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生防菌NCD-2菌株定量检测体系的建立及其在棉花根际定植检测中的应用

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棉花学报 2022年第2期34卷 162-172页

作者：苏星苏振贺宣立锋李社增王培培郭庆港马平河北农业大学植物保护学院河北保定071000 河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合治理中心/农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室河北保定071000 河北省农林科学院石家庄果树研究所石家庄050061

【目的】建立生防枯草芽孢杆菌NCD-2菌株的定量检测体系,明确生防菌在棉花根际土壤中的定植情况。【方法】根据NCD-2菌株全基因组序列设计特异性引物;利用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术,构建NCD-2菌株的实时PCR检... 详细信息

【目的】建立生防枯草芽孢杆菌NCD-2菌株的定量检测体系,明确生防菌在棉花根际土壤中的定植情况。【方法】根据NCD-2菌株全基因组序列设计特异性引物;利用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术,构建NCD-2菌株的实时PCR检测体系,并检测NCD-2菌株在棉花根际的定植情况。【结果】所构建的NCD-2菌株实时PCR检测体系能够特异性地定量检测土壤中NCD-2菌株的数量。用有效活菌数10^(9)mL^(-1)的NCD-2菌液处理棉种,在灭菌土中播种后8 d和16 d,用实时PCR检测其在棉花根际土壤中的定植数量分别为1.14×10^(5) g^(-1)和9.5 ×10^(4) g^(-1),与传统计数法检测的结果(2.15 ×10^(5) g^(-1)和2.45 ×10^(5 )g^(-1))高度相关,2种方法结果的相关系数在播种后8 d时为0.99,在播种后16 d时为0.95。而将NCD-2菌株处理后的棉种播种于含有立枯丝核菌的土壤中后16 d,用实时PCR检测其在根际土壤中的定植数量为7.6×10^(5) g^(-1),此时NCD-2菌株对棉花立枯病防治效果达到67.9%。【结论】所构建的实时PCR检测体系能够准确检测NCD-2菌株在根际土壤中的定植情况,为高效使用NCD-2菌株防控病害奠定了基础。

关键词：枯草芽孢杆菌定量检测根际实时聚合酶链式反应棉花

解淀粉芽胞杆菌PHODG36芽胞耐热性提高技术研究

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农药学学报 2023年

作者：张晓云丛蓉赵卫松曲远航苏振贺鹿秀云郭庆港李社增马平河北省农林科学院植物保护研究所河北省农业有害生物综合防治创新中心农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室

芽胞耐热性直接影响芽胞杆菌类生防细菌干粉原药的生产效率和成本。为开发生防解淀粉芽胞杆菌PHODG36的芽胞耐热性提高技术，以该菌株为出发菌株，通过热处理诱变和变温诱变，获得芽胞耐热性提高的诱变菌株BBW-11。与野生型菌株PHODG36... 详细信息

芽胞耐热性直接影响芽胞杆菌类生防细菌干粉原药的生产效率和成本。为开发生防解淀粉芽胞杆菌PHODG36的芽胞耐热性提高技术，以该菌株为出发菌株，通过热处理诱变和变温诱变，获得芽胞耐热性提高的诱变菌株BBW-11。与野生型菌株PHODG36相比，诱变菌株BBW-11芽胞存活率提高55.0%，且在菌落形态、生物膜形成、生长动态和抑菌作用等方面无显著性差异；通过正交试验确定了诱变菌株BBW-11适宜的保护剂和处理条件，并建立耐热性菌株BBW-11+0.5%蔗糖+55℃处理0.5 h的PHODG36菌株芽胞耐热性提高技术，芽胞存活率比未处理的诱变菌株BBW-11提高了2.3倍，比野生型菌株PHODG36提高了2.8倍。综上，本研究建立了PHODG36菌株芽胞耐热性提高技术，可为该菌株干粉原药的喷雾干燥工艺优化提供技术支撑。

关键词：解淀粉芽胞杆菌温度诱变芽胞耐热性保护剂

盐胁迫下枯草芽孢杆菌NCD-2对番茄促生作用及对土壤微生物群落结构的影响

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中国农业科学 2021年第21期54卷 4573-4584页

