贝莱斯芽孢杆菌的分类、拮抗功能及其应用研究进展

芽孢杆菌(Bacillusspp.)作为生防细菌,已广泛应用于农作物、畜、禽、水产动物的病害防控,也是当今微生物生态防控的研究热点。贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)是芽孢杆菌属的一个新种,因其能够产生多种次级代谢产物,并且具有广谱抑菌活性和促生长作用,被广泛应用于动植物病害的生物防治。本文从贝莱斯芽孢杆菌的分类地位、鉴定方法、抑菌物质、拮抗功能基因、生防作用机制及其应用等方面进行了综述,对贝莱斯芽孢杆菌在工业、农业上的应用进行展望,并对存在的问题进行了探讨,以期为贝莱斯芽孢杆菌的深入研究和应用提供参考。     

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...     

贝莱斯芽孢杆菌生防次级代谢产物研究进展

贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）是生防芽孢杆菌中的重要代表,作为微生物农药的核心菌种,已被广泛应用于作物病害生物防治。贝莱斯芽孢杆菌具有植物内生性,其生防作用机制主要包括产生次级代谢产物对抗植物病原物;改善宿主植物根际微生物群落,促进宿主营养和生长;激发宿主植物产生防御反应,诱导植物获得系统抗性。其中,产生次级代谢产物是其最重要的生防作用机制。贝莱斯芽孢杆菌含有多个编码生物合成次级代谢产物的基因簇,其中包括编码聚酮化合物合酶（PKS）和非核糖体肽合成酶（NRPS）的基因簇,同时存在核糖体途径合成次级代谢产物基因簇。通过非核糖体途径可产生脂肽类化合物、聚酮类化合物、二肽和铁载体;通过核糖体途径产生小菌素、细菌素、羊毛硫抗生素。这些具有生物活性的次级代谢产物成为了天然新药和候选抗生素的储存库,对于解析生防菌作用机制具有重要意义。本文综述了贝莱斯芽孢杆菌的命名与更迭,产生次级代谢产物的类型、合成与调控基因以及靶标病原菌,以期为生防菌株的改良和生物农药的研发提供参考。     

新疆棉花黄萎病菌拮抗细菌的分离、筛选与鉴定

【背景】棉花黄萎病是由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)引起的一种世界性病害,近年来对该病害的生物防治因具有环境友好和人畜安全的特性而倍受关注。【目的】筛选棉花黄萎病高效拮抗细菌并对其进行鉴定,为棉花黄萎病的生物防治扩充菌种资源。【方法】采用稀释涂布平板法分离细菌,并进行拮抗细菌的初筛和复筛,通过形态特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析对筛选到的细菌进行鉴定,确定其分类地位。【结果】初筛分离到535株对病原菌具有拮抗作用的细菌,并选取了108株拮抗细菌进行复筛,最终筛选到了4株优势拮抗细菌。通过形态观察、生理生化特征和16SrRNA基因序列分析,将菌株BHZ-29、SHT-15、SHZ-24和SMT-24分别鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis)、枯草芽孢杆菌斯皮兹仁亚种(Bacillus subtilis subsp. spizizenii)、萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)和香草芽孢杆菌(Bacillus vanillea)。【结论】获得了4株高效拮抗细菌,并且首次报道了香草芽孢杆菌对棉花黄萎病菌具有抑制作用。     

贝莱斯芽孢杆菌的研究现状与应用展望

贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）是一株新定义的芽孢菌种,已应用于农业生产中,具有促进生长和抑制病原菌的作用,且具有广谱的抑菌特性。在目前抗生素替代物需求日益增加的现状下,已有研究表明贝莱斯芽孢杆菌可用于植物的疫情防治,在畜禽和水产动物的养殖等畜牧业中能够提高饲料的消化率、抑制致病菌、提高生产性能和防治疾病,同时还可应用于工业生产。本文从贝莱斯芽孢杆菌的简介、研究现状、不同领域的功能以及应用前景等方面进行阐述,以期在当下复杂的生态环境和农业产业结构调整的大环境下为贝莱斯芽孢杆菌应用范围的扩大和功能开发提供参考,从而加快新型微生态制剂的研发。     

