海洋細(xì)菌源生物農(nóng)藥前體的篩選及抗菌機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-20 06:18
由農(nóng)業(yè)病原菌引起的一系列農(nóng)業(yè)災(zāi)害嚴(yán)重威脅我國(guó)糧食生產(chǎn)安全,導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。微生物源生物農(nóng)藥因?yàn)榫哂械投拘?環(huán)境友好性等優(yōu)點(diǎn)而受到越來(lái)越多的關(guān)注。作為世界上最大的生態(tài)系統(tǒng),海洋環(huán)境中蘊(yùn)含著多樣的微生物和活性物質(zhì),為新型生物農(nóng)藥前體的開(kāi)發(fā)提供了豐富的候選資源。因此,本研究擬開(kāi)展兩個(gè)方面的研究,一方面以病原細(xì)菌鰻弧菌和病原真菌煙草黑脛病菌為研究對(duì)象;另一方面,以病原真菌稻瘟病菌為研究對(duì)象,篩選拮抗這些病原菌的海洋細(xì)菌及其活性產(chǎn)物,并利用蛋白組學(xué)和分子生物學(xué)等技術(shù)研究其抗菌機(jī)理。吩嗪及其衍生物是由假單胞菌所產(chǎn)生的非常重要的次級(jí)代謝產(chǎn)物,并且具有廣譜的拮抗細(xì)菌和真菌的活性。但是直到現(xiàn)在,有關(guān)來(lái)自海洋環(huán)境的假單胞菌及其吩嗪類(lèi)產(chǎn)物卻鮮有報(bào)道。在本研究中,一株具有拮抗病原細(xì)菌的海洋源細(xì)菌Pseudomonas aeruginosa PA31x被分離出來(lái),該菌株可以抑制水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中危害最嚴(yán)重的病原細(xì)菌之一鰻弧菌(Vibrio anguillarum)的生長(zhǎng)。利用高分辨率質(zhì)譜以及核磁共振圖譜分析了該菌株所產(chǎn)的功能性產(chǎn)物,將該活性產(chǎn)物鑒定為吩嗪類(lèi)重要的衍生物,吩嗪-1-羧酸(PCA)。結(jié)合基因克隆等分子...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:114 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 稻瘟病菌研究概況
1.2.1 稻瘟病菌的生物學(xué)特征
1.2.2 稻瘟病菌致病特性
1.2.3 稻瘟病菌的生物防治
1.3 鰻弧菌研究概況
1.3.1 鰻弧菌致病機(jī)理概況
1.3.2 鰻弧菌生物防治
1.4 海洋來(lái)源的微生物活性物質(zhì)
1.5 微生物生防菌株的研究概況
1.5.1 生防假單胞菌研究進(jìn)展
1.5.2 生防芽孢桿菌研究進(jìn)展
1.5.3 其他生防菌株的研究進(jìn)展
1.6 研究?jī)?nèi)容和意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
第三章 拮抗鰻弧菌C312的海洋細(xì)菌的篩選和抗菌機(jī)理初步研究.