作者：邵美琪赵卫松苏振贺董丽红郭庆港马平河北农业大学植物保护学院河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室

【目的】探讨盐胁迫下生防枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NCD-2菌株对番茄的促生效果及对土壤微生物群落多样性的影响,为拓宽NCD-2菌株的应用提供理论依据。【方法】采用温室盆栽试验,测定盐胁迫下NCD-2菌株对番茄株高、地上部、根部... 详细信息

【目的】探讨盐胁迫下生防枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NCD-2菌株对番茄的促生效果及对土壤微生物群落多样性的影响,为拓宽NCD-2菌株的应用提供理论依据。【方法】采用温室盆栽试验,测定盐胁迫下NCD-2菌株对番茄株高、地上部、根部干重和鲜重的影响,并测定抗逆相关酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和脱落酸(ABA)含量;采用高通量测序(Illumina MiSeq)技术测定NCD-2菌株菌悬液处理(NCD0)、100mmol·LNaCl处理(CK100)、NCD-2菌株菌悬液+100 mmol·LNaCl处理(NCD100)和清水处理作为对照(CK0)条件下土壤真菌、细菌群落结构,分析盐胁迫下NCD-2菌株对番茄根际土壤微生物群落结构的影响。【结果】正常条件下,经NCD-2菌株处理,番茄株高、地上部鲜重、地上部干重、根部鲜重和根部干重分别较对照增加了9.08%、10.37%、16.64%、15.42%和16.78%;在100 mmol·LNaCl盐胁迫下,经NCD-2菌株处理,番茄株高、地上部鲜重、地上部干重、根部鲜重和根部干重分别较对照增加了16.86%、18.96%、21.32%、10.50%和23.99%。盐胁迫下,经NCD-2菌株处理,番茄体内SOD、POD、CAT活性和ABA含量分别较对照提高了50.45%、56.18%、29.55%和34.60%。细菌群落组成分析表明,在没有盐胁迫的条件下,NCD-2菌株处理后番茄根际放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)菌群的相对丰度分别较清水对照(CK0)提高了7.28%、15.14%和23.03%;节杆菌属(Arthrobacter)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、微枝形杆菌属(Microvirga)和链霉菌属(Streptomyces)菌群的相对丰度分别较CK0提高了50.88%、15.31%、11.32%和16.41%。在100 mmol·LNaCl盐胁迫下,经NCD-2菌株处理,番茄根际变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门、厚壁菌门(Firmicutes)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)菌群的相对丰度分别较单独NaCl处理(CK100)提高了6.08%、8.19%、14.11%和4.70%;节杆菌属、芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属和微枝形杆菌属菌群的相对丰度分别较CK100提高了5.54%、31.80%、23.39%和23.08%。真菌群落组成分析表明,在没有盐胁迫的条件下,NCD-2菌株处理后番茄根际被孢菌门(Mortierellomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和壶菌门(Chytridiomycota)菌群相对丰度分别提高至CK0的186%、477%和1 650%;小被孢霉属(Mortierella)、木霉属(Trichoderma)和光黑壳属(Preussia)菌群分别提高至CK0的186%、108%和120%。在100 mmol·LNaCl盐胁迫下,NCD-2菌株处理后番茄根际被孢菌门、球囊菌门和壶菌门菌群分别提高至CK100的345%、154%和921%;小被孢霉属较CK100提高了246%。【结论】盐胁迫环境下NCD-2菌株处理后通过提高番茄体内抗逆相关酶的活性、ABA的含量,增加番茄根际有益微生物的种群数量,从而提高了番茄对盐胁迫的耐受能力,显著促进了番茄的生长发育。

关键词：枯草芽孢杆菌盐胁迫抗氧化酶活性高通量测序土壤微生物群落结构

枯草芽胞杆菌HMB19198在番茄叶片上定殖能力的分子检测

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中国生物防治学报 2022年第2期38卷 487-494页

作者：刘晓萌苏振贺宣立峰王培培董丽红郭庆港马平河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室保定071000 河北省农林科学院石家庄果树研究所石家庄050061