两株芽孢杆菌对花生幼苗生长及其根际土壤微生物群落结构的影响

【背景】贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)和坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)对花生的促生作用及促生机制研究尚未见报道。【目的】从微生物群落结构和土壤氮磷钾有效养分两个方面综合解析两株芽孢杆菌(贝莱斯芽孢杆菌HP9和坚强芽孢杆菌HP10)对花生的促生机制。【方法】以两株芽孢杆菌为研究对象,通过单独灌根或混合灌根盆栽花生,测定其对花生生长及根际土壤氮磷钾有效养分的影响;利用高通量测序技术分析灌根组与对照组花生根际土壤的细菌和真菌群落结构及多样性。【结果】与对照组相比,3个灌根处理组均明显促进了花生幼苗茎部的伸长及鲜重的增加,根际土壤碱解氮含量显著提高,有效磷和速效钾含量有不同程度增加。芽孢杆菌对花生根际土壤的微生物多样性无显著影响,但影响了细菌和真菌的群落结构组成。灌根处理组根际土壤的拟杆菌门及Mortierellomycota等相对丰度显著增加,在属水平上,农杆菌属、节杆菌属、芽孢杆菌属、伯克霍尔德氏菌属、黄杆菌属、Pedobacter、极地单胞菌属、假单胞菌属、鞘脂单胞菌属、寡养单胞菌属等属的相对丰度明显提高,而且无色杆菌属、短波单胞菌属、金黄色杆菌...     

猪源产细菌素芽孢杆菌的筛选及抑菌特性

【背景】抗生素作为生长促进剂在畜牧业中的滥用,出现了严重的耐药基因富集和扩散问题,发掘新兴的生长促进剂作为饲料添加剂市场潜力巨大,目前益生菌制剂的开发最具潜力。【目的】通过对散养健康育肥猪粪便中芽孢杆菌的分离筛选,获得对典型肠道病原菌具有显著抑菌活性的芽孢杆菌,确定其产生的细菌素特性,以此对芽孢杆菌作为猪养殖业生长促进剂的潜力进行评价。【方法】采用梯度稀释涂平板法分离可培养细菌,利用牛津杯法检测菌株的抑菌活性。通过微生物形态及16S r RNA基因序列分析,确认6株产细菌素菌株的分类地位,并对其抗生素耐药性、细菌素稳定性及生理生化特征进行比较分析。【结果】从116株纯培养物中筛选得到6株对指示病原细菌具有显著抑菌效应的产细菌素芽孢杆菌,其中2株为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),3株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),1株为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。菌株B.licheniformis DY7和B.subtilis FX4对致泻、产肠毒素、出血性Escherichia coli均有显著的抑制效果,对头孢噻肟和红霉素高度敏感,其细菌素在p H 3.0-9.0、50-100°C水浴处理后仍具有明显的抑菌活性。【结论】猪源产细菌素芽孢杆菌DY7和FX4具有高效的病原细菌抑菌能力,所产细菌素稳定性较好,具有作为动物生长促进剂的应用潜力。     

小龙虾肠道产木聚糖酶细菌的分离与鉴定

【背景】小龙虾肠道微生物是小龙虾降解纤维素和半纤维素的主要驱动力。【目的】研究肠道内细菌的相对丰度,为揭示肠道微生物在小龙虾纤维素降解过程中的作用提供理论支撑。【方法】采用纯培养法从小龙虾肠道筛选产木聚糖酶细菌,并且对小龙虾肠道细菌进行16S高通量测序。【结果】形态学和16SrRNA基因分子鉴定表明,筛选到的4株产木聚糖酶细菌均属于芽孢杆菌科芽孢杆菌属;结合进一步的生理生化特征鉴定,结果为:菌株Z-3为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),菌株Z-4为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),菌株Z-29为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),菌株Z-30为高地芽孢杆菌(Bacillus altitudinis);16S rRNA基因高通量测序结果表明:在属水平上,小龙虾肠道细菌主要是Candidatus Bacilloplasma、拟杆菌属、弧菌属、不动杆菌属、Dysgonomonas、Tyzzerella3、气单胞菌属和希瓦氏菌属细菌。【结论】小龙虾肠道内细菌资源丰富,且芽孢杆菌属细菌在木质纤维素降解过程中发挥一定功能。     

