三株芽孢杆菌的生防特性研究

为明确贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）GY1、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）GY10和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）GY12的生防特性,采用平板试验法、对扣法、盆栽试验等,对三株生防菌的抑菌谱、次生代谢产物、挥发性物质、根际定殖能力和促生能力等进行了研究。结果表明,GY1、GY10、GY12培养液可以显著促进烟草种子的萌发和烟株的生长;三株生防菌抑菌谱广,对烟草赤星病菌、黑胫病菌及花生镰刀菌等9种病原具有显著的抑制作用,并且都具有分泌嗜铁素和蛋白酶的能力;三株生防菌发酵上清液和挥发性物质对链格孢菌（Alternaria alternata）和烟草疫霉菌（Phytophthora parasitica var.nicotianae）具有显著抑制作用;菌株的分泌蛋白热稳定性好,对烟草赤星病菌具有显著的体外抑菌活性,并对酸性环境具有较高的耐受性;根际定殖结果表明,GY1-GY10-GY12复配与单菌株相比能增加各生防菌在烟草根际的定殖。以上结果对于菌株GY1、GY10、GY12生防特性的深入挖掘和产业化开发具有一定的指导作用。     

五种生防芽孢杆菌碳源代谢表型分析

为了解芽孢杆菌类生防细菌的碳源代谢表型特征,以5种7株生防芽孢杆菌[短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、饲料类芽孢杆菌（Paenibacillus pabuli）及枯草芽孢杆菌（Bacillus subtillis）]为对象,采用Biolog代谢表型技术测定了它们的190种碳源代谢表型。结果表明,碳源代谢数量最多的是短小芽孢杆菌,为107种,其他依次为：地衣芽孢杆菌（96种）、解淀粉芽孢杆菌（89种）、饲料类芽孢杆菌菌株4（75种）,菌株5（78种）、枯草芽孢杆菌菌株1（74种）、菌株2（70种）。芽孢杆菌菌株在种间和种内的代谢表型间均存在差异,共同代谢的碳源有54种,其中高效代谢的碳源有24种,包括17种多糖类碳源（L-阿拉伯糖、D-海藻糖、D-甘露醇、甘油、D-木糖、D-核糖、D-果糖、D-葡萄糖、蔗糖等）和7种有机酸类碳源（D,L-苹果酸、L-天冬酰胺酸、柠檬酸、延胡索酸、L-苹果酸、丙酮酸和5-酮基-D-葡萄糖酸）。研究结果为芽孢杆菌类生防菌剂的开发和利用提供了理论基础。     

烟草赤星病拮抗芽胞杆菌的筛选、鉴定及促生防病作用

为获得对烟草赤星病菌具有较好生防效果的芽胞杆菌,从福建、山东、云南等地烟草叶片中分离得到187株菌株,对烟草种子进行浸种处理,通过测定发芽率筛选到能够促进种子萌发的6株菌株;利用平板拮抗法、离体叶片接种法、温室生测发现FJ1、FJ1-6能促进烟草生长且对赤星病防效较好;通过生理生化和分子生物学鉴定,FJ1为萎缩芽胞杆菌（Bacillus atrophaeus）,FJ1-6为贝莱斯芽胞杆菌（Bacillus velezensis）。防病特性研究发现,两菌株含有参与脂肽类抗生素Surfactin、Fengycin和Iturin合成的基因且脂肽类粗提物对赤星病菌丝生长有明显的抑制作用,抑制率分别为56.9%、65.0%。综上,FJ1、FJ1-6具有优良的促生防病特性及显著的促种子萌发效应,可应用于烟草育苗及赤星病的防治。     

烟草疫霉菌拮抗细菌的筛选鉴定及发酵条件优化

为了筛选对烟草疫霉菌具有拮抗作用的生防细菌菌株,本研究从烟草黑胫病病圃地采集健康烟株的根际土样,采用对峙培养法筛选得到8株对烟草黑胫病具有拮抗作用的细菌菌株,其中编号为LB-9的菌株对烟草疫霉菌的抑制作用最强且效果稳定,抑菌率为60.6%,且抑菌谱广,对其进行16S rRNA基因序列分析后将该菌株鉴定为多粘芽孢杆菌。采用单因素优化试验初步探究了多粘芽孢杆菌LB-9的最适发酵条件,明确了LB-9的最适发酵培养基、最适发酵温度、最适发酵时间和最适发酵初始pH值,对其生防制剂的开发应用具有重要意义。     

