香蕉枯萎病拮抗芽孢桿菌脂肽類抗生素基因引物篩選
發(fā)布時間：2021-08-02 18:51
脂肽類抗生素（cyclic lipopeptides, CLPs）是芽孢桿菌產(chǎn)生的一類天然農(nóng)用抗生素,在芽孢桿菌生物防治方面發(fā)揮著重要作用。本研究測定了包括解淀粉芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、暹羅芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌4種共20株芽孢桿菌對香蕉枯萎病等病原真菌的拮抗能力。設(shè)計(jì)了包括Bacillomycin、Fengycins、Iturins、Surfactin等CLPs相關(guān)合成基因的引物,對供試20株芽孢桿菌及7份土壤樣品進(jìn)行PCR擴(kuò)增,篩選出可用于對芽孢桿菌和土壤監(jiān)測的CLPs引物。結(jié)果表明:共有16株芽孢桿菌表現(xiàn)出拮抗病原真菌的能力,顯微觀察到這些芽孢桿菌發(fā)酵液中的脂肽類粗提物能夠破壞Foc4的生物膜系統(tǒng)及細(xì)胞壁,使菌絲膨脹畸形;獲得12對可有效擴(kuò)增芽孢桿菌CLPs基因的引物對（BamD-F/R, BamA-F/R, FenA-F/R, FenB-F/R, 61FenA-F/R,61FenB-F/R, ItuA-F/R, ItuB-F/R, ItuC-F/R, ItuD-F/R, SrfAA-F/R, SrfAB-F/R）,供試芽孢桿菌中具有拮抗能力的芽孢桿菌均能擴(kuò)增到ItuC基因,拮抗...
【文章來源】：分子植物育種. 2020,18(24)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
掃描電鏡觀察芽孢桿菌發(fā)酵液粗提物對Foc4的影響
透射電鏡觀察芽孢桿菌發(fā)酵液粗提物對Foc4的影響
抑菌蛋白、抑菌多肽、抑菌脂肽是芽孢桿菌分泌的主要抑菌活性物質(zhì)(楊瑞先等,2015)，其中以Iturins和fengycins為代表的脂肽類抗生素是其抑制真菌的重要活性物質(zhì)(Falardeau et al.,2013)。這些脂肽抗生素可以通過與膜作用，破壞細(xì)胞膜，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)發(fā)生外漏。還可以抑制細(xì)胞壁的重要組成葡聚糖、肽聚糖和幾丁質(zhì)的合成,從而導(dǎo)致病原真菌細(xì)胞壁的形成受阻，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)滲漏、原生質(zhì)體裸露，從而導(dǎo)致不同生命階段的病原真菌(如菌絲,分生孢子或游動孢子等)裂解(Saravanakumar et al.,2019)。掃描電鏡和透射電鏡觀察結(jié)果表明，拮抗芽孢桿菌的發(fā)酵液脂肽類粗提物，可以使病原真菌菌絲出現(xiàn)表面粗糙、皺縮、畸形、完整性被破壞、分生節(jié)點(diǎn)膨脹、畸形、孢子發(fā)育不全。經(jīng)粗提物處理過的病原真菌出現(xiàn)類似“質(zhì)壁分離”的現(xiàn)象、細(xì)胞器結(jié)構(gòu)界限不清晰、細(xì)胞膜破壞、細(xì)胞壁被裂解等現(xiàn)象。與Arrebola等(2010)的研究結(jié)果一致，說明拮抗芽孢桿菌可以通過分泌脂肽類抗生素(CLPs)表現(xiàn)出具有對包括香蕉枯萎病在內(nèi)的多種病原真菌抑制能力。通過對供試芽孢桿菌進(jìn)行CLPs基因PCR檢測發(fā)現(xiàn)，所設(shè)計(jì)的14對引物對供試的20株芽孢桿菌擴(kuò)增效率顯著，其中在活體對峙試驗(yàn)中具有高抑菌能力的芽孢桿菌，其擁有脂肽類抗生素基因的種類與豐度也相應(yīng)較高，同時發(fā)酵液粗提物對Foc4具有高抑制力的芽孢桿菌均能擴(kuò)增一定數(shù)量的CLPs合成基因特異性片段，且能擴(kuò)增到CLPs基因種類與豐度越高其抑制力也越強(qiáng)，說明其表現(xiàn)出的高病原真菌抑制力與脂肽類抗生素基因的多樣性與豐富度存在正向聯(lián)系，這與曹智淳(2016)的結(jié)果一致。脂肽類抗生素基因的多樣性和豐度方面的特征，也可以作為篩選生防芽孢桿菌菌株和預(yù)測其拮抗?jié)摿Φ臈l件。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]牡丹根部內(nèi)生細(xì)菌的分離鑒定及脂肽類物質(zhì)的拮抗活性研究[J]. 楊瑞先,姬俊華,王祖華,劉萍,薛冬,王瓚楊. 微生物學(xué)通報(bào). 2015(06)
[2]生防菌EN5的定殖能力及其對根際土壤微生物類群的影響[J]. 連玲麗,謝荔巖,陳錦明,鄭璐平,林奇英. 植物保護(hù). 2011(02)
