贝莱斯芽胞杆菌HN-Q-8菌株发酵液稳定性测定及抑菌活性成分分析

【背景】贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis) HN-Q-8菌株是本实验室前期获得的能有效拮抗立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的生防细菌。【目的】明确贝莱斯芽胞杆菌HN-Q-8菌株的抑菌活性物质。【方法】采用菌丝生长速率法检测其发酵液对5种马铃薯病原菌的拮抗能力以及稳定性,利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术对HN-Q-8菌株活性物质进行鉴定。【结果】HN-Q-8菌株对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、尖镰孢菌(Fusarium oxysporum)、茄链格孢(Alternaria solani)和致病疫霉(Phytophthora infestans)具有良好的抑菌活性,抑菌率可达50%-90%。发酵液分别经紫外照射35min、自然光照射10 h以及100°C高温处理后,相对抑菌率分别为74%、92%和98%;发酵液的抑菌活性不受胰蛋白酶和蛋白酶K的影响;但不耐强酸、强碱,其适宜pH为4.0-10.0,表明HN-Q-8菌株活性物质具有良好的稳定性。活性成分能使立枯丝核菌菌丝形态畸形扭曲,从而抑制立枯丝核菌的生长,经鉴定活性物质...     

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。     

解淀粉芽胞杆菌胞外抑菌活性物质研究现状

解淀粉芽胞杆菌是芽胞杆菌属的一个种,在生长过程中可以向胞外分泌多种抑菌活性物质。按照胞外抑菌活性物质合成方式的不同分为两大类,一类是通过核糖体途径合成的核糖体类细菌素、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶等抑菌物质;另一类是通过非核糖体途径合成的细菌素、表面活性素、芬荠素、伊枯草菌素等脂肽类物质。这些代谢产物种类丰富、广谱抑菌、抗逆性强,可应用于农业、食品工业和环境保护等。本文对解淀粉芽胞杆菌抑菌活性物质的研究及应用现状进行综述,为深入研究和全面开发解淀粉芽胞杆菌抑菌活性物质提供充足的理论依据。     

内生多粘类芽胞杆菌纤溶酶基因PPFE-I在大肠杆菌中融合表达及活性分析

以内生多粘类芽胞杆菌EJS-3基因组DNA为模板,PCR扩增PPFE-I基因,并克隆到pMD19-T载体上,构建克隆载体pMD-PPFE-I,经测序正确后,将PPFE-I基因克隆至表达载体pET-DsbA上构建重组表达质粒pET-DsbA/PPFE-I,将其转化至E. coli BL21(DE3),在IPTG诱导下实现了融合蛋白DsbA-PPFE-I的表达,表达产物酶活性达228 IU/mL。表达产物用SDS-PAGE和Western blotting进行鉴定。SDS-PAGE电泳检测表明融合蛋白主要以可溶形式表达,占菌体总蛋白的18.4％。Western blotting结果表明在相应分子量处有一条特异性条带,证实该蛋白为DsbA-PPFE-I融合蛋白。表达产物通过Ni亲和柱、凝血酶酶切及Sephadex G-100等步骤进行分离纯化,并用 MALDI-TOF 质谱对重组酶进行了鉴定。纯化后的表达产物在纤维蛋白平板上表现出明显的纤溶活性。     

多粘类芽胞杆菌利用生物柴油副产物粗甘油生产乙偶姻

研究多粘类芽胞杆菌利用廉价底物生物柴油副产物粗甘油批次发酵生产乙偶姻,考察不同pH条件、不同转速下乙偶姻、2,3-丁二醇和乙酸3种主要产物的产量,根据发酵结果设计一种三阶段溶氧调节的方法,结果表明:经76h批次发酵,乙偶姻产量为14.62 g/L,副产物2,3-丁二醇和乙酸分别为1.24和2.93 g/L;副产物量低,且易于分离,可以有效减少后期分离提取产物的成本。     

内生多粘类芽胞杆菌纤溶酶基因PPFE-Ⅰ在大肠杆菌中融合表达及活性分析

以内生多粘类芽胞杆菌EJS-3基因组DNA为模板,PCR扩增PPFE-Ⅰ基因,并克隆到pMD19-T载体上,构建克隆载体pMD-PPFE-Ⅰ,经测序正确后,将PPFE-Ⅰ基因克隆至表达载体pET-DsbA上构建重组表达质粒pET-DsbA/PPFE-Ⅰ,将其转化至E.coli BL21(DE3),在IPTG诱导下实现了融合蛋白DsbA-PPFE-Ⅰ的表达,表达产物酶活性达228 IU/mL.表达产物用SDS-PAGE和Western blotting进行鉴定.SDS-PAGE电泳检测表明融合蛋白主要以可溶形式表达,占菌体总蛋白的18.4%.Western blotting结果表明在相应分子量处有一条特异性条带,证实该蛋白为DsbA-PPFE-Ⅰ融合蛋白.表达产物通过Ni亲和柱、凝血酶酶切及Scphadex G-100等步骤进行分离纯化,并用MALDI-TOF质谱对重组酶进行了鉴定.纯化后的表达产物在纤维蛋白平板上表现出明显的纤溶活性.     