烟草黑胫病不同植物源生防菌的筛选及防效测定

植物内生菌是生防菌剂的宝贵资源,在作物病害生物防治中具有重要作用。本文采用稀释平板法从8种不同植物茎组织中分离内生菌,采用二次平板对峙法筛选拮抗菌,通过形态观察、生理生化反应及16S rDNA分析鉴定菌种,利用盆栽和田间试验检验其生防防效,并测定其促生作用。结果表明:分离出内生菌共89株,其中烟草疫霉菌拮抗效果较好的菌株6株,分别为J11、J21（构树）,T3、T23（马铃薯）,G3（枸杞）和KY（烟草）。KY被鉴定为亚麻假单胞菌（Pseudomonas lini）,J11、G3和T3为蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）,T23为短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）,J21为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。KY、T23及J11的相对防效较好,盆栽相对防效分别为75.41%、63.93%、70.49%,大田相对防效分别为63.62%、51.11%、52.67%,且对烟株的株高、茎围均有促生作用。      

抗烟草疫霉活性木霉与芽孢杆菌共培养体系的构建与优化

为减轻化学药剂防治烟草疫霉带来的弊端,提高生防菌剂效果,通过琼脂糖扩散法筛选抗性木霉并构建木霉和枯草芽孢杆菌Tpb55共培养体系,采用菌丝生长速率法评价了种间互作防治烟草疫霉的效果,利用单因素法优化共培养体系的培养基成分和发酵条件,并通过盆栽试验验证其对烟草黑胫病的防治效果。结果表明,棘孢木霉HG1具有良好的抗烟草疫霉活性,与枯草芽孢杆菌Tpb55的共培养体系如下:HG1(10⁶CFU/mL)接种量为2%,与Tpb55(10⁶CFU/mL)接种比例为10:1,采用序列共培养方式,即先接种HG1,24h后接种Tpb55。优化后的最适培养基成分为木糖10 g/L,蛋白胨和酵母粉(质量比为2:1)5g/L;最佳发酵为温度25℃,初始pH7.5,转速140r/min。共培养发酵液盆栽防病效果显著优于单培养,防治效果达到74.72%。该体系发酵后能够明显提升两株生防菌抑制烟草疫霉的活性,并对烟草黑胫病具有显著防病效果,为后续多菌株共发酵生防菌剂的开发提供基础。     

烟草根黑腐病根际拮抗菌的筛选、鉴定及其促生防病效果

为挖掘对烟草根黑腐病菌有较高拮抗效果的根际促生菌资源,从四川广元和陕西汉中等地采集30份烟草根际土壤,以烟草根黑腐病菌为靶标,采用温度筛选法和平板对峙法分离筛选出有高效拮抗活性的菌株,并对该菌株进行系统发育分析,采用抗生素标记法和温室盆栽法测定菌株LY79的定殖规律、对烟草的促生效果以及对烟草根黑腐病的防治效果。结果表明：（1）从烟草根际土壤分离到一株烟草根黑腐病高效拮抗菌株LY79,经形态学、生理生化鉴定结合16S rRNA和持家基因ropB分析将菌株LY79鉴定为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。（2）抗生素标记菌株LY79^A在烟草根际土定殖规律为先下降后上升再下降最终趋于稳定,且施药40 d后仍能在烟草根际土、根系、茎、叶分离到1.34×10⁶、2.91×10⁴、1.81×10⁴、1.01×10⁴ CFU/g的菌株LY79^A,说明其定殖能力较强。（3）菌株LY79对烟草促生效果较好,处理60 d后,烟草的株高、茎粗、整株干质量、根干质量分别增加了34.68%、37.85%、103.79%、72.55%。（4）1×10⁹ CFU/mL浓度的菌株LY79发酵液对烟草根黑腐病的盆栽防效达71.54%,仅略低于对照药剂70%甲基托布津500倍液。解淀粉芽孢杆菌LY79在烟草根黑腐病防治中具有较大的应用潜力。     

胡麻枯萎病生防芽孢杆菌筛选及抑菌效果研究

为筛选拮抗胡麻枯萎病菌的生防微生物,对采自我国不同省份胡麻根围土壤进行了细菌分离和拮抗菌筛选。根据土样中151株病原菌尖孢镰刀菌[Fusarium oxysporum f.sp.lini（FOL）]对峙培养获得21株拮抗芽孢杆菌,其中XJ2-20拮抗效果最好,盆栽实验的胡麻枯萎病防效可达56.3%,经鉴定为枯草芽孢杆菌。菌株XJ2-20对151株镰刀菌株的抑菌率最高可达64.5%,其发酵滤液可抑制尖孢镰刀菌生长及抑制分生孢子萌发。菌株XJ2-20的抑菌活性物质的最佳硫酸铵沉淀浓度为70%,活性物质对热和胰蛋白酶敏感,最适pH为7。其最佳发酵条件为LB液体培养基（初始pH 7.2）、每300mL三角瓶装液量50～100mL,29℃培养5d。     