[3]枯草芽孢桿菌JA產(chǎn)生的脂肽類抗生素-iturin A的純化及電噴霧質(zhì)譜鑒定[J]. 陳華,袁成凌,蔡克周,鄭之明,余增亮. 微生物學(xué)報(bào). 2008(01)
碩士論文
[1]基于防病促生的土壤功能微生物群落構(gòu)建及培養(yǎng)條件優(yōu)化[D]. 陳志杰.海南大學(xué) 2018
[2]構(gòu)建香蕉枯萎病拮抗芽胞桿菌多重篩選體系及防效研究[D]. 曹智淳.海南大學(xué) 2016
[3]復(fù)合微生物防治黃瓜枯萎病作用機(jī)理初步研究[D]. 麻耀華.河北師范大學(xué) 2012
本文編號：3318089
【文章來源】：分子植物育種. 2020,18(24)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
掃描電鏡觀察芽孢桿菌發(fā)酵液粗提物對Foc4的影響
透射電鏡觀察芽孢桿菌發(fā)酵液粗提物對Foc4的影響
抑菌蛋白、抑菌多肽、抑菌脂肽是芽孢桿菌分泌的主要抑菌活性物質(zhì)(楊瑞先等,2015)，其中以Iturins和fengycins為代表的脂肽類抗生素是其抑制真菌的重要活性物質(zhì)(Falardeau et al.,2013)。這些脂肽抗生素可以通過與膜作用，破壞細(xì)胞膜，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)發(fā)生外漏。還可以抑制細(xì)胞壁的重要組成葡聚糖、肽聚糖和幾丁質(zhì)的合成,從而導(dǎo)致病原真菌細(xì)胞壁的形成受阻，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)滲漏、原生質(zhì)體裸露，從而導(dǎo)致不同生命階段的病原真菌(如菌絲,分生孢子或游動孢子等)裂解(Saravanakumar et al.,2019)。掃描電鏡和透射電鏡觀察結(jié)果表明，拮抗芽孢桿菌的發(fā)酵液脂肽類粗提物，可以使病原真菌菌絲出現(xiàn)表面粗糙、皺縮、畸形、完整性被破壞、分生節(jié)點(diǎn)膨脹、畸形、孢子發(fā)育不全。經(jīng)粗提物處理過的病原真菌出現(xiàn)類似“質(zhì)壁分離”的現(xiàn)象、細(xì)胞器結(jié)構(gòu)界限不清晰、細(xì)胞膜破壞、細(xì)胞壁被裂解等現(xiàn)象。與Arrebola等(2010)的研究結(jié)果一致，說明拮抗芽孢桿菌可以通過分泌脂肽類抗生素(CLPs)表現(xiàn)出具有對包括香蕉枯萎病在內(nèi)的多種病原真菌抑制能力。通過對供試芽孢桿菌進(jìn)行CLPs基因PCR檢測發(fā)現(xiàn)，所設(shè)計(jì)的14對引物對供試的20株芽孢桿菌擴(kuò)增效率顯著，其中在活體對峙試驗(yàn)中具有高抑菌能力的芽孢桿菌，其擁有脂肽類抗生素基因的種類與豐度也相應(yīng)較高，同時發(fā)酵液粗提物對Foc4具有高抑制力的芽孢桿菌均能擴(kuò)增一定數(shù)量的CLPs合成基因特異性片段，且能擴(kuò)增到CLPs基因種類與豐度越高其抑制力也越強(qiáng)，說明其表現(xiàn)出的高病原真菌抑制力與脂肽類抗生素基因的多樣性與豐富度存在正向聯(lián)系，這與曹智淳(2016)的結(jié)果一致。脂肽類抗生素基因的多樣性和豐度方面的特征，也可以作為篩選生防芽孢桿菌菌株和預(yù)測其拮抗?jié)摿Φ臈l件。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]牡丹根部內(nèi)生細(xì)菌的分離鑒定及脂肽類物質(zhì)的拮抗活性研究[J]. 楊瑞先,姬俊華,王祖華,劉萍,薛冬,王瓚楊. 微生物學(xué)通報(bào). 2015(06)
[2]生防菌EN5的定殖能力及其對根際土壤微生物類群的影響[J]. 連玲麗,謝荔巖,陳錦明,鄭璐平,林奇英. 植物保護(hù). 2011(02)
[3]枯草芽孢桿菌JA產(chǎn)生的脂肽類抗生素-iturin A的純化及電噴霧質(zhì)譜鑒定[J]. 陳華,袁成凌,蔡克周,鄭之明,余增亮. 微生物學(xué)報(bào). 2008(01)
碩士論文
[1]基于防病促生的土壤功能微生物群落構(gòu)建及培養(yǎng)條件優(yōu)化[D]. 陳志杰.海南大學(xué) 2018
[2]構(gòu)建香蕉枯萎病拮抗芽胞桿菌多重篩選體系及防效研究[D]. 曹智淳.海南大學(xué) 2016
[3]復(fù)合微生物防治黃瓜枯萎病作用機(jī)理初步研究[D]. 麻耀華.河北師范大學(xué) 2012
本文編號：3318089
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