苏云金芽胞杆菌cry2Ab、cry9Ea基因的表达及活性分析

旨在为农业害虫防治提供更多的苏云金芽胞杆菌基因资源,从中国吉林市龙潭山土壤样品中分离得到野生菌株命名为Bt LTS-7,扫描电镜显示该菌株产生晶体形状为双锥体和正方体,聚丙烯酰胺凝胶电泳显示该菌株产生130 kD和71 kD的晶体蛋白,通过PCR鉴定出该菌株中含有cry2Ab和cry9Ea基因,并成功克隆到了这两个新基因,并被Bt国际命名委员会正式命名为cry2Ab28和cry9Ea9,将两个基因分别在大肠杆菌Rosetta( DE3)中表达,并进一步对其表达蛋白进行杀虫活性测定.结果显示,Cry2Ab28蛋白对棉铃虫(Helicoverpa armigera)初孵幼虫具有杀虫活性,LC50为32.45 μg/mL.Cry9Ea9蛋白对小菜蛾初孵幼虫(Plutella xylostella)具有较高杀虫活性,LC50为0.77μg/mL.     

一株抑真菌、对甜菜夜蛾高效的苏云金芽胞杆菌菌株

为了扩大苏云金芽胞杆菌的杀虫谱及生防范围,通过抑真菌和杀虫生物活性测定,筛选到一株抑真菌并对甜菜夜蛾高效的菌株Bt519-1.此菌株对所测试的小麦赤霉、黄瓜灰霉等8种真菌都有不同程度的抑制作用,且完全抑制这些真菌孢子的萌发.通过室内生物测定发现该菌株对甜菜夜蛾具有很高的杀虫活性,半致死浓度(LC50>)仅为5.5 μg/mL.经特异引物检测,证明该菌株含有6种杀虫蛋白基因:crylAa、crylAb、crylAc、cry1I、cry2和vip3A.经SDS-PAGE分析,Bt519-1菌株分别产生分子量大约为135 kD～130 kD、95 kD、80 kD、70 kD和65 kD～60 kD的几种杀虫晶体蛋白.在有无几丁质的培养基中都能产生较高活性的几丁质酶.试验证明苏云金芽胞杆菌Bt519-1是一株既杀虫又拮抗真菌的多功能生防菌株.     

宣威草乌根的二萜生物碱

从毛茛科植物宣威草乌干燥块根的乙醇提取物中分离得到８个化合物,经理化常数测定和波谱学方法确定它们的化学结构,分别鉴定为β－谷甾醇（Ｉ）和７个去甲二萜生物碱;黄草乌碱甲,黄草乌碱乙,黄草乌碱丁,它拉胺,异它拉胺,展毛乌头宁和滇乌碱。以上化合物均为首次从该植物中得到,它们是乌头属化学分类学的特征性化合物。     

苏云金芽胞杆菌6618杀虫菌株的分离和鉴定

从我国不同地区采集118份土样,利用温度筛选法分离获得一株苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)6618,镜检观察发现该菌株能产生典型的菱形晶体,PCR分析表明其含有cry1类杀虫基因。采用SDS-PAGE和质谱分析发现该菌株主要产生130 k D原毒素,其组分由Cry1Ae和Cry1Ac原毒素组成。基因序列分析表明该菌株的cry1Ac基因为已知的cry1Ac1,而cry1Ae为新型杀虫基因。毒力生测表明该菌株对棉铃虫(Helicoverpa armigera)幼虫具有显著的杀虫效果。筛选获得的高毒力Bt菌株6618为丰富我国苏云金芽胞杆菌储备和研发新型高效生物杀虫剂提供了菌株资源。     

