香蕉枯萎病拮抗芽孢杆菌脂肽类抗生素基因引物筛选
发布时间：2021-08-02 18:51
脂肽类抗生素（cyclic lipopeptides, CLPs）是芽孢杆菌产生的一类天然农用抗生素,在芽孢杆菌生物防治方面发挥着重要作用。本研究测定了包括解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、暹罗芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌4种共20株芽孢杆菌对香蕉枯萎病等病原真菌的拮抗能力。设计了包括Bacillomycin、Fengycins、Iturins、Surfactin等CLPs相关合成基因的引物,对供试20株芽孢杆菌及7份土壤样品进行PCR扩增,筛选出可用于对芽孢杆菌和土壤监测的CLPs引物。结果表明:共有16株芽孢杆菌表现出拮抗病原真菌的能力,显微观察到这些芽孢杆菌发酵液中的脂肽类粗提物能够破坏Foc4的生物膜系统及细胞壁,使菌丝膨胀畸形;获得12对可有效扩增芽孢杆菌CLPs基因的引物对（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）,供试芽孢杆菌中具有拮抗能力的芽孢杆菌均能扩增到ItuC基因,拮抗...
【文章来源】：分子植物育种. 2020,18(24)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
扫描电镜观察芽孢杆菌发酵液粗提物对Foc4的影响
透射电镜观察芽孢杆菌发酵液粗提物对Foc4的影响
抑菌蛋白、抑菌多肽、抑菌脂肽是芽孢杆菌分泌的主要抑菌活性物质(杨瑞先等,2015)，其中以Iturins和fengycins为代表的脂肽类抗生素是其抑制真菌的重要活性物质(Falardeau et al.,2013)。这些脂肽抗生素可以通过与膜作用，破坏细胞膜，导致细胞质发生外漏。还可以抑制细胞壁的重要组成葡聚糖、肽聚糖和几丁质的合成,从而导致病原真菌细胞壁的形成受阻，导致细胞质渗漏、原生质体裸露，从而导致不同生命阶段的病原真菌(如菌丝,分生孢子或游动孢子等)裂解(Saravanakumar et al.,2019)。扫描电镜和透射电镜观察结果表明，拮抗芽孢杆菌的发酵液脂肽类粗提物，可以使病原真菌菌丝出现表面粗糙、皱缩、畸形、完整性被破坏、分生节点膨胀、畸形、孢子发育不全。经粗提物处理过的病原真菌出现类似“质壁分离”的现象、细胞器结构界限不清晰、细胞膜破坏、细胞壁被裂解等现象。与Arrebola等(2010)的研究结果一致，说明拮抗芽孢杆菌可以通过分泌脂肽类抗生素(CLPs)表现出具有对包括香蕉枯萎病在内的多种病原真菌抑制能力。通过对供试芽孢杆菌进行CLPs基因PCR检测发现，所设计的14对引物对供试的20株芽孢杆菌扩增效率显著，其中在活体对峙试验中具有高抑菌能力的芽孢杆菌，其拥有脂肽类抗生素基因的种类与丰度也相应较高，同时发酵液粗提物对Foc4具有高抑制力的芽孢杆菌均能扩增一定数量的CLPs合成基因特异性片段，且能扩增到CLPs基因种类与丰度越高其抑制力也越强，说明其表现出的高病原真菌抑制力与脂肽类抗生素基因的多样性与丰富度存在正向联系，这与曹智淳(2016)的结果一致。脂肽类抗生素基因的多样性和丰度方面的特征，也可以作为筛选生防芽孢杆菌菌株和预测其拮抗潜力的条件。
【参考文献】：
期刊论文
[1]牡丹根部内生细菌的分离鉴定及脂肽类物质的拮抗活性研究[J]. 杨瑞先,姬俊华,王祖华,刘萍,薛冬,王瓒杨. 微生物学通报. 2015(06)
[2]生防菌EN5的定殖能力及其对根际土壤微生物类群的影响[J]. 连玲丽,谢荔岩,陈锦明,郑璐平,林奇英. 植物保护. 2011(02)