枯草芽胞杆菌HMB19198能有效防治番茄灰霉病,为快速、准确检测HMB19198在叶面的定殖能力,本研究通过对HMB19198全基因组序列比对分析,获得该菌株102 bp功能未知的独有基因序列,设计出针对HMB19198的特异性引物和探针。荧光定量PCR结果表... 详细信息

枯草芽胞杆菌HMB19198能有效防治番茄灰霉病,为快速、准确检测HMB19198在叶面的定殖能力,本研究通过对HMB19198全基因组序列比对分析,获得该菌株102 bp功能未知的独有基因序列,设计出针对HMB19198的特异性引物和探针。荧光定量PCR结果表明,该引物和探针对HMB19198具有较高的特异性,在有番茄叶片DNA干扰下,体系检测阈值为10^(2)拷贝/μL。利用荧光定量PCR技术和菌落计数法检测了HMB19198在叶片上定殖动态。叶片喷施1×10^(8) cfu/mL的菌体悬浮液,0 d后菌体数量分别为1.7×10^(8)拷贝/g叶片和8.9×10^(7) cfu/g叶片,2、4、6和8 d后菌株HMB19198在叶面的定殖数量逐渐降低,8 d后定殖数量分别为1.0×10^(7)拷贝/g叶片和1.2×10^(7) cfu/g叶片。防效试验结果表明,喷施菌株HMB19198悬浮液2 d后防效在80%以上,8 d后防效降为37.9%。

关键词：枯草芽胞杆菌实时荧光定量PCR 番茄灰霉病定殖

黄瓜靶斑病生防芽胞杆菌的分离鉴定及其抑菌作用

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中国生物防治学报 2023年第1期39卷 194-203页

作者：张晓云丛蓉郭庆港鹿秀云苏振贺陈秀叶李社增马平河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治创新中心/农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室保定071000

由多主棒孢霉引起的黄瓜靶斑病是近年来危害严重的黄瓜病害之一,为获得有效防治黄瓜靶斑病的生防细菌,本研究采用平板对峙法及盆栽试验,获得一株有效防治黄瓜靶斑病的生防细菌HMB28521;根据形态学、生理生化特征及16Sr DNA联合gyrA、gyr... 详细信息

由多主棒孢霉引起的黄瓜靶斑病是近年来危害严重的黄瓜病害之一,为获得有效防治黄瓜靶斑病的生防细菌,本研究采用平板对峙法及盆栽试验,获得一株有效防治黄瓜靶斑病的生防细菌HMB28521;根据形态学、生理生化特征及16Sr DNA联合gyrA、gyrB、rpoB和rpoC多基因序列的系统发育分析将HMB28521菌株鉴定为贝莱斯芽胞杆菌;液相色谱分离与质谱鉴定结果表明,HMB28521菌株可以产生伊枯草菌素(iturin)、丰产素(fengycin)和表面活性素(surfactin),抑菌试验证明iturin和fengycin是该菌株产生的主要抑菌活性物质,二者能够显著抑制多主棒孢霉的生长,并且造成菌丝畸形。本研究为黄瓜靶斑病的生物防治提供了新的资源并为进一步明确该菌的作用机理提供了理论基础。

关键词：多主棒孢霉生防细菌抑菌作用脂肽

枯草芽胞杆菌HMB19198菌株抑菌物质的鉴定及其对番茄灰霉病的防治

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植物病理学报 2022年第2期52卷 247-255页

作者：郭庆港刘高鸽陈秀叶张晓云鹿秀云苏振贺及增发马平河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室保定071000 河北省农林科学院石家庄050031

设施番茄灰霉病发生频繁,易产生抗药性,利用微生物杀菌剂防治番茄灰霉病是切实可行且对环境友好的措施之一。本研究通过抑菌活性测定和田间棚室试验,获得一株有效防治番茄灰霉病的生防细菌HMB19198,通过16S rDNA联合gyrA、gyrB、rpoB和r... 详细信息