多粘类芽胞杆菌SC2基因敲除体系的建立

摘要:【目的】建立多粘类芽胞杆菌SC2 的基因敲除体系。【方法】利用电转化把温敏型自杀质粒pRN5101导入到多粘类芽胞杆菌SC2中。采用基因重组技术敲除SC2 中的多粘菌素基因E(pmxE),得到突变株SC2-E。利用抗细菌性能检测和高效液相色谱分析合成多粘菌素的能力,来证实pmxE基因是否被敲除。【结果】成功构建了多粘类芽胞杆菌SC2 的基因敲除体系。pRN5101转入SC2后能够在28℃复制,39℃自杀。突变株失去了合成多粘菌素的能力,成功敲除pmxE基因,验证了此体系的可用性。【结论】首次构建了多粘类芽胞杆菌的基因敲除体系,拓展了pRN5101的使用范围,为研究多粘类芽胞杆菌的基因功能提供了高效的遗传操作工具。     

苏云金芽胞杆菌抗菌脂肽初步鉴定及抑菌活性测定

植物枯萎病是影响作物生长的重要因素，利用植物内生菌拮抗病原菌生长，从而降低其危害程度是目前研究的热点。本研究从健康的番茄植株中筛选分离得到一株对番茄枯萎病病原菌有较强拮抗作用的内生细菌B-R1,通过形态学、生理生化以及分子生物学检测分析，鉴定该菌株为苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)。为进一步探索该菌株的生防作用，首先将菌株发酵后离心，得到发酵上清液，采用盐酸沉淀法对其活性物质进行粗提，并检测其对大肠埃希菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)以及尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑菌活性。通过薄层色谱法(TLC)、傅里叶红外光谱(FI-TR)、高分辨液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)分析并鉴定活性物质的结构。结果表明，苏云金芽胞杆菌对尖胞镰刀菌有良好的抑制作用，结构分析初步鉴定抗菌物质中含有丰原素(fengycin),属于脂肽类抗生素。     

多粘类芽胞杆菌对植物土传病害的防控及促生长作用研究进展

多粘类芽胞杆菌是具有极高应用价值和安全性的生防菌株,对人和动植物均无致病性,某些菌株能够分泌多肽蛋白、酶和植物激素等活性产物,这些产物能够防治植物土传病害并促进植物生长和增产。针对近年来多粘类芽胞杆菌在防治土传病害及植物促生长等方面的研究进展进行了综述。     

多粘类芽孢杆菌HY96—2发酵液化学成分研究

从多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa HY96-2)的发酵液中分离得到了12个化合物,其结构通过波谱分析分别鉴定为苯甲酸(1)、对羟基苯甲酸(2)、对羟基苯丙酸(3)、2-苯基乳酸(4)、3-苯基乳酸(5)、琥珀酸(6)、棕榈酸甲酯(7)、大豆甙元(8)、环(甘氨酸-L-丙氨酸)二肽(9)、吲哚-3-乙酸(10)、L-苯丙氨酸(11)和2R,3R-丁二醇(12),其中化合物1～9均为首次从该菌中分离得到,化合物1、2、5和6对青枯劳尔氏菌的最小抑菌浓度(MIC)分别为1、3、2和3 mg/mL.     

一株类芽孢杆菌的分离鉴定及其抗革兰氏阴性菌活性测定

【背景】随着碳青霉烯类和多粘菌素类可转移耐药基因的发现及扩散,多重耐药革兰氏阴性细菌感染更加难以治疗。【目的】筛选有效拮抗革兰氏阴性菌的菌株,为新型抗生素的发掘奠定基础。【方法】利用胰蛋白胨大豆琼脂培养基筛选土壤源细菌,通过16S rRNA基因序列鉴定其种属;通过全基因组测序,antiSMASH比对分析菌株产抗生素潜能,双层琼脂平板法验证其抗菌活性;通过甲醇萃取其次级代谢产物,高效液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)进行次级代谢产物分析。【结果】从北京周边土壤样品中分离到一株类芽孢杆菌CAU136 (Paenibacillus pabuli CAU136),经过生物信息学分析和antiSMASH比对,表明该菌株有较强合成次级代谢产物的潜能,双层琼脂平板法验证其能抑制多株革兰氏阴性菌生长,HPLC-MS/MS检测结果显示其可能分泌多粘菌素E。【结论】类芽孢杆菌CAU136可能分泌多粘菌素E,能有效拮抗革兰氏阴性菌。     

Influence of growth conditions on the production of extracellular proteolytic enzymes in Paenibacillus peoriae NRRL BD-62 and Paenibacillus polymyxa SCE2

