌、辣椒疫霉菌、橡胶树胶孢炭疽菌、尖孢炭疽病菌都具有明显的拮抗作用;也具有防治水稻白叶枯病的生防潜力。菌株SF327基因组全长4.08 Mb,GC含量为46.49%,共编码4 033个基因,含有13个潜在的次生代谢产物编码基因簇,不含有质粒。SF327与FZB42和SQR9具有较近的亲缘关系,有87%以上的核心基因相同,但与SQR9的亲缘关系较近。【结论】B. velezensis SF327是一株具有宽广拮抗谱的多功能菌株,具有较好的生防应用潜力。     

一株拮抗黄单胞菌的贝莱斯芽孢杆菌的分离和鉴定

【目的】为了筛选防治水稻条斑病(bacterial leaf streak,BLS)的生防细菌。【方法】以水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola,Xoc)的模式菌株RS105为靶标菌,采用平板稀释和抑菌圈法,从空心菜根际土壤中筛选到一株对RS105具有拮抗作用的细菌菌株504。通过形态学、生理生化特征以及16SrDNA和gyrA序列分析对菌株504进行了鉴定。利用牛津杯法测定504对植物病原黄单胞菌的拮抗活性及其无菌发酵液拮抗活性的稳定性。通过PCR扩增预测504编码合成脂肽类和聚酮类化合物的合成相关基因。采用苗期水稻注射接菌法来评价水稻组织中504对Xoc的拮抗活性。【结果】菌株鉴定结果表明504为贝莱斯芽孢杆菌,命名为Bacillusvelezensis504。抑菌实验显示,B.velezensis504对黄单胞菌属的细菌具有较好的抑菌活性,对水稻白叶枯病菌(X. oryzae pv. oryzae,Xoo)的拮抗效果最显著。基因预测结果显示,B. velezensis 504含有fenA、dhbA、sfrA、bmyA、beaS、dfnA及bacA等编码脂肽类和聚酮糖类抑菌化合物的基因簇。其无菌发酵液的活性物质耐高温和蛋白酶降解,但不耐强酸、强碱,在pH值为5.5–8.9时仍具有稳定的拮抗活性。在高感水稻品种原丰早上,B. velezensis 504对Xoc在水稻叶片中引起的水渍症状具有显著的抑制作用。【结论】B. velezensis 504能够特异性拮抗黄单胞菌,在黄单胞菌引起的细菌性病害的生物防治中将具有较大的应用潜力。     

贝莱斯芽孢杆菌Bv-303对水稻白叶枯病菌的拮抗活性及其应用

本研究明确了一株新型贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) Bv-303菌株对黄单胞杆菌水稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)的拮抗活性及其对水稻白叶枯病(bacterial-blight,BB)的生物防治效果。采用牛津杯法测定了菌株Bv-303发酵上清液(cell-free supernatant, CFS)对白叶枯病菌体外拮抗的活性及其稳定性;通过对接种白叶枯病菌的水稻叶片进行喷雾处理,在水稻体内测试了该菌株发酵液(cell-culture broth,CCB)、发酵上清液及菌悬液(cell-suspension water,CSW)对白叶枯病菌的抑制效果;并统计了该菌株对水稻种子发芽率与幼苗生长的影响。结果表明,在体外,菌株Bv-303发酵上清液对白叶枯病菌的生长抑制率可达85.7%–88.0%,对热、酸、碱、紫外线等具有较好的稳定性;在水稻叶片上,喷施该菌株的发酵液、发酵上清液及菌悬液均能提高植株对白叶枯病的抗性,其中发酵液的效果最佳,抗病性提高率高达62.7%;且发酵液对水稻种子萌发和幼苗生长均没有副作用。因此,菌...     

植物根际益生细菌代表性菌株贝莱斯芽孢杆菌FZB42对松材线虫的抑杀性

[目的]由松材线虫导致的松树萎蔫病是松树的毁灭性病害,也是我国最主要的林业病害之一.本研究测评了在农业上广泛使用的、我国微生物肥料行业主要菌种资源之一——贝莱斯芽孢杆菌,对松材线虫的潜在抑杀性能.[方法]选用贝莱斯芽孢杆菌的代表性菌株FZB42为材料,测定对不同条件下的菌液上清、不同菌株的菌液上清、细菌素plantaz...     