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)菌株和培養(yǎng)基
3.2.1 菌株
3.2.2 培養(yǎng)基
3.3 實(shí)驗(yàn)材料
3.4 實(shí)驗(yàn)方法
3.4.1 拮抗鰻弧菌C312的海洋來(lái)源菌株篩選及鑒定
3.4.2 活性產(chǎn)物的分離,純化和結(jié)構(gòu)鑒定
3.4.3 PCA生物合成基因簇分析
3.4.4 PCA拮抗鰻弧菌C312的MIC和IC50值測(cè)定
3.4.5 PCA對(duì)煙草黑脛病菌生長(zhǎng)的抑制作用
3.4.6 PCA拮抗鰻弧菌C312形態(tài)學(xué)變化的SEM觀察
3.4.7 PCA拮抗鰻弧菌C312形態(tài)學(xué)變化的TEM觀察
3.4.8 SEM觀察PCA拮抗煙草黑脛病菌形態(tài)學(xué)變化
3.4.9 TEM觀察PCA拮抗煙草黑脛病菌形態(tài)學(xué)變化
3.4.10 PCA對(duì)鰻弧菌C312和肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549胞內(nèi)ROS的影響
3.4.11 PCA抑制鰻弧菌C312對(duì)斑馬魚(yú)卵發(fā)育的感染
3.4.12 PCA拮抗煙草黑脛病菌的溫室防控實(shí)驗(yàn)
3.4.13 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.5.1 拮抗鰻弧菌C312海洋細(xì)菌的分離和鑒定
3.5.2 P.aeruginosa PA31x活性產(chǎn)物的分離純化
3.5.3 P.aeruginosa PA31x活性產(chǎn)物的核磁共振分析
3.5.4 PCA對(duì)鰻弧菌C312菌株的MIC和IC50值檢測(cè)
3.5.5 P.aeruginosa PA31x菌株合成PCA的基因簇分析
3.5.6 電鏡觀察PCA對(duì)鰻弧菌C312和煙草黑脛病菌形態(tài)學(xué)變化的影響
3.5.7 PCA誘導(dǎo)鰻弧菌C312和肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549胞內(nèi)ROS的積累
3.5.8 PCA降低鰻弧菌C312對(duì)斑馬魚(yú)卵的侵染
3.5.9 PCA防控?zé)煵莺诿劜【臏厥覍?shí)驗(yàn)
3.6 結(jié)果討論
第四章 海洋芽孢桿菌源豐原素的分離純化及其抗稻瘟病菌的分子機(jī)理研究
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)菌株和培養(yǎng)基
4.2.1 菌株
4.2.2 培養(yǎng)基
4.3 實(shí)驗(yàn)材料
4.4 實(shí)驗(yàn)方法
4.4.1 抗菌活性菌株的分離和鑒定
4.4.2 活性物質(zhì)的分離、純化和結(jié)構(gòu)鑒定
4.4.3 B.subtilis BS155菌株的全基因組測(cè)序
4.4.4 稻瘟病菌菌絲體的制備
4.4.5 fengycin BS155對(duì)稻瘟病菌的致死性和細(xì)胞完整性檢測(cè)
4.4.6 SEM觀察fengycin BS155處理的稻瘟病菌菌絲細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化
4.4.7 TEM觀察fengycin BS155處理的稻瘟病菌菌絲細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化
4.4.8 Fengycin BS155處理的稻瘟病菌菌絲蛋白組學(xué)分析
4.4.9 稻瘟病菌菌絲ROS和MMP的檢測(cè)
4.4.10 稻瘟病菌菌絲的SOD和CAT酶活檢測(cè)
4.4.11 稻瘟病菌菌絲DNA皺縮的檢測(cè)
4.4.12 稻瘟病菌菌絲基因熒光定量(qRT-PCR)分析
4.4.13 稻瘟病菌菌絲Western Blot檢測(cè)
4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.5.1 菌株BS155及其代謝產(chǎn)物對(duì)稻瘟病菌生長(zhǎng)的抑制作用
4.5.2 BS155菌株的鑒定
4.5.3 B.subtilis BS155活性產(chǎn)物的分離和鑒定
4.5.4 B.subtilis BS155全基因組測(cè)序
4.5.5 豐原素生物合成相關(guān)基因分析
4.5.6 Fengycin BS155對(duì)稻瘟病菌菌絲亞顯微結(jié)構(gòu)的影響
4.5.7 Fengycin BS155拮抗稻瘟病菌的蛋白組學(xué)分析
4.5.8 Fengycin BS155對(duì)稻瘟病菌的致死性和細(xì)胞完整性影響
4.5.9 Fengycin BS155誘導(dǎo)稻瘟病菌菌絲細(xì)胞內(nèi)ROS的積累
4.5.10 Fengycins BS155誘導(dǎo)稻瘟病菌菌絲細(xì)胞內(nèi)染色體的損傷
4.5.11 Fengycin BS155抑制稻瘟病生長(zhǎng)模式圖