LiCl-ARTP复合诱变选育高产碱性蛋白酶菌株及其发酵条件优化

以地衣芽孢杆菌（Baclicus lincheniformis）E-417为出发菌株,采用氯化锂（LiCl）-常压室温等离子体（ARTP）复合诱变法对其进行诱变,通过酪蛋白平板初筛、摇瓶复筛、遗传稳定性验证筛选高产碱性蛋白酶的优良菌株,并通过单因素及响应面试验对其发酵产酶条件进行优化。结果表明,在氯化锂添加量为1.5%、ARTP照射时间为45 s的最适复合诱变条件下筛选得到1株高产碱性蛋白酶的优良菌株F-3,酶活达到12 147 U/mL,且该菌株传代8次后仍具有良好的遗传稳定性,其最适发酵培养基成分为玉米粉41 g/L、豆饼粉40 g/L、碳酸钠2.1 g/L、磷酸氢二钠2.0 g/L;最适发酵条件为发酵温度37 ℃、初始pH值7.0、接种量8%。在此优化条件下,碱性蛋白酶酶活达到16 156 U/mL,较原始菌株提高75%。     

固态发酵玉米黄粉饲料复合菌种的筛选

运用平板点种法、点种刺激圈法和多菌种固体发酵法3种主要方法,筛选发酵玉米黄粉饲料的复合菌株。结果表明,枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）、凝结芽孢杆菌（Bacilluscoagulans）和地衣芽孢杆菌（Bacilluslicheniformis）3种菌株以1∶1∶1的比例混合,按5% 的接种量接入发酵培养基,发酵效果较好,于30 ℃条件下发酵120 h,玉米黄粉饲料中可溶性蛋白含量由3.78%提高到14.26%。     

常压室温等离子体诱变选育高产核黄素枯草芽孢杆菌

该研究以BS120作为出发菌株,通过常压室温等离子体诱变(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)技术进行诱变处理,第一轮以40 mg/L 8-氮鸟嘌呤为筛选拮抗物进行筛选,得到核黄素产量和得率分别提升61.60%和58.12%的菌株BSG1。第二轮诱变以300 mg/L寡霉素为筛选拮抗物进行筛选,筛选获得菌株BSG3,核黄素产量和得率较BS120分别提升83.59%和78.76%。将核黄素操纵子表达质粒pMX45转入BSG3中,得到菌株BSG5,核黄素产量达到(4467.08±99.47)mg/L,得率为(42.56±1.25)mg/g葡萄糖,较BS120分别提高140.94%和120.52%,展现了良好的核黄素发酵性能和遗传稳定性。     

四种稻瘟病生防菌的筛选及其活性评价

为了探明生防菌对稻瘟病菌的抑制作用,采用平板对峙法初筛、生长速率法复筛,从供试菌株中筛出4种对稻瘟病菌有明显抑制作用的目标生防菌,即解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)D1、嗜麦芽寡养假单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)he41、纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)he14和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)H3。采用生长速率法测定4种生防菌无菌发酵滤液对稻瘟病菌的抑制作用,并对这4种目标生防菌活性的遗传稳定、耐高温、抗紫外线及耐酸碱的性质进行研究。结果表明,无菌发酵滤液的浓度在0.5%~64%时,对稻瘟病菌的抑制率为13.19%~100%之间。菌株D1、he41、he14、H3经转接培养30次,抑菌活性>86%,其发酵液经121 ℃高温处理后,菌株he14无菌发酵滤液的抑菌率达82%,而菌株D1、he41、H3发酵液经40 ℃处理后对稻瘟病菌则无抑制作用。菌株D1、he41、he14、H3在紫外灯(30 W)下照射6 h后,发酵液抑菌率仍达83%以上,经pH3~11的条件处理后,抑菌率>82%。综上,菌株he14是对稻瘟病具有一定生防作用的潜力菌株,为下一步开发防治稻瘟病的微生物制剂奠定了基础。     

贵州镇远道菜中产生物胺细菌的初步筛选及鉴定

该研究选用自然发酵期的镇远道菜为试验对象,分别以不同生物胺前体氨基酸为底物,采用生物胺检测双层培养基筛选出具有产生物胺能力的细菌,通过菌株形态特征、生理生化特征和16S rDNA分子生物学技术对其进行鉴定。结果表明,从镇远道菜中筛选出7株具有产生物胺性能的细菌,主要有芽孢杆菌（Bacillus sp.）、变形杆菌（Proteus sp.）。其中,菌株YJ0103产苯乙胺和组胺含量最高可达11.43 mg/L、0.43 mg/L,菌株FJ1303产色胺和尸胺含量最高可达4.94 mg/L、1.42 mg/L,菌株FJ1307产酪胺含量最高为2.28 mg/L。研究结果为发酵蔬菜中生物胺含量的调控提供重要支撑。     