伯克霍尔德菌HQB-1抑制香蕉枯萎病菌的活性化合物分离鉴定

【背景】伯克霍尔德菌HQB-1对香蕉枯萎病菌(Fusariumoxysporumf.sp.cubenseTropical Race 4,Foc TR4)具有良好的防治效果。【目的】从菌株HQB-1发酵液中分离活性化合物并通过超高效液相联用质谱进行检测,获得该菌株具有良好生防作用的单体化合物。【方法】以HQB-1为目标菌株,大批量发酵并进行发酵液分离、提纯,通过超高效液相联用质谱法与核磁共振波谱法鉴定活性化合物。【结果】HQB-1菌株发酵液中的蛋白对Foc TR4无抑制作用;HQB-1菌株产生儿茶酚型铁载体,而不产生异羟肟酸型铁载体;对HQB-1菌株发酵液离心、浓缩、干燥,获得乙酸乙酯浸膏(粗提物),经过大孔树脂柱的充分吸附,在30%、60%及无水甲醇的洗脱下获得组分1-3,对Foc TR4的抑菌率分别为10.06%、27.82%和51.40%;选择抑菌率最大的组分3过硅胶柱层析,获得黄绿色晶体。该化合物在365 nm波长下具有最大吸收峰,将核磁共振图谱与SciFinder和SDBS信息数据库进行图谱比对,将该抑菌活性化合物鉴定为吩嗪-1-羧酸(Phenazine-1-Carboxylic Acid,PCA)。PCA对Foc TR4的最小抑菌浓度最低,仅为1.563μg/mL,说明PCA对Foc TR4的抑制效果较强。【结论】从HQB-1菌株中分离得到活性化合物PCA,PCA的发现为香蕉枯萎病的生物防治奠定了良好的理论基础。     

苏云金芽胞杆菌Rpp39杀虫晶体蛋白基因的鉴定及cry2Aa12基因的克隆表达

[目的]本研究的目的是分析从四川生态条件下分离的苏云金芽胞杆菌Rpp39菌株的特性,从分子水平上揭示该菌株对鳞翅目高毒力的原因;进一步从中分离克隆cry2Aa基因,并对其进行初步的表达研究.[方法]本研究主要采用扫描电镜观察、PCR-RFLP鉴定法和SDS-PAGE分析法研究菌株的特性;采用PCR直接克隆法克隆cry2Aa全长基因,并亚克隆到原核表达载体pET-30a中,构建重组表达质粒pET-2Aa,再转入受体菌E.coli.BL21(DE3)中进行诱导表达;采用室内生物测定法测定表达产物对小菜蛾和水稻二化螟的毒力.[结果]经扫描电镜观察菌株Rpp39主要产生菱形、方形和圆形3种伴胞晶体;SDS-PAGE分析表明主要产生130 kDa和60 kDa左右2种蛋白;经PCR-RFLP鉴定,该菌株含有cry1Aa、cry1Ab、cry1Ac、cry1Ia和cry2Aa五类杀虫晶体蛋白基因;1种cry2Aa类杀虫晶体蛋白全长基因被克隆,序列分析显示该基因的开放阅读框(ORF)为1902 bps,编码由634个氨基酸组成的蛋白质,氨基酸序列与Cry2Aa1蛋白同源性为99.7%,被国际Bt杀虫晶体蛋白基因命名委员会命名为cry2Aa12.重组表达质粒pET-2Aa在E.coli BL21(DE3)中,经IPTG诱导能正常表达,SDS-PAGE电泳验证含有65 kDa表达蛋白.生物活性测定表明表达的包涵体蛋白对小菜蛾和二化螟具有杀虫活性,LC50分别为5.4 μg/mL和22.3μg/mL.[结论]菌株Rpp39及从中分离克隆的cry2Aa12基因来自四川生态条件,丰富了菌株及基因的资源,在资源积累方面具有重要意义.     

线虫共生致病杆菌PacYellow的吲哚抗生素

【目的】研究特殊生境的微生物——嗜线虫致病杆菌(Xenorhabdus bovienii Pac Yellow)的次级代谢产物,为微生物药物或农用抗生素开发提供结构多样的化合物。【方法】通过16S r RNA基因比对鉴定菌株;利用薄层层析、硅胶柱层析、凝胶层析、液相制备等技术进行分离纯化;利用质谱、红外光谱与核磁共振等光谱技术鉴定化合物结构。【结果】Pac Yellow菌株被鉴定属于致病杆菌属bovienii种。从该菌株中分离纯化了4个单体化合物,它们的结构被鉴定为吲哚类衍生物,可能源于色氨酸与缬氨酸或异亮氨酸的缩合产物。【结论】从嗜线虫致病杆菌——Pac Yellow菌株中分离鉴定了4个吲哚生物碱类抗生素,它们具有中等到高的抗菌活性。     