4.6 結(jié)果討論
全文總結(jié)和創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海洋鏈霉菌P10–16代謝產(chǎn)物的分離與鑒定[J]. 郭俊夫,宗蜜蜜,徐文平,陶黎明. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[2]生物農(nóng)藥在稻瘟病防治中的應(yīng)用及前景分析[J]. 沙月霞. 植物保護(hù). 2017(05)
[3]一株海綿放線菌的分離培養(yǎng)、發(fā)酵條件優(yōu)化及其抑制弧菌效果[J]. 杜英俠,李晶瑩,傅敏,張?chǎng)?曲春強(qiáng),李小藝,張菊林,顧穎,王選駿,付晚濤. 大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]海綿放線菌的分離與抑菌活性篩選研究[J]. 杜英俠,任浩杰,張菊林,付晚濤. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2017(07)
[5]海洋微生物來(lái)源的抗菌活性物質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 柏鳳月,倪孟祥. 化學(xué)與生物工程. 2016(05)
[6]植物病害生防細(xì)菌研究進(jìn)展[J]. 李俊州,文才藝. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(10)
[7]活性氧與線粒體損傷研究概述[J]. 李澤君,呼丹,熊克朝,吳純啟,丁日高,王茜莎,王全軍. 中南藥學(xué). 2014(10)
[8]生物農(nóng)藥研究進(jìn)展與未來(lái)展望[J]. 邱德文. 植物保護(hù). 2013(05)
[9]蛋白組學(xué)技術(shù)的發(fā)展及在水生態(tài)毒理學(xué)中的應(yīng)用[J]. 梁雪芳,查金苗,程鋼,王子健. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2012(01)
[10]細(xì)菌對(duì)植物病害生物防治研究進(jìn)展[J]. 許彥君,劉海龍,劉新晶,許艷麗. 大豆科技. 2011(05)
博士論文
[1]防治稻瘟病芽胞桿菌的篩選及生防機(jī)制研究[D]. 李雙東.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]假單胞菌株M18吩嗪合成基因簇表達(dá)調(diào)控及其產(chǎn)物發(fā)酵優(yōu)化研究[D]. 李雅乾.上海交通大學(xué) 2009
[3]鰻弧菌主要致病因子的研究[D]. 陳師勇.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2003
碩士論文
[1]海洋生境解淀粉芽孢桿菌Txc2-1農(nóng)用活性研究[D]. 毛黎明.華東理工大學(xué) 2015
[2]病原鰻弧菌主要生物學(xué)性狀研究[D]. 郭楊柳.河北科技師范學(xué)院 2015
[3]稻瘟病拮抗海洋細(xì)菌HW-14分離、鑒定及其抗菌物質(zhì)的研究[D]. 溫小紅.遼寧師范大學(xué) 2013
[4]生防菌MF-91對(duì)水稻主要病害防治效果、根際微生物多樣性及稻米品質(zhì)的影響[D]. 劉詩(shī)胤.杭州師范大學(xué) 2012
[5]水稻內(nèi)生拮抗細(xì)菌抗菌蛋白的提取、抗生作用及理化特性[D]. 李娟.揚(yáng)州大學(xué) 2007
[6]幾株海洋微生物次生代謝產(chǎn)物篩選農(nóng)用活性物質(zhì)的研究[D]. 徐守健.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[7]稻瘟病菌成熟附著胞cDNA差減文庫(kù)的構(gòu)建[D]. 劉同寶.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3149145
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:114 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 稻瘟病菌研究概況
1.2.1 稻瘟病菌的生物學(xué)特征
1.2.2 稻瘟病菌致病特性
1.2.3 稻瘟病菌的生物防治
1.3 鰻弧菌研究概況
1.3.1 鰻弧菌致病機(jī)理概況
1.3.2 鰻弧菌生物防治
1.4 海洋來(lái)源的微生物活性物質(zhì)
1.5 微生物生防菌株的研究概況
1.5.1 生防假單胞菌研究進(jìn)展
1.5.2 生防芽孢桿菌研究進(jìn)展
1.5.3 其他生防菌株的研究進(jìn)展
1.6 研究?jī)?nèi)容和意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
第三章 拮抗鰻弧菌C312的海洋細(xì)菌的篩選和抗菌機(jī)理初步研究.