基于xkdB假基因座位的瓦雷兹芽孢杆菌FZB42超折叠GFP标记研究

【目的】利用一个GFP的超折叠变体SfGFP(superfolder GFP)对瓦雷兹芽孢杆菌(Bacillus velezensis)FZB42菌株进行标记,以期确立一种瓦雷兹芽孢杆菌及近缘芽孢杆菌通用的高亮GFP标记手段,同时,为了方便后续生物膜和分子互作的相关研究,测试SfGFP基因插入位点,假基因xkdB,作为外源基因表达座位的可行性。【方法】利用基因工程技术构建了一系列质粒,然后通过同源重组的方式,分别获得xkdB敲除菌株FBS373和SfGFP标记菌株FBS374,分别测试这些菌株在生长速度、碳源利用、荧光亮度、生物膜形成、swarming运动性等方面的差异。【结果】本研究成功构建了SfGFP标记的瓦雷兹芽孢杆菌FZB42,其荧光亮度是gfp+变体标记菌株的5倍以上;xkdB基因敲除对瓦雷兹芽孢杆菌FZB42生长速度、不同碳源利用、生物膜形成和运动性等方面无明显影响。【结论】通过本研究我们确认了xkdB基因位点作为瓦雷兹芽孢杆菌FZB42基因组上外源基因表达的中性位点的可行性,同时,通过在xkdB基因座位表达了SfGFP基因,成功对FZB42进行了高亮标记,对同类菌株的标记...     

渤海湾仿刺参养殖圈内贝莱斯芽胞杆菌B-VE的分离鉴定及其产抗菌脂肽的研究

为分离筛选具有广谱抑菌作用的细菌并研究其抗菌物质,实验利用琼脂扩散法和牛津杯法,以溶壁微球菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞杆菌、大肠埃希菌为指示菌,从渤海湾大连海域仿刺参养殖圈中分离筛选出9株活性菌,2株具有广谱抑菌效果,其中1株抑菌效果最强.通过形态学和分子生物学检测分析,鉴定该菌株为贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus ...     

生防菌解淀粉芽孢杆菌 SQ-2 全基因组测序及生物信息学分析

【背景】解淀粉芽孢杆菌SQ-2是从市售豆瓣酱中分离得到的一株益生菌,实验表明菌株SQ-2具有较强的抑制植物病原真菌的能力,说明SQ-2具有较好的生物防治能力,有作为生物农药的潜力。【目的】研究菌株SQ-2的遗传信息并揭示其抑菌机制。【方法】在Illumina MiSeq X10平台上对菌株SQ-2进行全基因组测序,使用Trim Galore V.0.4.0清理原始数据,并使用FastQC检查质量;使用SOAPdenovo2进行从头组装,使用antiSMASH鉴定负责次级代谢产物生物合成的基因。【结果】解淀粉芽孢杆菌SQ-2基因组大小为3 486 537 bp,GC含量为46.63%,共编码4298个基因,共发现11个与次级代谢产物生物合成相关的基因簇,其中6个被确定为抗真菌物质合成簇,分别编码bacillaene、bacilysin、butirosin、fengycin、bacillibactin和surfactin。基因组框架测序数据提交至NCBI获得GenBank登录号为JAHXSB000000000。超高液相色谱/质谱联用分析表明产生了儿茶酚型嗜铁素、多烯类和表面活性肽。【结论】...     

贝莱斯芽孢杆菌BG-2对厚皮甜瓜贮藏品质及防御酶活性的影响

【背景】厚皮甜瓜白霉病主要由尖孢镰刀菌引起,严重影响厚皮甜瓜品质,从而造成经济损失。【目的】研究贝莱斯芽孢杆菌BG-2对尖孢镰刀菌的抑制作用,以及对采后厚皮甜瓜贮藏品质的影响。【方法】以贝莱斯芽孢杆菌为供试菌株,研究其对2种不同贮藏温度（25℃和4℃）下厚皮甜瓜果实腐烂率、失重率、果肉硬度、可滴定酸、可溶性固形物含量和维生素C含量的影响,同时测定过氧化氢酶（catalase,CAT）、过氧化物酶（peroxidase,POD）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）防御酶活性,进而探究Bacillus velezensis BG-2对尖孢镰刀菌的抑制作用及对厚皮甜瓜贮藏品质的影响。【结果】贝莱斯芽孢杆菌BG-2菌悬液能有效抑制尖孢镰刀菌的生长,菌悬液浓度为1×10⁷ CFU/mL时抑菌圈直径为（20.45±0.39） mm,抑菌效价为144.48 mm/mL;同时,B. velezensis BG-2能有效减缓果肉硬度、维生素C含量、可溶性固形物含量和可滴定酸的下降,抑制果实失重和腐烂,能较好地保持果实的品质,抑制防御酶活性的下降。【结论】B. velezensis BG-2能显著抑制尖孢镰刀菌的生长,延缓厚皮甜瓜的后熟,维持采后甜瓜果实较高的品质和防御酶活性,对甜瓜腐烂有较好的防治效果。