阴地翠雀花的化学成分研究CSCD

为研究阴地翠雀花(Delphinium umbrosum Hand.-Mazz.)的化学成分,采用硅胶柱色谱从其95%乙醇提取物中分离得到14个化合物。通过HR-ESI-MS、1D和2D NMR等波谱技术鉴定了它们的结构,包括13个牛扁碱型C19-二萜生物碱:牛扁碱(1)、氨茴酰牛扁碱(2)、majusine A(3)、14-deacetylajadine(4)、ajacine(5)、14-deacetylnudicauline(6)、甲基牛扁碱(7)、德尔色明A和B(8)、delavaine A free acid和delavaine B free acid(9)、德拉瓦印A和B(10)、拉翠碱A和B(11)、umbrosumine C(12)、umbrosumines A和B(13),以及1个异喹啉类生物碱:S-glaucine(14)。所有化合物均为首次从该植物中分离得到。测试了化合物(3~8、10~13)对脂多糖诱导小鼠RAW 264.7巨噬细胞产生NO的抑制作用,以及化合物1~14对小鼠乳腺癌4T1细胞的抗肿瘤作用,结果显示所有测试化合物均无明显抗炎及抗肿瘤活性。     

一株对苹果树鳞翅目害虫高毒力的苏云金芽胞杆菌YX-1

苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis(Bt)YX-1是从土壤中分离的对多种鳞翅目害虫具有杀虫活性的新菌株。为了探索该菌株在果树上应用的可行性,本研究测定了Bt YX-1菌株对苹果树上6种鳞翅目害虫的杀虫毒力,同时对该菌株的晶体形态特征、蛋白型、生长特性、基因型等进行了分析。结果表明,Bt YX-1菌株产生菱形伴胞晶体,SDS-PAGE分析表明该菌株表达的主要蛋白条带分子量约为130ku和60ku;基因型鉴定表明,Bt YX-1菌株含有cry1Ac、cry2Ac、cry1I、vip3Aa和cry34-35基因;生物活性测定表明,Bt YX-1菌株的孢晶混合物对美国白蛾Hlyphantria cunea、棉铃虫Helicoverpa armigera、斜纹夜蛾Prodenia litura、梨小食心虫Grapholitha molesta、苹小卷叶蛾Adoxophyes orana以及苹掌舟蛾Phalera flavescens的LC50分别为14.48、2.72×103、6.24×104、1.01×102、3.52×104、4.73×103mg/L,均低于标准菌株Bt HD-1的LC50。发酵上清液的杀虫活性很低,2龄棉铃虫幼虫的死亡率仅为8.33%,但是该上清液能显著提高孢晶混合物的毒力,说明上清液中含有增效物质。研究结果表明该菌株具有进一步开发为商品制剂的潜力。     

耐盐碱菌株的分离筛选及生物学特性和盐碱去除效率的研究

将采集于黑龙江省大庆市盐碱地的土壤样品经适当稀释后,涂布于高盐碱的培养基中,分离纯化获得41株菌。经过不断分别或同时提高培养基的盐、碱浓度进行耐盐碱菌株的筛选,获得1株耐盐碱菌株7,其在pH值13且盐(NaCl)浓度达到200g.L-1的培养基中仍可生长,该菌株既属于极端嗜盐微生物又属于极端嗜碱微生物。分别于不同碳源、氮源、碳氮比、初始pH值和培养温度条件下,对菌株7的生物学特性和盐、碱去除能力进行研究。结果表明,该菌株生长和去除盐碱的最佳碳源为牛肉膏;最佳氮源为蛋白胨;碳氮比为4:1时,最有利于菌株的生长和对盐、碱的去除;菌株生长的最适初始pH值为9.5,最适温度为20℃,而盐、碱去除的最佳温度则为30～35℃。     

酸渣树中一个新的黄烷类化合物

从酸渣树(Carapaguianensis Aubl.)枝条的乙醇提取物中首次分离到7个化合物,通过波谱方法鉴定,它们分别是:()-epicatechin-3-O-(3",5"-di-O-methyl)gallate(1)、(-)-catechin(2)、sciadopitysin(3)、cl eomi scosin B(4)、photogedunin(5)、chi socheton compound F(6)和odoratone(7).其中,化合物1为新黄烷类化合物,2～7为首次从该植物中分离得到.补充了化合物5的13C-NMR谱数据.活性测定显示,化合物7对大菜粉蝶(Pieris brassicae)三龄幼虫具有较强的杀虫活性,化合物2有一定的活性,而正丁醇部分只有很弱的活性.     