AIMS: To analyse the extracellular protease profile of two Paenibacillus species, Paenibacillus peoriae and Paenibacillus polymyxa, as well as how different growth media influenced its expression. METHODS AND RESULTS: Both bacteria were cultured in five media [Luria-Bertani broth, glucose broth, thiamine/biotin/nitrogen broth (TBN), trypticase soy broth and a defined medium] for 48 h at 32 degrees C. Our results showed a heterogeneous protease secretion pattern whose expression was dependent on medium composition. However, TBN induced the most quantitative and qualitative protease production on both Paenibacillus. The proteases were detected in neutral-alkaline pH range, being totally inhibited by 1,10-phenanthroline, a zinc-metalloprotease inhibitor. We also analysed the protease expression during the growth and, at least to P. peoriae, the most elevated protease activity was measured at 96 h, in which the highest number of spores and a low concentration of viable cells were observed. CONCLUSIONS: The results presented add P. peoriae and P. polymyxa to the list of neutral-alkaline extracellular protease producers. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: Paenibacillus species are ubiquitous in nature, are capable to form resistant spores and to produce several hydrolytic enzymes, including proteases. However, only few data concerning the production of these enzymes are available. Proteases produced by Paenibacillus strains may represent new sources for biotechnological use.     

一株抗真菌内生多粘芽孢杆菌的分离鉴定及对水稻恶苗病菌的抑制作用

目的：从番茄叶片中筛选具广谱抑真菌活性的拮抗内生细菌,研究其对水稻恶苗病菌的抑制作用。方法：采用对峙培养法筛选拮抗内生细菌,根据菌株形态、生理生化特性结合16S rRNA基因序列分析鉴定菌株;采用硫酸铵沉淀法提取抗菌粗蛋白,研究其对水稻恶苗病菌菌丝生长和孢子萌发的影响。结果：从番茄叶片中筛选到一株抗真菌内生多粘芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa）SD-6,该菌株具有广谱抑菌活性,对供试的13种植物病原真菌均具较强的抑制作用;该菌株产生的抗菌粗蛋白能够显著抑制水稻恶苗病菌菌丝生长和孢子萌发,并能导致萌发孢子畸形和破裂。结论：从番茄叶片中分离到一株能产生抗真菌蛋白并具有广谱高效抑真菌作用的内生多粘芽孢杆菌,该菌株及其抗菌蛋白具有防治水稻恶苗病的潜力。     

高产几丁质酶巴伦葛兹类芽孢杆菌的筛选和发酵条件优化

【目的】鉴定一株来源于中国南海海水样能够分泌多种胞外几丁质酶的类芽孢杆菌CAU904,并优化其产几丁质酶的发酵条件。【方法】采用形态学观察、16S r DNA序列比对及生理生化实验鉴定;通过碳源、氮源、温度、初始p H、表面活性剂种类以及发酵时间的单因素优化实验获得最佳发酵条件。【结果】菌株CAU904被鉴定为巴伦葛兹类芽孢杆菌(Paenibacillus barengoltzii),其最优发酵产酶条件为:0.5%胶体几丁质,0.2%酵母浸提物,0.1%吐温-80,培养基初始p H 7.0,45°C培养72 h。在最优发酵条件下,该菌株最大产酶水平达到8.2 U/m L,比优化前提高了5.4倍。几丁质酶的酶谱分析表明该菌株能够产生多达11种具有几丁质水解活性的同工酶,其中主要酶谱带对应分子量分别为54、47和38 k D。【结论】实验结果为巴伦葛兹类芽孢杆菌几丁质酶的分离纯化和酶的应用提供了基础。     

多粘类芽孢杆菌HY96-2产脂肽类抗真菌物质的研究

对一株已经商业化的可防治植物枯萎病的生防菌-多粘类芽孢杆菌HY96-2发酵液中抗真菌活性物质进行了分离纯化,采用酸化、正丁醇萃取、乙酸乙酯沉淀、硅胶柱层析、Sephadex LH-20柱层析、高效液相色谱(HPLC)等方法分离得到了一个抗真菌活性化合物6B,经NMR、MS、MS/MS等光谱学方法鉴定其为Fusaricidin A。琼脂扩散法抑菌试验结果表明,6B对西瓜枯萎病菌、水稻纹枯病菌、灰霉病菌等15种植物病原真菌的最小抑菌浓度为12.5～50μg/mL。盆栽实验结果表明,6B对黄瓜灰霉病具有明显的防治效果,当6B的浓度达到250μg/mL时,防治效果高达95%。     

Antifungal activity and biocontrol potential of Paenibacillus polymyxa HT16 against white rot pathogen (Coniella diplodiella Speq.) in table grapes

Paenibacillus polymyxa HT16 was evaluated for its ability to reduce white rot disease caused by Coniella diplodiella. HT16 showed significant inhibitory effects on C. diplodiella in vitro, reducing white rot disease in ‘Kyoho’ and ‘Thompson Seedless’ table grape varieties by more than 40% after inoculation. Liquid cultures were more effective than washed cell suspensions or cell-free supernatants, and a higher content of, and longer incubation time with, strain HT16 were more effective in reducing disease incidence. The spore germination rate and mycelial morphology of C. diplodiella were adversely affected by HT16. These results suggested that HT16 may be a promising biocontrol agent against pre-harvest and post-harvest decay in table grapes.