贝莱斯芽胞杆菌HN-2的鉴定及对杧果炭疽菌的抑菌活性研究

doi:10.16409/j.cnki.2095-039x.2020.02.007

中国生物防治学报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (2): 220-230.DOI: 10.16409/j.cnki.2095-039x.2020.02.007

贝莱斯芽胞杆菌HN-2的鉴定及对杧果炭疽菌的抑菌活性研究

王雨, 谭峥, 韦丹丹, 缪卫国, 刘文波, 靳鹏飞

海南大学植物保护学院/热带农林生物灾害绿色防控教育部重点实验室, 海口 570228

收稿日期:2020-01-22 出版日期:2020-04-08 发布日期:2020-04-16
通讯作者: 靳鹏飞,博士,讲师,E-mail:jiepengfei@hainu.edu.cn
作者简介:王雨,硕士研究生,E-mail:15383468897@163.com
基金资助:
国家自然科学基金（31960552）；海南省青年科技英才创新计划（QCXM201903）；海南大学校内科研启动经费（KYQD （ZR）1842）；海南自然科学基金（2016CXTD002）；国家重点研发计划（2018YFD0201105）；海南省重点研发计划（ZDYF2016208，ZDYF2018240）

Identification of Bacillus HN-2 and Analysis of Its Antifungal Properties

WANG Yu, TAN Zheng, WEI Dandan, MIAO Weiguo, LIU Wenbo, JIN Pengfei

Key Laboratory of Green Prevention and Control of Tropical Plant Diseases and Pests, Ministry of Education/College of Plant Protection, Hainan University, Haikou 570228, China

Received:2020-01-22 Online:2020-04-08 Published:2020-04-16

摘要/Abstract

摘要： 菌株HN-2为本实验室分离得到的一株生防细菌，通过采用形态学观察结合现代分子生物学的手段鉴定生防菌HN-2为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis，以杧果炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides Penz作为靶标，其发酵上清液的正丁醇萃取粗提物的活性最好，抑菌圈大小为20.93 mm，半最大效应浓度（EC₅₀）为70.62 μg/mL。通过飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）数据结合基因检测的结果分析发现，正丁醇提取物中主要活性成分为脂肽类物质，其中含有表面活性素（surfactin）、伊枯草菌素（iturins）和泛革素（fengycin）等。通过显微观察发现正丁醇粗提物可以造成杧果炭疽病菌菌丝扭曲、膨大、畸形，从而抑制杧果炭疽病菌的生长，菌株HN-2正丁醇提取物处理后的杧果15 d内未出现杧果炭疽病病状，对杧果果实具有较好的保护作用。贝莱斯芽胞杆菌HN-2的主要活性物质为脂肽类物质，其对植物病原真菌有较好的防治效果，具有进一步深入研究和开发应用的潜力。

关键词: 贝莱斯芽胞杆菌, 脂肽类化合物, 抑菌活性, 杧果炭疽菌, EC₅₀

Abstract: The strain HN-2 was isolated from soil. Through morphological, physiological and biochemical characteristics identification, phylogenet tree analysis of 16S rDNA sequence and specific PCR detection, the strain was identified to be Bacillus velezensis. The n-butanol extract, ammonium sulfate precipitation extract and acidification extract of B. velezensis HN-2 demonstrated strong antifungal activity against C. gloeosporioides, with the diameters of inhibition zone of 20.93±0.3 mm, 12.82±0.3mm and 13.57±0.3 mm, respectively. The EC₅₀ value of n-butanol extract was 70.62 μg/mL. Mass spectrum analysis showed that lipopeptide was the main active substance of the strain HN-2, consisting of surfactin, fengycin and iturin. The mycelia of C. gloeosporioides treated with n-butanol extract were distorted, swollen and deformed. Application of n-butanol can reduce the development of C. gloeosporioides on the punctured epidermis of mango. It could be concluded that B. velezensis HN-2 had strong antifungal activity and the main antifungal substance was lipopeptide.

Key words: Bacillus velezensis, lipopeptide, antifungal activity, Colletotrichum gloeosporioides, EC₅₀

中图分类号:

S476

王雨, 谭峥, 韦丹丹, 缪卫国, 刘文波, 靳鹏飞. 贝莱斯芽胞杆菌HN-2的鉴定及对杧果炭疽菌的抑菌活性研究[J]. 中国生物防治学报, 2020, 36(2): 220-230.

WANG Yu, TAN Zheng, WEI Dandan, MIAO Weiguo, LIU Wenbo, JIN Pengfei. Identification of Bacillus HN-2 and Analysis of Its Antifungal Properties[J]. Chinese Journal Of Biological Control, 2020, 36(2): 220-230.