椰子织蛾幼虫肠道细菌的初步分离鉴定及功能分析

[目的] 研究椰子织蛾幼虫肠道微生物的种类和功能,以揭示其消化利用寄主老叶的机制。[方法] 采用传统微生物分离培养技术分离培养肠道细菌,用16S rRNA基因序列分析的方法鉴定菌株,采用透明圈染色法对所得菌株进行功能性验证。[结果] 基因序列检测对比鉴定得到9种可培养细菌菌株,主要属于变形菌门和厚壁菌门以及放线菌门;功能性验证结果表明,伯克霍尔德氏菌、解淀粉芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌菌株具有纤维素降解酶,寒气玫瑰单胞菌、解淀粉芽孢杆菌含木聚糖降解酶。[结论] 椰子织蛾肠道中存在可培养的具有降解纤维素及木聚糖能力的细菌,这些细菌可能有助于椰子织蛾取食消化椰子等老叶,研究所获得的肠道微生物菌株也为后续研究该虫与环境的关系及相关菌株应用于农业、能源、环保价值的探索提供帮助。     

贝莱斯芽孢杆菌Y6抗菌肽抑制白念珠菌活性的研究CSCD

目的对贝莱斯芽孢杆菌Y6代谢物抑制白念珠菌活性及其作用机理进行初步研究。方法采用平板结合牛津杯研究贝莱斯芽孢杆菌Y6发酵上清液对白念珠菌抑制活性,梯度稀释法测定了最小抑菌浓度(MIC),通过薄层色谱法对代谢物的活性成分进行筛检;同时比较抗菌肽处理前和处理后菌体胞内大分子释放量及荧光染料PI的摄入量的变化,考察抗菌肽对胞膜通透性影响。结果贝莱斯芽孢杆菌Y6代谢物能有效抑制白念珠菌生长繁殖,测试浓度为10 mg·mL^(-1)时,抑菌圈直径达到(38.2±0.5)mm,其MIC浓度为0.625 mg·mL^(-1);通过薄层色谱结合茚三酮显色对活性组分筛检发现Y6代谢物中有2个抗菌组分,其中主要活性组分遇茚三酮显紫色,推测为肽类组分;经抗菌肽处理后的白念珠菌胞内大分子释放量及PI摄入量明显高于对照组,表明菌株Y6抗菌肽对白念珠菌胞膜完整性具有一定的损伤作用。结论贝莱斯芽孢杆菌Y6产肽类抗菌物质,且对白念珠菌细胞膜存在一定的损伤作用,从而产生明显的抗菌活性。     

低温胁迫下链霉菌TOR3209对番茄根和茎可培养内生细菌的影响

【背景】低温是影响北方温室番茄稳产与高产的主要障碍因子,前期研究明确链霉菌(Streptomycessp.)TOR3209能显著提高番茄的耐低温能力。【目的】揭示菌株TOR3209提高番茄抗冷性与番茄内生细菌结构和特性的关系。【方法】在番茄根部施用TOR3209菌剂,分别在低温(5℃)和常温(25℃)条件下,采用平板分离法和16S rRNA基因序列扩增研究菌株TOR3209处理对番茄根系和茎部内生细菌菌群结构的影响。【结果】共分离、纯化获得内生细菌69株,分属4门20科28属。分析发现,与对照相比,在低温和常温下,接种菌株TOR3209均可提高番茄根茎内生细菌群落的丰富度和多样性。在门水平上,番茄根茎厚壁菌门的相对丰度显著提高,变形菌门和拟杆菌门的相对丰度显著降低;在属水平上,芽孢杆菌属的相对丰度显著提高,假单胞菌属和黄杆菌属的相对丰度则显著降低;在种水平上,菌株TOR3209处理能显著提高番茄根茎解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)、贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis)和阿氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai)等共有芽...     