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)菌株和培養(yǎng)基
3.2.1 菌株
3.2.2 培養(yǎng)基
3.3 實(shí)驗(yàn)材料
3.4 實(shí)驗(yàn)方法
3.4.1 拮抗鰻弧菌C312的海洋來(lái)源菌株篩選及鑒定
3.4.2 活性產(chǎn)物的分離,純化和結(jié)構(gòu)鑒定
3.4.3 PCA生物合成基因簇分析
3.4.4 PCA拮抗鰻弧菌C312的MIC和IC50值測(cè)定
3.4.5 PCA對(duì)煙草黑脛病菌生長(zhǎng)的抑制作用
3.4.6 PCA拮抗鰻弧菌C312形態(tài)學(xué)變化的SEM觀察
3.4.7 PCA拮抗鰻弧菌C312形態(tài)學(xué)變化的TEM觀察
3.4.8 SEM觀察PCA拮抗煙草黑脛病菌形態(tài)學(xué)變化
3.4.9 TEM觀察PCA拮抗煙草黑脛病菌形態(tài)學(xué)變化
3.4.10 PCA對(duì)鰻弧菌C312和肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549胞內(nèi)ROS的影響
3.4.11 PCA抑制鰻弧菌C312對(duì)斑馬魚(yú)卵發(fā)育的感染
3.4.12 PCA拮抗煙草黑脛病菌的溫室防控實(shí)驗(yàn)
3.4.13 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.5.1 拮抗鰻弧菌C312海洋細(xì)菌的分離和鑒定
3.5.2 P.aeruginosa PA31x活性產(chǎn)物的分離純化
3.5.3 P.aeruginosa PA31x活性產(chǎn)物的核磁共振分析
3.5.4 PCA對(duì)鰻弧菌C312菌株的MIC和IC50值檢測(cè)
3.5.5 P.aeruginosa PA31x菌株合成PCA的基因簇分析
3.5.6 電鏡觀察PCA對(duì)鰻弧菌C312和煙草黑脛病菌形態(tài)學(xué)變化的影響
3.5.7 PCA誘導(dǎo)鰻弧菌C312和肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549胞內(nèi)ROS的積累
3.5.8 PCA降低鰻弧菌C312對(duì)斑馬魚(yú)卵的侵染
3.5.9 PCA防控?zé)煵莺诿劜【臏厥覍?shí)驗(yàn)
3.6 結(jié)果討論
第四章 海洋芽孢桿菌源豐原素的分離純化及其抗稻瘟病菌的分子機(jī)理研究
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)菌株和培養(yǎng)基
4.2.1 菌株
4.2.2 培養(yǎng)基
4.3 實(shí)驗(yàn)材料
4.4 實(shí)驗(yàn)方法
4.4.1 抗菌活性菌株的分離和鑒定
4.4.2 活性物質(zhì)的分離、純化和結(jié)構(gòu)鑒定
4.4.3 B.subtilis BS155菌株的全基因組測(cè)序
4.4.4 稻瘟病菌菌絲體的制備
4.4.5 fengycin BS155對(duì)稻瘟病菌的致死性和細(xì)胞完整性檢測(cè)
4.4.6 SEM觀察fengycin BS155處理的稻瘟病菌菌絲細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化
4.4.7 TEM觀察fengycin BS155處理的稻瘟病菌菌絲細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化
4.4.8 Fengycin BS155處理的稻瘟病菌菌絲蛋白組學(xué)分析
4.4.9 稻瘟病菌菌絲ROS和MMP的檢測(cè)
4.4.10 稻瘟病菌菌絲的SOD和CAT酶活檢測(cè)
4.4.11 稻瘟病菌菌絲DNA皺縮的檢測(cè)
4.4.12 稻瘟病菌菌絲基因熒光定量(qRT-PCR)分析
4.4.13 稻瘟病菌菌絲Western Blot檢測(cè)
4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.5.1 菌株BS155及其代謝產(chǎn)物對(duì)稻瘟病菌生長(zhǎng)的抑制作用
4.5.2 BS155菌株的鑒定
4.5.3 B.subtilis BS155活性產(chǎn)物的分離和鑒定
4.5.4 B.subtilis BS155全基因組測(cè)序
4.5.5 豐原素生物合成相關(guān)基因分析
4.5.6 Fengycin BS155對(duì)稻瘟病菌菌絲亞顯微結(jié)構(gòu)的影響
4.5.7 Fengycin BS155拮抗稻瘟病菌的蛋白組學(xué)分析