设施番茄灰霉病发生频繁,易产生抗药性,利用微生物杀菌剂防治番茄灰霉病是切实可行且对环境友好的措施之一。本研究通过抑菌活性测定和田间棚室试验,获得一株有效防治番茄灰霉病的生防细菌HMB19198,通过16S rDNA联合gyrA、gyrB、rpoB和rpoC等看家基因序列比对将菌株HMB19198鉴定为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)。对峙培养结果表明,菌株HMB19198的脂肽提取物对灰霉菌表现较强的抑菌活性,通过色谱分离技术结合质谱分析,证明菌株HMB19198主要产生脂肽类抗生素丰原素(fengycin)和表面活性素surfactin,其中fengycin包含fengycin A(C15-C18)和fengycin C(C19-C20)两种同系物。抑菌活性测定表明,fengycin对灰霉菌表现较强的抑菌活性,显微观察发现,fengycin处理后造成灰霉菌菌丝畸形。通过对菌株HMB19198全基因组序列进行分析,获得fengycin合成酶基因簇,从基因水平证明菌株HMB19198可以产生fengycin。

关键词：枯草芽胞杆菌灰霉菌丰原素生物防治

解淀粉芽孢杆菌HMB33604的抑菌物质及对马铃薯黑痣病的防治效果

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中国农业科学 2021年第12期54卷 2559-2569页

作者：李扬凡邵美琪刘畅郭庆港王培培陈秀叶苏振贺马平河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室河北农业大学植物保护学院南京农业大学植物保护学院

【目的】由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani AG-3)引起的马铃薯黑痣病是马铃薯生产中重要的土传病害,严重影响马铃薯的产量和质量。利用微生物杀菌剂防治马铃薯黑痣病是环境友好、切实可行的措施之一。本研究旨在获得有效防治马铃薯黑痣... 详细信息

【目的】由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani AG-3)引起的马铃薯黑痣病是马铃薯生产中重要的土传病害,严重影响马铃薯的产量和质量。利用微生物杀菌剂防治马铃薯黑痣病是环境友好、切实可行的措施之一。本研究旨在获得有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌并明确其防病作用方式,为生防细菌发酵工艺的优化、微生物杀菌剂的合理施用提供科学依据。【方法】通过对峙培养法和温室盆栽试验筛选有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌,通过Biolog微生物鉴定系统、16S rDNA序列以及gyrA、gyrB、rpoB和rpoC多基因序列分析对生防细菌进行分类鉴定。通过盆栽试验比较生防细菌菌株发酵液、无菌体上清液和菌体悬浮液对马铃薯黑痣病的防治效果,利用高效液相色谱(HPLC)对脂肽提取物进行分离,通过抑菌活性测定结合质谱(UPLC-Triple TOF-MS/MS)技术鉴定生防细菌产生的抑菌活性物质。采用实时荧光定量PCR(real-time PCR)技术测定马铃薯根际黑痣病菌的DNA拷贝数。【结果】通过对2 106株细菌进行筛选,获得3株有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌,其中HMB33604菌株对马铃薯黑痣病的防治效果较高,达到52.9%。通过生理生化及多基因序列比对,将HMB33604菌株鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。该菌株发酵液和上清液对马铃薯黑痣病具有显著的防治效果,分别为52.2%和66.4%,而菌体悬浮液对马铃薯黑痣病的防治效果仅为16.9%,证明该菌株主要通过产生抑菌活性物质而起到防治马铃薯黑痣病的作用。HMB33604菌株可以产生泛革素(fengycin)、伊枯草菌素A(iturin A)和表面活性素(surfactin),抑菌试验证明泛革素和伊枯草菌素是HMB33604菌株产生的主要抑菌活性物质,这两种脂肽类抗生素能够显著抑制黑痣病菌的生长,并且造成菌丝畸形。菌株发酵液和无菌体上清液均显著降低马铃薯根际黑痣病菌的DNA拷贝数,与对照相比分别降低了60.3%和64.0%;而菌体悬浮液处理后根际黑痣病菌的DNA拷贝数仅降低10.3%。【结论】获得一株有效防治马铃薯黑痣病的生防细菌——解淀粉芽孢杆菌HMB33604,该菌株主要通过产生抑菌活性物质而发挥生防作用。泛革素和伊枯草菌素是HMB33604菌株产生的主要抑菌活性物质。泛革素和伊枯草菌素不仅造成黑痣病菌菌丝畸形,还可显著降低马铃薯根际黑痣病菌的数量,从而有效防治马铃薯黑痣病。