[3]枯草芽孢杆菌JA产生的脂肽类抗生素-iturin A的纯化及电喷雾质谱鉴定[J]. 陈华,袁成凌,蔡克周,郑之明,余增亮. 微生物学报. 2008(01)
硕士论文
[1]基于防病促生的土壤功能微生物群落构建及培养条件优化[D]. 陈志杰.海南大学 2018
[2]构建香蕉枯萎病拮抗芽胞杆菌多重筛选体系及防效研究[D]. 曹智淳.海南大学 2016
[3]复合微生物防治黄瓜枯萎病作用机理初步研究[D]. 麻耀华.河北师范大学 2012
本文编号：3318089
【文章来源】：分子植物育种. 2020,18(24)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
扫描电镜观察芽孢杆菌发酵液粗提物对Foc4的影响
透射电镜观察芽孢杆菌发酵液粗提物对Foc4的影响
抑菌蛋白、抑菌多肽、抑菌脂肽是芽孢杆菌分泌的主要抑菌活性物质(杨瑞先等,2015)，其中以Iturins和fengycins为代表的脂肽类抗生素是其抑制真菌的重要活性物质(Falardeau et al.,2013)。这些脂肽抗生素可以通过与膜作用，破坏细胞膜，导致细胞质发生外漏。还可以抑制细胞壁的重要组成葡聚糖、肽聚糖和几丁质的合成,从而导致病原真菌细胞壁的形成受阻，导致细胞质渗漏、原生质体裸露，从而导致不同生命阶段的病原真菌(如菌丝,分生孢子或游动孢子等)裂解(Saravanakumar et al.,2019)。扫描电镜和透射电镜观察结果表明，拮抗芽孢杆菌的发酵液脂肽类粗提物，可以使病原真菌菌丝出现表面粗糙、皱缩、畸形、完整性被破坏、分生节点膨胀、畸形、孢子发育不全。经粗提物处理过的病原真菌出现类似“质壁分离”的现象、细胞器结构界限不清晰、细胞膜破坏、细胞壁被裂解等现象。与Arrebola等(2010)的研究结果一致，说明拮抗芽孢杆菌可以通过分泌脂肽类抗生素(CLPs)表现出具有对包括香蕉枯萎病在内的多种病原真菌抑制能力。通过对供试芽孢杆菌进行CLPs基因PCR检测发现，所设计的14对引物对供试的20株芽孢杆菌扩增效率显著，其中在活体对峙试验中具有高抑菌能力的芽孢杆菌，其拥有脂肽类抗生素基因的种类与丰度也相应较高，同时发酵液粗提物对Foc4具有高抑制力的芽孢杆菌均能扩增一定数量的CLPs合成基因特异性片段，且能扩增到CLPs基因种类与丰度越高其抑制力也越强，说明其表现出的高病原真菌抑制力与脂肽类抗生素基因的多样性与丰富度存在正向联系，这与曹智淳(2016)的结果一致。脂肽类抗生素基因的多样性和丰度方面的特征，也可以作为筛选生防芽孢杆菌菌株和预测其拮抗潜力的条件。
【参考文献】：
期刊论文
[1]牡丹根部内生细菌的分离鉴定及脂肽类物质的拮抗活性研究[J]. 杨瑞先,姬俊华,王祖华,刘萍,薛冬,王瓒杨. 微生物学通报. 2015(06)
[2]生防菌EN5的定殖能力及其对根际土壤微生物类群的影响[J]. 连玲丽,谢荔岩,陈锦明,郑璐平,林奇英. 植物保护. 2011(02)
[3]枯草芽孢杆菌JA产生的脂肽类抗生素-iturin A的纯化及电喷雾质谱鉴定[J]. 陈华,袁成凌,蔡克周,郑之明,余增亮. 微生物学报. 2008(01)
硕士论文
[1]基于防病促生的土壤功能微生物群落构建及培养条件优化[D]. 陈志杰.海南大学 2018
[2]构建香蕉枯萎病拮抗芽胞杆菌多重筛选体系及防效研究[D]. 曹智淳.海南大学 2016
[3]复合微生物防治黄瓜枯萎病作用机理初步研究[D]. 麻耀华.河北师范大学 2012
本文编号：3318089
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