4.5.8 Fengycin BS155對(duì)稻瘟病菌的致死性和細(xì)胞完整性影響
4.5.9 Fengycin BS155誘導(dǎo)稻瘟病菌菌絲細(xì)胞內(nèi)ROS的積累
4.5.10 Fengycins BS155誘導(dǎo)稻瘟病菌菌絲細(xì)胞內(nèi)染色體的損傷
4.5.11 Fengycin BS155抑制稻瘟病生長(zhǎng)模式圖
4.6 結(jié)果討論
全文總結(jié)和創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海洋鏈霉菌P10–16代謝產(chǎn)物的分離與鑒定[J]. 郭俊夫,宗蜜蜜,徐文平,陶黎明. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[2]生物農(nóng)藥在稻瘟病防治中的應(yīng)用及前景分析[J]. 沙月霞. 植物保護(hù). 2017(05)
[3]一株海綿放線菌的分離培養(yǎng)、發(fā)酵條件優(yōu)化及其抑制弧菌效果[J]. 杜英俠,李晶瑩,傅敏,張?chǎng)?曲春強(qiáng),李小藝,張菊林,顧穎,王選駿,付晚濤. 大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]海綿放線菌的分離與抑菌活性篩選研究[J]. 杜英俠,任浩杰,張菊林,付晚濤. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2017(07)
[5]海洋微生物來(lái)源的抗菌活性物質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 柏鳳月,倪孟祥. 化學(xué)與生物工程. 2016(05)
[6]植物病害生防細(xì)菌研究進(jìn)展[J]. 李俊州,文才藝. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(10)
[7]活性氧與線粒體損傷研究概述[J]. 李澤君,呼丹,熊克朝,吳純啟,丁日高,王茜莎,王全軍. 中南藥學(xué). 2014(10)
[8]生物農(nóng)藥研究進(jìn)展與未來(lái)展望[J]. 邱德文. 植物保護(hù). 2013(05)
[9]蛋白組學(xué)技術(shù)的發(fā)展及在水生態(tài)毒理學(xué)中的應(yīng)用[J]. 梁雪芳,查金苗,程鋼,王子健. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2012(01)
[10]細(xì)菌對(duì)植物病害生物防治研究進(jìn)展[J]. 許彥君,劉海龍,劉新晶,許艷麗. 大豆科技. 2011(05)
博士論文
[1]防治稻瘟病芽胞桿菌的篩選及生防機(jī)制研究[D]. 李雙東.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]假單胞菌株M18吩嗪合成基因簇表達(dá)調(diào)控及其產(chǎn)物發(fā)酵優(yōu)化研究[D]. 李雅乾.上海交通大學(xué) 2009
[3]鰻弧菌主要致病因子的研究[D]. 陳師勇.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2003
碩士論文
[1]海洋生境解淀粉芽孢桿菌Txc2-1農(nóng)用活性研究[D]. 毛黎明.華東理工大學(xué) 2015
[2]病原鰻弧菌主要生物學(xué)性狀研究[D]. 郭楊柳.河北科技師范學(xué)院 2015
[3]稻瘟病拮抗海洋細(xì)菌HW-14分離、鑒定及其抗菌物質(zhì)的研究[D]. 溫小紅.遼寧師范大學(xué) 2013
[4]生防菌MF-91對(duì)水稻主要病害防治效果、根際微生物多樣性及稻米品質(zhì)的影響[D]. 劉詩(shī)胤.杭州師范大學(xué) 2012
[5]水稻內(nèi)生拮抗細(xì)菌抗菌蛋白的提取、抗生作用及理化特性[D]. 李娟.揚(yáng)州大學(xué) 2007
[6]幾株海洋微生物次生代謝產(chǎn)物篩選農(nóng)用活性物質(zhì)的研究[D]. 徐守健.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[7]稻瘟病菌成熟附著胞cDNA差減文庫(kù)的構(gòu)建[D]. 劉同寶.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3149145
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