关键词：马铃薯黑痣病解淀粉芽孢杆菌抑菌物质脂肽类抗生素生物防治

30亿CFU/g芽胞杆菌可湿性粉剂的研制及其对马铃薯黄萎病和疮痂病的防治效果

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农药学学报 2023年第1期25卷 140-149页

作者：张晓云丛蓉赵卫松曲远航苏振贺郭庆港鹿秀云李社增马平河北省农林科学院植物保护研究所河北省农业有害生物综合防治创新中心农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室河北保定071000

黄萎病和疮痂病是马铃薯生产上的重要土传病害,严重影响马铃薯的产量与品质,但缺乏有效的防治药剂。本研究以枯草芽胞杆菌HMB26553和解淀粉芽胞杆菌PHODG36为有效成分,通过对润湿剂、分散剂及紫外保护剂的筛选,确定了30亿CFU/g芽胞杆菌... 详细信息

黄萎病和疮痂病是马铃薯生产上的重要土传病害,严重影响马铃薯的产量与品质,但缺乏有效的防治药剂。本研究以枯草芽胞杆菌HMB26553和解淀粉芽胞杆菌PHODG36为有效成分,通过对润湿剂、分散剂及紫外保护剂的筛选,确定了30亿CFU/g芽胞杆菌可湿性粉剂的配方(质量分数):HMB26553菌株母药10%、PHODG36菌株母药10%、润湿剂LT-5691%、分散剂MF 2%、紫外保护剂抗坏血酸1%和滑石粉76%。该制剂芽胞数量37.6亿CFU/g,杂菌率2.8%,pH 7.8,细度98.2%,干燥减量1.6%,润湿时间95.7 s,悬浮率80.7%。温室盆栽试验结果表明:该可湿性粉剂15~45 kg/hm^(2)拌种处理对马铃薯出苗安全,对生长无不良影响,对马铃薯黄萎病的防治效果为45.1%~47.4%。田间小区试验结果表明:该可湿性粉剂15~45 kg/hm^(2)拌种处理能显著减轻马铃薯疮痂病的发生,其中30 kg/hm^(2)拌种处理防治效果高达72.0%,增产率达15.5%。不同地区的田间示范试验应用结果表明:该可湿性粉剂30 kg/hm^(2)拌种处理对马铃薯黄萎病的防治效果为50.8%~62.1%,疮痂病为63.9%~65.7%,增产率为14.3%~29.4%。本研究结果表明,30亿CFU/g芽胞杆菌可湿性粉剂能有效防治马铃薯土传病害且增产作用明显,为该制剂在马铃薯生产上应用提供了科学依据。

关键词：芽胞杆菌可湿性粉剂马铃薯黄萎病马铃薯疮痂病防治效果

5-羟甲基糠醛催化合成2,5-呋喃二甲酸的研究

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现代化工 2019年第9期39卷 135-140页

作者：宋开贺苏坤梅李振环天津工业大学环境与化学工程学院天津300387 分离膜与膜工艺国家重点实验室/国家分离膜国际联合研究中心天津300387 天津工业大学材料科学与工程学院天津300387

为了制备高产率的2,5-呋喃二甲酸(FDCA),以纳米金属氧化物CuO和Co3O4为催化剂,次氯酸钠为氧化剂,在常温常压条件下催化氧化生物质基化合物5-羟甲基糠醛(5-HMF)合成2,5-呋喃二甲酸,并探讨得到了最佳反应条件。在最佳反应条件下制得目标产... 详细信息

为了制备高产率的2,5-呋喃二甲酸(FDCA),以纳米金属氧化物CuO和Co3O4为催化剂,次氯酸钠为氧化剂,在常温常压条件下催化氧化生物质基化合物5-羟甲基糠醛(5-HMF)合成2,5-呋喃二甲酸,并探讨得到了最佳反应条件。在最佳反应条件下制得目标产物2,5-呋喃二甲酸的总收率为98%。催化剂CuO和Co3O4表现出优异的催化性能,同时CuO的循环稳定性良好,循环5次后仍能保持较高的活性,表明CuO作为催化剂在该体系中具有广阔的前景。

关键词： 5-羟甲基糠醛催化氧化常温常压 2,5-呋喃二甲酸