高产胞外多糖沙棘根瘤内生细菌的筛选、鉴定及其发酵条件优化

目的:从6株产胞外多糖的沙棘根瘤内生细菌中,筛选出高产胞外多糖的菌株,并对其进行鉴定和发酵条件优化。方法:利用苯酚-硫酸法联合DNS法测定菌株胞外多糖产量,筛选高产胞外多糖菌株;利用形态学观察、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析法对高产胞外多糖菌株进行鉴定;利用单因素实验法优化产多糖的发酵培养基与发酵条件,并利用正交实验法进一步优化培养基中蔗糖、KNO₃、KH₂PO₄的最适添加量。结果:筛选得到一株高产胞外多糖菌株TT207,鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。经条件优化,确定其高产胞外多糖的最优培养基组分为蔗糖50 g/L,KNO₃ 10 g/L,KH₂PO₄ 8 g/L;最佳发酵条件为:培养时间48 h,培养温度34℃,初始pH6.5,接种量4%,装液量70 mL/250 mL,摇床转速140 r/min。利用优化后的发酵条件,菌株胞外多糖产量提高了6.04倍。结论:高产胞外多糖菌株枯草芽孢杆菌TT207在最优发酵条件下,胞外多糖产量达到12.39 mg/mL,是一株具有开发潜力的胞外多糖生产菌株。     

赊店老酒酒醅中高产纤维素酶菌种的分离鉴定及产酶条件优化

从赊店老酒酒醅中采用透明圈法筛选产纤维素酶的菌株,经过酶活力测定筛选出产纤维素酶能力最强的菌株,对其进行了形态学观察、生理生化试验和分子生物学鉴定,并通过单因素和响应面试验考察了不同条件对该菌株产纤维素酶能力的影响。结果表明,筛选得到产纤维素酶能力最强的菌株4-2,并被鉴定为特基拉芽孢杆菌（Bacillus tequilensis）。在液体发酵培养基中,该菌株最优产纤维素酶的条件为淀粉添加量3.5%,酵母粉添加量0.6%,初始pH 5.8,培养时间5 d,培养温度34 ℃。此优化条件下,该菌株产纤维素酶活力达3 101.83 U/mL,是优化前的20.69倍。     

中高温大曲中芽孢杆菌多样性及代谢特征研究

为探究大曲中芽孢杆菌的代谢特征和功能性,首先采用传统培养法结合分子生物学技术从中高温大曲中分离、鉴定芽孢杆菌,对其微生物多样性进行分析;然后通过耐受性分析从中筛选优势菌,最后利用代谢组学方法分析其代谢特性。结果表明,共分离、鉴定得到49株芽孢杆菌,其中3株芽孢杆菌耐受性较好,分别为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）BA-5、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）BS-7和贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）BV-10。从单菌株及混合菌株发酵后的发酵液中共检测到23种挥发性代谢物和52种非挥发性代谢物,其中,愈创木酚以菌株BS-7单独培养时含量最高,为8.56 mg/L。同时芽孢杆菌混合发酵会增加4-乙烯基愈创木酚的生成量,在菌株BV-10和BA-5混合培养后,达到104.47 mg/L,说明芽孢杆菌单菌株及种间协同作用对白酒酿造中的特征物质形成具有重要影响。     

米醋废渣发酵红曲色素的条件研究

对米醋废渣主要成分进行了分析,其中干燥质量损失为66.89%,酒精度为4.15%vol,干物质中粗蛋白、粗淀粉、粗纤维、粗脂肪含量分别为63.83%、7.55%、10.77%、9.02%。以米醋废渣为发酵培养基对8株红曲霉进行了筛选,得到一株红曲色素产量较高的红曲霉MS-5,其色素合成周期显著短于同条件下的大米培养基。通过单因素及正交试验对米醋废渣红曲色素发酵工艺进行了优化,结果表明,最佳工艺参数为葡萄糖添加量5%,氯化铵添加量1.5%,初始水含量50%,初始pH值6.0,发酵时间6 d。在此条件下红曲色素发酵产量可达（1 252.5±47） U/g。     

高产环糊精葡萄糖基转移酶菌株发酵工艺条件优化

以筛选、诱变所获得的一株高产环糊精葡萄糖基转移酶CGTase 的芽孢杆菌为出发菌株,对其进行发酵工艺条件的优化。结果表明：该菌株产CGTase 的最佳条件为碳源1% 可溶性淀粉、氮源0.1% 酵母膏、碳酸盐1% Na2CO3、pH10、培养温度33℃、接种量3%、摇床转速180r/min,此条件下CGTase 酶活为2842U/ml。