贝莱斯芽孢杆菌CC0955发酵培养基优化及其泡腾颗粒的研制

【背景】植物病害的生物防治及生防产品的开发一直是植物保护研究的重点方向,但现有的生防产品多为可湿性粉剂和水剂,存在剂型单一、货架期短及运输和使用不便等问题。【目的】优化贝莱斯芽孢杆菌CC0955菌株发酵培养基,并利用其开发出一种容易使用和保存的新生防产品——泡腾颗粒。【方法】采用Plackett-Burman设计、中心组合设计和响应面分析等方法,优化了贝莱斯芽孢杆菌CC0955的发酵培养基成分;采用L₉（3³）正交设计,以溶液pH和活菌数为指标,优化了贝莱斯芽孢杆菌CC0955泡腾颗粒配比,并评价了其物理性质和抑菌效果。【结果】贝莱斯芽孢杆菌CC0955最优发酵培养基成分为（g/L）:蛋白胨12.00,酵母粉1.00,葡萄糖15.00,MgSO₄·7H₂O 0.40,K₂HPO₄ 0.05。用此培养基发酵48h,发酵液对立枯丝核菌的抑制率达到89.78%。泡腾颗粒最佳配比为:碱酸摩尔比为2.00,白炭黑1.50 g,黄腐酸钾0.03 g。泡腾颗粒的平均崩解...     

拮抗菌BJB01抗黄萎病的抗病效果评价

棉花是重要的战略与民生物资,在种植过程中面临多种不利因素的影响,其中棉花黄萎病作为一种危害性极大的植物性疾病使棉花大量减产,因此需要一种安全高效的方法应对棉花黄萎病的发生。从新疆棉花重病田中筛选到菌株BJB01并进行提取纯化,通过生理生化鉴定和革兰氏染色试验,对获得的菌株DNA进行16S rDNA测序,将测序结果在NCBI上进行比对;然后利用平板对峙试验初步测试防效;最后通过温室防效试验,筛选到最佳的防治方法及浓度。试验结果显示,该菌与贝莱斯芽孢杆菌相似度极高,为99.71%,由此可确定该菌为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus belleiensis);在平板对峙中,该菌显现出对大丽轮枝菌(Verticillium dahlia Kleb.)的抑制作用;通过温室防效测试发现该菌在浓度为OD₆₀₀=0.6时的防效结果达到89.35%,优于其他方法及处理浓度,并且再次单独测试后防效为85.91%,效果依旧最佳。综合分析,从新疆棉花重病田中获得的贝莱斯芽孢杆菌BJB01,可以对大丽轮枝菌起抑制作用,有望用于制备生物菌剂用以棉花生产防治。     

玉米根系内生细菌种群及动态分析

2000-2002年,先后对辽宁省14个玉米主栽品种进行了根系内主要细菌种群分析．结果表明．玉米内生细菌的主要种群为芽孢杆菌属(Bucillus spp．),此外还包括肠杆菌属、沙雷氏杆菌属、假单胞菌属、黄单胞菌属和棍状杆菌属．其中Bacillus分布最广,已鉴定出8个种,包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、炭疽芽孢杆菌、蕈状芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、环状芽孢杆菌．Bacillusspp．总量占根系内生细菌总量比苗期和成株期分别为75．5％和76．6％．内生细菌在不同玉米品种和不同生育期之间存在程度不同的差异．研究发现,品种的遗传背景与其内生细菌的种类和数量显著相关．     

一株耐碱Mn-SOD高产细菌的分离、基因克隆及序列分析

首次从长白山温泉土中筛选得到了一株高产耐碱SOD的细菌,通过抑制剂试验确定了该菌所产SOD类型为Mn-SOD。通过形态特征、生理生化特征及16SrDNA基因序列分析,与芽孢杆菌Bacillus sp.MO6同源性高达100%,与地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis同源性为99%。根据地衣芽孢杆菌Mn-SOD序列,并结合GenBank中已发表的多种细菌Mn-SOD基因保守区,分别设计引物,PCR扩增获得600bp的Mn-SOD全基因序列和430bp的核心片段,克隆sodA全基因序列,构建重组质粒pMD18-SOD。     

