【目的】从小麦根际土壤分离鉴定一株赤霉病拮抗菌,对该菌产的抗菌素进行生物学性质研究、种类鉴定和抑菌实验。【方法】利用牛津杯法和光照培养箱实验对其抑菌活性进行测定,通过16S r RNA基因序列分析对目标菌株的种属进行初步鉴定,根据抗菌素相关基因进行PCR扩增和测序,利用在线软件Pro Param tool和TMHMM对编码蛋白进行生物信息学分析。【结果】7M1菌体和抗菌素对禾谷镰刀菌的抑菌圈直径分别为16.33±0.13 mm和15.43±0.21 mm,16S r RNA基因序列分析结果显示其为芽孢杆菌,并与解淀粉芽孢杆菌具有较近的亲缘关系,菌株7M1抗菌素对小麦赤霉病的温室防治效果为76.41%,而且热稳定性好,可被蛋白酶K、胰蛋白酶、胃蛋白酶降解,在p H 5.0-10.0有较好的抑菌活性,但是紫外线辐射会降低其抑菌活性。菌株7M1含有bac AB、itu C、bam D 3种基因,通过与Gen Bank中相关的抗菌素基因进行比对,发现其编码的氨基酸序列与Gen Bank库中的芽孢杆菌溶素、伊枯草菌素和杆菌抗霉素D等抗菌素的相似性达到99%。bac AB编码蛋白和itu C编码蛋白是稳定蛋白,bam D编码蛋白是不稳定蛋白,此外,3种基因的编码产物不具有明显的跨膜结构。【结论】从该菌发酵液提取的抗菌素有很好的抗禾谷镰刀菌活性而且性质稳定,因而在小麦赤霉病的生物防治中具有潜在的应用价值。
菌株AF0907是从土壤中分离到的1株对小麦赤霉病菌具有显著拮抗作用的枯草芽孢杆菌,该菌株不仅对小麦赤霉病菌具有很好的拮抗活性,对其他多种植物病原菌都具有很好的拮抗效果。为了明确菌株AF0907对赤霉病菌的抑菌机理,本研究首先使用平板对持法对拮抗物质进行定位,结果表明该菌分泌的拮抗物质主要位于细胞上清液中。采用不同饱和度的硫酸铵沉淀细胞上清液,确定了60%的硫酸铵饱和度是沉淀该拮抗物质的最佳条件;分别研究了温度、p H值、蛋白酶K、氯仿对该拮抗物质活性的影响,结果表明该拮抗物质在低温下比较稳定,在60℃以上的高温下,活性迅速降低;在酸性或碱性条件下不稳定;该拮抗物质分别加入蛋白酶K和氯仿作用后拮抗活性分别下降了60.68%、80.07%,因此,初步判断该拮抗物质为蛋白质。利用DEAE-52离子交换柱层析法分离纯化了该拮抗蛋白并进行了SDS-PAGE电泳,结果显示该拮抗蛋白的分子量为48 k Da;利用PPSQ-31A蛋白自动测序仪测定拮抗蛋白N-末端15个氨基酸序列为:His-Glu-Phe-Pro-Thr-Tyr-Lys-His-Met-Tyr-Gln-Val-Met-His-Leu。