一株产碱极端嗜盐杆菌

从青海省大柴旦盐湖中分离到一株极端嗜盐杆菌。该菌株在培养过程中产碱,革兰氏阴性,细胞杆状,0．7-1.0×2-3μm,极生鞭毛运动,绝对好氧,以氨基酸作唯一碳源。不利用碳水化合物,生长所需盐(NaCl)浓度在1 2％以上,最适盐浓度为l 8％。生长pH范围6-l0,最适pH9。MgSO4·7H2Oo-3％对生长无明显影响。细胞蛋白质酸性,不含二氨莲庚二酸和胞壁酸,含甘油二醚键化合物,不具有色素。根据以上特征,将该菌株定为一个新种,定名为产碱嗜盐杆菌(Halobocierium haloalcaligenum n.sp.)。     

粘质沙雷氏菌S823次生代谢产物及其抗肿瘤活性研究

为从土壤中筛选得到能转化甾体化合物和产生具有抑制肿瘤生长的活性化合物菌株,并分离鉴定出活性化合物。利用胆固醇作唯一碳源筛选,通过形态观察、生理生化测试,以及16S rRNA基因序列同源性分析来确定筛选菌株。以Neuro-2a细胞(小鼠神经瘤细胞)作为供试细胞,通过活性跟踪,用柱层析法分离活性成分,经波谱方法鉴定产生的活性物质等方法。结果表明从土壤中筛选得到一株菌株具有抑制肿瘤生长的活性;此菌株与粘质沙雷氏菌属(Gen Bank No.序列号为KR817904. 1)相似性为99%,命名为粘质沙雷氏菌S823;活性化合物为灵菌红素,其对细胞周期分裂蛋白25B (CDC25B)的抑制率是67. 7±2. 9%,对含SH2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶2(SHP2)抑制率为56. 7±0. 4%,对Neuro-2a细胞有抑制作用,其IC50是0. 05μM。灵菌红素是具有抗肿瘤活性的化合物。     

基于denovo测序分析Bt菌株S3299-1基因组特征

分离菌株S3299-1是从海南省吊罗山热带雨林自然保护区土壤中分离保存的对小菜蛾具有杀虫活性的苏云金芽孢杆菌,但目前尚未明确该菌株的杀虫蛋白基因。本研究主要采用Illumina Hiseq2000二代测序平台对分离菌株S3299-1基因组进行Survey测序以挖掘该菌株的杀虫蛋白基因。研究结果表明:S3299-1基因组的大小为5 498 939 bp,GC含量为34.94%,Scaffold 176个,ORF 5 755个,将Scaffold进行拼接得到4个复制子,即一个大小为4 338 kb的拟核和3个不同的质粒(S3299-1p01,S3299-1p02,S3299-1p03),并预测可能含有的毒蛋白编码基因有25个。通过草图测序以及生物信息学分析手段获得S3299-1的框架图,预测该菌株可能含有的杀虫蛋白基因以及为今后研究该菌株的杀虫蛋白功能提供基础。     

豆渣对平菇和灵芝发酵产生木质素酶系的影响

研究了不同浓度的豆渣(1%~5%)对平菇和灵芝固态发酵油菜秸秆产生木质素降解酶系的影响。结果表明:与对照(无豆渣)相比,浓度为3%、4%的豆渣显著提高平菇产生的锰过氧化物酶(MnP)和木质素过氧化物酶(LiP)活性;漆酶(Lac)的活性也在豆渣浓度为2%~4%时得到显著提高。灵芝发酵基质中,3%的豆渣显著提高了MnP和LiP的活性;浓度为3%~5%的豆渣也可显著提高灵芝发酵基质中Lac的活性,其中豆渣浓度为3%时,平菇与灵芝单菌发酵中Lac的活性都达到峰值,分别为对照的2.3倍、1.67倍。     

一株海洋放线菌的分离鉴定及活性研究

从大连海域20~30 m深处生长的海绵中分离到一株有很高抗菌活性的链霉菌D164。根据培养和显微形态、生理生化数据、16S rRNA基因序列数据分析,菌株D164鉴定为娄彻氏链霉菌(Streptomyces rochei)。对菌株D164发酵产物进行抗农业病原菌、杀虫和除草活性检测,结果表明,菌株D164发酵产物具有很高的抗农业病原菌活性,同时又具有很高的杀虫和除草活性,其活性化合物值得进一步研究。     