参考文献

[1] Fernando W G D, Nakkeeran S, Zhang Y, et al. Biological control of Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary by Pseudomonas and Bacillus species on canola petals[J]. Crop Protection, 2007, 26(2):100-107.
[2] 陈中义, 张杰, 黄大昉. 植物病害生防芽胞杆菌抗菌机制与遗传改良研究[J]. 植物病理学报, 2003, 33(2):97-103.
[3] 程亮, 游春平, 肖爱萍. 拮抗细菌的研究进展[J]. 江西农业大学学报, 2003, 25(5):732-737.
[4] Wang L T, Lee F L, Tai C J, et al. Bacillus velezensis is a later heterotypic synonym of Bacillus amyloliquefaciens[J]. International Journal of Systermatic and Evolutionary Microbiology, 2005, 55(1):191-195.
[5] 蔡高磊, 张凡, 欧阳友香, 等. 贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis)研究进展[J]. 北方园艺, 2018(12):162-167.
[6] 吕应年, 杨世忠, 牟伯中. 脂肽的分离纯化与结构研究[J]. 微生物学通报, 2005, 32(1):67-73.
[7] 姬婧媛, 杨洁, 高小宁, 等. 植物内生枯草芽胞杆菌E1R-j脂肽类化合物的分离鉴定及抑菌作用[J]. 农药学学报, 2015, 17(2):172-178.
[8] 刘宇帅, 张杰, 钟瑾, 等. 解淀粉芽胞杆菌TF28抗菌脂肽芬芥素的分离鉴定及抑菌作用[J]. 中国生物工程杂志, 2018, 38(10):20-29.
[9] 韦丹丹, 缪卫国, 孙茜茜, 等. 解淀粉芽胞杆菌HAB-2抑制杧果炭疽菌的活性成分分析[J]. 果树学报, 2018, 35(10):1253-1261.
[10] 刘丽霞. Surfactin合成酶相关基因研究[D]. 南京:南京农业大学, 2012.
[11] 邓建良. 解淀粉芽胞杆菌YN-1抑制植物病原真菌活性物质研究[D]. 武汉:华中农业大学, 2009.
[12] Zhao H, Shao D, Jiang C, et al. Biological activity of lipopeptides from Bacillus[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2017, 101(15):5951-5960.
[13] 黄元桐, 崔杰. 革兰氏染色三步法与质量控制[J]. 微生物学报, 1996, 36(1):76-79.
[14] 刘勇, 李辉, 李金霞, 等. 特异PCR方法对枯草芽胞杆菌群的鉴定区分[J]. 饲料工业, 2010, 31(4):52-54.
[15] 杨琦瑶, 索雅丽, 郭荣君, 等. 枯草芽胞杆菌B006对黄瓜枯萎病菌和辣椒疫霉病菌的抑制作用及其抗菌组分分析[J]. 中国生物防治学报, 2012, 28(2):235-242.
[16] 别小妹, 陆兆新. 影响枯草芽胞杆菌fmbR菌株抗菌物质提取的主要因子[J]. 南京农业大学学报, 2005(4):126-129.
[17] 于婷, 尚玉珂, 李艳芳等. 短小芽胞杆菌BSH-4抗菌物质的提取及其特性[J]. 植物保护学报, 2009, 36(1):65-69.
[18] 孙卉, 师俊玲. 枯草芽胞杆菌CCTCC M207209抗扩展青霉特性研究-活性物质的提取, 稳定性与应用[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2010, 38(1):201-208.
[19] 胡美姣, 李敏, 杨凤珍, 等. 两种杧果炭疽病菌生物学特性的比较[J]. 西南农业学报, 2005, 28(3):306-310.
[20] 陈鸿申, 龚会琴, 蒲忠禄, 等. 球孢白僵菌对羊角月牙藻生长的抑制效果[J]. 贵州农业科学, 2018, 46(1):52-55.
[21] 桑建伟, 杨扬, 陈奕鹏, 等. 内生解淀粉芽胞杆菌BEB17脂肽类和聚酮类化合物的抑菌活性分析[J]. 植物病理学报, 2018, 48(3):402-412.
[22] 周瑚, 邹秋霞, 胡玲, 等, 特基拉芽胞杆菌JN-369的分离鉴定及其抑菌物质分析[J]. 农药学学报, 2019, 21(1):52-58.
[23] 汪澈, 何月秋, 张永庆. 枯草芽胞杆菌B9601-Y_2抑菌蛋白活性及产生条件的研究[J]. 植物病理学报, 2005, 35(1):30-36.
[24] 张雯, 卞丹, 沈燕秋, 等. 枯草芽胞杆菌抑菌活性物质鉴定, 抑菌特性及发酵条件优化[J]. 中国食品学报, 2017, 17(12):105-115.
[25] 王皓楠, 靳鹏飞, 康迅, 等. 解淀粉芽胞杆菌HAB-6抑菌物质及其相关基因的分析[J]. 江苏农业科学, 2018, 46(4):79-83.
[26] Grover M, Nain L, Singh S B, et al. Molecular and biochemical approaches for characterization of antifungal trait of a potent biocontrol agent Bacillus subtilis RP24[J]. Current Microbiology, 2010, 60(2):99-106.