封面说明

正原始图片由大连工业大学生物工程学院大连市微生态制剂与天然产物工程实验室提供,为贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis)B-VE所产生的抗菌脂肽类物质对溶壁微球菌抑菌过程的扫描电镜图。贝莱斯芽胞杆菌属于革兰阳性细菌,该菌属大部分具有广谱抗菌性及较高的生物安全性等优点,可作为益生菌在农业、食品、工业等方面广泛研究与应用。     

封面说明

正原始图片由大连工业大学生物工程学院大连市微生态制剂与天然产物工程实验室提供,为贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis)B-VE所产生的抗菌脂肽类物质对溶壁微球菌抑菌过程的扫描电镜图。贝莱斯芽胞杆菌属于革兰阳性细菌,该菌属大部分具有广谱抗菌性及较高的生物安全性等优点,可作为益生菌在农业、食品、工业等方面广泛研究与应用。     

动物用芽孢杆菌微生态制剂中蜡样芽孢杆菌的分离及安全性

【背景】芽孢杆菌是仅次于乳酸菌常用于微生态制剂中的菌种,然而部分芽孢杆菌微生态制剂规范不严,应用存在安全隐患。【目的】调查我国在售动物用芽孢杆菌微生态制剂中蜡样芽孢杆菌携带情况,揭示蜡样芽孢杆菌应用的潜在风险。【方法】对微生态制剂预处理,选择性筛选分离蜡样芽孢杆菌,通过全基因组测序测绘细菌毒素基因谱与耐药基因谱,细胞计数试剂盒-8法测定菌株对细胞的毒性,利用微量肉汤稀释法确定菌株耐药值。【结果】从50份微生态制剂产品中筛选分离得到23株蜡样芽孢杆菌群细菌,它们对氨苄西林、林可霉素和泰妙菌素3种抗生素均耐药,主要毒力基因nhe、hbl、cytK、ces的检出率分别为100%、30%、39%和4%,分离株均有溶血性且39%菌株产生热稳定毒素,不同菌株对非洲绿猴肾细胞呈现出不同程度的毒性。【结论】微生态制剂来源的蜡样芽孢杆菌毒性与耐药性严重,携带毒素基因与耐药基因广泛,多株菌株呈高细胞毒性且产生热稳定毒素。芽孢杆菌微生态制剂存在安全性问题,应加强对蜡样芽孢杆菌的质量安全监管力度,规范微生态制剂的市场秩序,杜绝安全隐患。     

产耐热β-葡萄糖苷酶细菌的筛选与鉴定

从中国高校工业微生物资源和信息中心(CICIM-CU)菌种库的1323株细菌保藏物中筛选出20株产β-葡萄糖苷酶能力较高的细菌.通过16S rDNA序列鉴定,初步确定其中有5株为嗜热溶胞土芽孢杆菌 (Geobacillus sp.),其余为地衣芽孢杆菌 (Bacillus licheniformis).对其中编号为F1...     

大小兴安岭可培养细菌的资源多样性

细菌作为微生物中的重要组成部分, 在有机质的形成与分解、维持生态系统平衡、促进动植物发育等多方面都有着重要作用。2014-2017年, 我们采用常见培养基分离纯培养法及16S rRNA基因序列分析方法对大小兴安岭地区土壤可培养细菌的群落结构和多样性进行了调查研究。结果表明: 从大小兴安岭地区的17个自然保护区内不同生境的土壤中分离获得3,180个菌株, 隶属于24属120种。其中, 芽孢杆菌属(Bacillus)的种数和株数最多, 分别为38种和2,419株, 是大小兴安岭地区可培养细菌的绝对优势类群(占总株数的76.1%); 其次是短杆菌属(Brevibacterium)(13.0%)。大兴安岭地区的物种数、Simpson多样性指数和Shannon-Wiener指数高于小兴安岭地区。优势类群芽孢杆菌属的枯草芽孢杆菌(B. subtilis)、苏云金芽孢杆菌(B. thuringiensis)、巨大芽孢杆菌(B. megaterium)等有重要的生产及科学研究价值。