小果博落回中2种杀虫活性成分的分离及鉴定

以粘虫(Mythimna separata)3龄幼虫为试虫,采用生物活性示踪法从小果博落回(Macleaya microcarpa)乙醇提取物中分离纯化出2种活性成分,经MS1、H-NMR1、3C-NMR分析鉴定为二氢血根碱和二氢白屈菜红碱。采用小叶碟添加法测试了2种化合物对粘虫3龄幼虫的拒食及毒杀活性。结果表明,2种化合物对粘虫3龄幼虫均具有较高的拒食活性,48 h的拒食AFC50分别为0.168和0.231 mg.mL-1,同时,二氢血根碱对粘虫3龄幼虫具有一定的毒杀活性,96 h的LC50为0.085 mg.mL-1。分析认为二氢血根碱可能是小果博落回的主要杀虫活性成分之一。     

青海柴达木极端干旱沙地分离芽孢杆菌的分子鉴定及拮抗活性分析

【目的】研究高原极地环境微生物资源。【方法】采用rep-PCR指纹图谱分析、gyrB基因及16S rDNA基因序列分析等多项分子鉴定技术对分离自青海柴达木极端干旱沙地的8株芽孢杆菌菌株进行分类鉴定;通过平板对峙及接种离体叶片试验检测分离菌株的拮抗活性及对病原菌侵染的防效;采用MALDI-TOF-MS质谱分析生防菌株的活性成分。【结果】8株分离菌株鉴定为Bacillus amyloliquefaciens(6株)、Bacillus axarquiensis(1株)和Bacillus atrophaeus(1株);各菌株对油菜菌核病原真菌(Sclerotinia sclerotiorum)均具有显著的拮抗活性;接种离体叶片试验表明菌株对油菜菌核病菌的侵染具有较好防效;MALDI-TOF-MS质谱分析结果显示菌株DGL1(B.amyloliquefaciens)产生脂肽化合物Fengycin,菌株DGL6(B.axarquiensis)产生脂肽化合物Surfactin、BacillomycinsD和Fengycin,菌株DCD1(B.atrophaeus)产生脂肽化合物Surfactin、Fengycin。【结论】为高原干旱沙地极端环境微生物资源研究及生防菌资源开发和应用提供了研究材料。     

一株北里孢菌株的分离鉴定及其对松材线虫的致病性

【目的】筛选、鉴定出对松材线虫杀灭活性较高的放线菌菌株,并确定生防菌株的毒力因子。【方法】采用平板活性测试及代谢杀虫活性检测方法进行筛选,采用形态学及16S rDNA序列分析等进行鉴定。对发酵液中的活性物质稳定性分析后,利用醇沉、萃取、层析、气相色谱/质谱分析等方法分离纯化出杀虫毒力因子。【结果】从河南南阳宝天曼的腐木及枯枝落叶样品中共分离获得了79株放线菌,从中筛选出对松材线虫有灭活作用的放线菌6株,其中分离株C620菌株对松材线虫的灭活性最高:该菌株的发酵液处理松材线虫48、60 h后线虫的死亡率分别达到60.0%、81.5%。结合该菌株的形态学、生理学特征及16S rDNA序列分析等结果将其归为北里孢菌属中的一个种,菌株编号Kitasatospora sp.strain C620。该菌株的发酵液中杀线虫活性物质的热稳定性、光稳定性及耐储藏性均较强,在中性偏碱性环境较稳定;经pH纸电泳层析初步确定该物质属于碱性水溶性物质。对菌株C620发酵液分离纯化,得到活性化合物为1-苯基-3-(2-吡啶)-5-吡唑啉酮。【结论】获得一株松材线虫高效生防菌Kitasatospora sp.strain C620,其活性物质为1-苯基-3-(2-吡啶)-5-吡唑啉酮。     

产碱菌属的一个新种

从土样中分离得到编号为E54的革兰氏阴性短杆菌。其形态、生理生化特性与假单胞菌属及产碱闺属的近似种均不相同。该菌株无鞭毛,无PHB颗粒形成。氧化酶阳性,氧化葡萄糖产酸,还原硝酸盐但无反硝化作用。产生精氨酸双水解酶,但不产生脲酶和色氯酸脱氨酶。石蕊牛奶产碱并还原n不水解淀粉和明胶。能利用多种碳源。DNA中G十C含量为6 8．65mol％。I)NA DNA杂交结果与产碱菌属更接近c因此,将其定为新种,命名为产酮产碱菌(Alcalige-nes ketogenes sp. Nov. Yin et Cai)。