海洋细菌源生物农药前体的筛选及抗菌机制研究

发布时间：2021-04-20 06:18

　　由农业病原菌引起的一系列农业灾害严重威胁我国粮食生产安全,导致巨大的经济损失。微生物源生物农药因为具有低毒性,环境友好性等优点而受到越来越多的关注。作为世界上最大的生态系统,海洋环境中蕴含着多样的微生物和活性物质,为新型生物农药前体的开发提供了丰富的候选资源。因此,本研究拟开展两个方面的研究,一方面以病原细菌鳗弧菌和病原真菌烟草黑胫病菌为研究对象;另一方面,以病原真菌稻瘟病菌为研究对象,筛选拮抗这些病原菌的海洋细菌及其活性产物,并利用蛋白组学和分子生物学等技术研究其抗菌机理。吩嗪及其衍生物是由假单胞菌所产生的非常重要的次级代谢产物,并且具有广谱的拮抗细菌和真菌的活性。但是直到现在,有关来自海洋环境的假单胞菌及其吩嗪类产物却鲜有报道。在本研究中,一株具有拮抗病原细菌的海洋源细菌Pseudomonas aeruginosa PA31x被分离出来,该菌株可以抑制水产养殖业中危害最严重的病原细菌之一鳗弧菌（Vibrio anguillarum）的生长。利用高分辨率质谱以及核磁共振图谱分析了该菌株所产的功能性产物,将该活性产物鉴定为吩嗪类重要的衍生物,吩嗪-1-羧酸（PCA）。结合基因克隆等分子... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)山东省

【文章页数】：114 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 稻瘟病菌研究概况
        1.2.1 稻瘟病菌的生物学特征
        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 鳗弧菌研究概况
        1.3.1 鳗弧菌致病机理概况
        1.3.2 鳗弧菌生物防治
    1.4 海洋来源的微生物活性物质
    1.5 微生物生防菌株的研究概况
        1.5.1 生防假单胞菌研究进展
        1.5.2 生防芽孢杆菌研究进展
        1.5.3 其他生防菌株的研究进展
    1.6 研究内容和意义
第二章 实验材料
    2.1 实验试剂
    2.2 实验设备
第三章 拮抗鳗弧菌C312的海洋细菌的筛选和抗菌机理初步研究.
    3.1 前言
    3.2 实验菌株和培养基
        3.2.1 菌株
        3.2.2 培养基
    3.3 实验材料
    3.4 实验方法
        3.4.1 拮抗鳗弧菌C312的海洋来源菌株筛选及鉴定
        3.4.2 活性产物的分离,纯化和结构鉴定
        3.4.3 PCA生物合成基因簇分析
        3.4.4 PCA拮抗鳗弧菌C312的MIC和IC50值测定
        3.4.5 PCA对烟草黑胫病菌生长的抑制作用
        3.4.6 PCA拮抗鳗弧菌C312形态学变化的SEM观察
        3.4.7 PCA拮抗鳗弧菌C312形态学变化的TEM观察
        3.4.8 SEM观察PCA拮抗烟草黑胫病菌形态学变化
        3.4.9 TEM观察PCA拮抗烟草黑胫病菌形态学变化
        3.4.10 PCA对鳗弧菌C312和肺癌细胞系A549胞内ROS的影响
        3.4.11 PCA抑制鳗弧菌C312对斑马鱼卵发育的感染
        3.4.12 PCA拮抗烟草黑胫病菌的温室防控实验
        3.4.13 统计学分析
    3.5 实验结果
        3.5.1 拮抗鳗弧菌C312海洋细菌的分离和鉴定
        3.5.2 P.aeruginosa PA31x活性产物的分离纯化
        3.5.3 P.aeruginosa PA31x活性产物的核磁共振分析
        3.5.4 PCA对鳗弧菌C312菌株的MIC和IC50值检测
        3.5.5 P.aeruginosa PA31x菌株合成PCA的基因簇分析
        3.5.6 电镜观察PCA对鳗弧菌C312和烟草黑胫病菌形态学变化的影响
        3.5.7 PCA诱导鳗弧菌C312和肺癌细胞系A549胞内ROS的积累
        3.5.8 PCA降低鳗弧菌C312对斑马鱼卵的侵染
        3.5.9 PCA防控烟草黑胫病菌的温室实验
    3.6 结果讨论
第四章 海洋芽孢杆菌源丰原素的分离纯化及其抗稻瘟病菌的分子机理研究
    4.1 前言
    4.2 实验菌株和培养基
        4.2.1 菌株
        4.2.2 培养基
    4.3 实验材料
    4.4 实验方法
        4.4.1 抗菌活性菌株的分离和鉴定
        4.4.2 活性物质的分离、纯化和结构鉴定
        4.4.3 B.subtilis BS155菌株的全基因组测序
        4.4.4 稻瘟病菌菌丝体的制备
        4.4.5 fengycin BS155对稻瘟病菌的致死性和细胞完整性检测
        4.4.6 SEM观察fengycin BS155处理的稻瘟病菌菌丝细胞结构变化
        4.4.7 TEM观察fengycin BS155处理的稻瘟病菌菌丝细胞结构变化
        4.4.8 Fengycin BS155处理的稻瘟病菌菌丝蛋白组学分析
        4.4.9 稻瘟病菌菌丝ROS和MMP的检测
        4.4.10 稻瘟病菌菌丝的SOD和CAT酶活检测
        4.4.11 稻瘟病菌菌丝DNA皱缩的检测
        4.4.12 稻瘟病菌菌丝基因荧光定量（qRT-PCR）分析
        4.4.13 稻瘟病菌菌丝Western Blot检测
    4.5 实验结果
        4.5.1 菌株BS155及其代谢产物对稻瘟病菌生长的抑制作用
        4.5.2 BS155菌株的鉴定
        4.5.3 B.subtilis BS155活性产物的分离和鉴定
        4.5.4 B.subtilis BS155全基因组测序
        4.5.5 丰原素生物合成相关基因分析
        4.5.6 Fengycin BS155对稻瘟病菌菌丝亚显微结构的影响
        4.5.7 Fengycin BS155拮抗稻瘟病菌的蛋白组学分析
        4.5.8 Fengycin BS155对稻瘟病菌的致死性和细胞完整性影响
        4.5.9 Fengycin BS155诱导稻瘟病菌菌丝细胞内ROS的积累
        4.5.10 Fengycins BS155诱导稻瘟病菌菌丝细胞内染色体的损伤
        4.5.11 Fengycin BS155抑制稻瘟病生长模式图
    4.6 结果讨论
全文总结和创新点
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文和研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3149145