贝莱斯芽胞杆菌HN-2的鉴定及对杧果炭疽菌的抑菌活性研究

Identification of Bacillus HN-2 and Analysis of Its Antifungal Properties

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

联系我们

[1]	许帅, 谢学文, 张昀, 石延霞, 柴阿丽, 李磊, 李宝聚. 马铃薯枯萎病生防芽胞杆菌筛选及生防效果研究[J]. 中国生物防治学报, 2020, 36(5): 761-770.
[2]	何伟, 罗文芳, 许建军, 孙晓军. 贝莱斯芽胞杆菌JTB8-2的筛选、鉴定及其对瓜列当拮抗作用研究[J]. 中国生物防治学报, 2020, 36(5): 786-794.
[3]	郭洁心, 张育铭, 朱洪磊, 任璐, 张宝俊. 解淀粉芽胞杆菌XJ5挥发性物质抑菌活性及对苹果褐腐病防效测定[J]. 中国生物防治学报, 2020, 36(4): 575-580.
[4]	谭峥, 王雨, 杨欢, 刘文波, 缪卫国, 靳鹏飞. 贝莱斯芽胞杆菌HN-2发酵上清液抑制三种黄单胞菌的生物活性研究[J]. 中国生物防治学报, 2020, 36(3): 414-420.
[5]	孙旺旺, 闫丽, 陈昌龙, 田宇, 李晓颖, 陈杰, 谢华. 生菜软腐和菌核病拮抗菌贝莱斯芽胞杆菌BPC6鉴定与防效[J]. 中国生物防治学报, 2020, 36(2): 231-240.
[6]	千慧敏, 赵辉, 刘新涛, 倪云霞, 邱睿, 李小杰, 赵新贝, 李淑君, 刘红彦, 文艺. 生防细菌PA2101和PG3402抑菌和促生特性的研究[J]. 中国生物防治学报, 2020, 36(1): 135-144.
[7]	王宝, 杨扬, 蔡吉苗, 陈奕鹏, 黄贵修. 内生解淀粉芽胞杆菌BEB33脂肽类化合物分析及对香蕉枯萎病菌拮抗作用研究[J]. 中国生物防治学报, 2019, 35(5): 785-792.
[8]	冯福山, 刘君昂, 胡廉成, 文瑞芝, 周国英. 枯草芽胞杆菌Y13挥发性物质的分析及抑菌活性[J]. 中国生物防治学报, 2019, 35(4): 597-604.
[9]	赵昱榕, 李磊, 谢学文, 石延霞, 柴阿丽, 孙广玉, 李宝聚. 贝莱斯芽胞杆菌ZF2对多主棒孢病菌防治效果[J]. 中国生物防治学报, 2019, 35(2): 217-225.
[10]	王玉双, 肖蓉, 郭照辉, 曾奥, 付祖姣, 杨华, 罗容珺, 胡展, 单世平, 雷平. 来源于中药的稻瘟病菌拮抗解淀粉芽胞杆菌鉴定及其活性成分特性[J]. 中国生物防治学报, 2018, 34(5): 746-752.
[11]	邹秋霞, 任佐华, 高诗涵, 周瑚, 赵建辉, 刘二明. 枯草芽胞杆菌YN145分离鉴定及抑菌活性[J]. 中国生物防治学报, 2017, 33(2/3): 421-426.
[12]	刘邮洲, 陈夕军, 梁雪杰, 钱亚明, 乔俊卿, 刘永锋. 一株萎缩芽胞杆菌YL3的鉴定及其脂肽类化合物分析[J]. 中国生物防治学报, 2017, 33(1): 142-150.
[13]	李红晓, 张殿朋, 赵洪新, 刘伟成, 卢彩鸽. 解淀粉芽胞杆菌MH71抗菌物质理化特性及对番茄灰霉病菌的抑菌活性[J]. 中国生物防治学报, 2016, 32(4): 485-492.
[14]	李玮, 沈硕, 郭青云. 3株来源于青稞白酒糟醅的生防菌株鉴定及其生物活性[J]. 中国生物防治学报, 2016, 32(4): 544-552.
[15]	王俊丽1 , 卢彩鸽2 , 刘伟成2 , 张殿朋2 , 于莉1 . 一株芽胞杆菌QD-10的鉴定及生防特性分析[J]. , 2014, 30(4): 564-572.