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伯克霍尔德氏菌在植物病害生物防治中的研究进展

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农业研究与应用 2023年第3期36卷 1-8页

作者：马白鸽魏喜红孟祥佳孙正祥长江大学农学院湖北省农林病虫害预警与调控工程技术研究中心湖北荆州434025

伯克霍尔德氏菌(Burkholderia)是一类革兰氏阴性细菌,随着与植物相关的伯克霍尔德氏菌的研究不断增加,越来越多的结果表明,该属细菌可作为一类重要的生防有益微生物。本文综述了伯克霍尔德氏菌的分类和生理生化特征;在植物病害生物防治... 详细信息

伯克霍尔德氏菌(Burkholderia)是一类革兰氏阴性细菌,随着与植物相关的伯克霍尔德氏菌的研究不断增加,越来越多的结果表明,该属细菌可作为一类重要的生防有益微生物。本文综述了伯克霍尔德氏菌的分类和生理生化特征;在植物病害生物防治上的应用及作用机制,主要包括嗜铁素产生及生存空间竞争,拮抗作用中抗生素产生,诱导植物产生抗病性等;还综述了伯克霍尔德氏菌的固氮、解磷、植物激素产生等促生长特性。本论文为伯克霍尔德氏菌的生防机制研究和应用开发提供了理论依据。

关键词：伯克霍尔德氏菌生物防治机制诱导抗病性促生

典型农田根际土壤伯克霍尔德氏菌群落结构及其多样性

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土壤学报 2020年第4期57卷 975-985页

作者：黄瑞林张娜孙波梁玉婷常州大学环境与安全工程学院江苏常州213164 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008

在根际环境中伯克霍尔德氏菌(Burkholderiales)是一类重要的植物促生菌,其群落结构变化可能会影响植物的生长和发育。本研究针对伯克霍尔德氏菌目,采用特异性引物16S rRNA基因高通量测序技术,研究了田间条件下黑土、潮土和红壤中玉米根... 详细信息

在根际环境中伯克霍尔德氏菌(Burkholderiales)是一类重要的植物促生菌,其群落结构变化可能会影响植物的生长和发育。本研究针对伯克霍尔德氏菌目,采用特异性引物16S rRNA基因高通量测序技术,研究了田间条件下黑土、潮土和红壤中玉米根际伯克霍尔德氏菌群落结构及其对地上部作物生物量和产量的可能影响。结果表明:在三种土壤类型中,与未施肥相比,施肥对伯克霍尔德氏菌目的丰富度和多样性均没有显著影响。在伯克霍尔德氏菌的科水平主要检测到三类细菌,分别为草酸杆菌科(Oxalobacteraceae)、丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)和伯克氏菌科(Burkholderiaceae),且草酸杆菌科是其中的优势菌。此外,施肥显著增加了有机质含量较低的潮土中马赛菌(Massilia spp.和Massilia sp.WG5)和伯克氏菌(Burkholderiaspp.)的相对丰度(P菌(Herbaspirillumsp.ZM319)的相对丰度,但降低了Noviherbaspirillum spp.的相对丰度(P伯克霍尔德氏菌均无明显地变化。进一步分析表明,土壤有效磷、速效钾含量和土壤pH是影响这几类细菌的主要因素,而马赛菌群落的变化可能会影响玉米地上部生物量和产量。本研究表明,尽管化学施肥是影响玉米地上部生物量和产量的主要原因,但是伯克霍尔德氏菌等根际微生物群落也可能是影响它们的潜在生物因素。

关键词：伯克霍尔德氏菌马赛菌属根际微生物施肥溶磷

植物有益伯克霍尔德氏菌的研究进展及其在农业中的应用

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微生物学报 2021年第8期61卷 2205-2218页

作者：张珂飞钟永嘉孙丽莉廖红福建农林大学根系生物学研究中心/资源与环境学院福建福州350002

伯克霍尔德氏菌属是一类革兰氏阴性细菌,其具有广泛的地理及生态位分布。近年来,随着对植物相关的伯克霍尔德氏菌的研究增加,越来越多的证据表明,伯克霍尔德氏菌是一类重要的植物相关的有益微生物。伯克霍尔德氏菌能够通过生物固氮、解... 详细信息

伯克霍尔德氏菌属是一类革兰氏阴性细菌,其具有广泛的地理及生态位分布。近年来,随着对植物相关的伯克霍尔德氏菌的研究增加,越来越多的证据表明,伯克霍尔德氏菌是一类重要的植物相关的有益微生物。伯克霍尔德氏菌能够通过生物固氮、解磷作用,促进植物对氮、磷的吸收;还能够产生吲哚乙酸等植物激素、分泌抗菌物质抑制病原菌的生长,因此,伯克霍尔德氏菌在促进植物生长和维持植物健康方面具有较大的应用潜力。本文对近些年来关于植物有益的伯克霍尔德氏菌的研究进展进行了综述,并讨论了其在农业上的应用前景。

关键词：伯克霍尔德氏菌促生固氮解磷抗菌

越南伯克霍尔德氏菌C12突变体库的构建及acpT基因功能研究

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越南伯克霍尔德氏菌C12突变体库的构建及acpT基因功能研究

作者：曹帅长江大学

学位级别：硕士

从野地瓜(Ficus tikoua Bur.)中分离得到的越南伯克霍尔德氏菌(Burkholderia vietnamiensis)C12菌株对多种植物病原体表现出明显的抑菌活性。本研究使用质粒p SC123构建随机突变文库,以立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)为指标筛选抑菌活... 详细信息

从野地瓜(Ficus tikoua Bur.)中分离得到的越南伯克霍尔德氏菌(Burkholderia vietnamiensis)C12菌株对多种植物病原体表现出明显的抑菌活性。本研究使用质粒p SC123构建随机突变文库,以立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)为指标筛选抑菌活性缺失突变体,通过反向PCR扩增被转座子插入基因的侧翼序列,与全基因组进行比对确定相关基因并进行生物信息学分析与功能验证,研究其关键抑菌活性物质与拮抗机制,主要结果如下:利用Tn5转座子对伯克霍尔德氏菌C12进行随机插入突变,构建了5000个突变体,筛选出12个拮抗能力明显下降的转化子,其中C12＿5765、C12＿5772、C12＿5768、C12＿5771、C12＿5761、C12＿5764这6个基因编码的蛋白质与参与occidiofungin(ocf)的生物合成的NRPS具有序列高度一致性。Tn5-4218突变体对立枯丝核菌也几乎没有抑制作用,该acpT基因编码的多肽与Sfp型磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶具有高度序列一致性,这种类型的酶是通过将辅酶A的磷酸泛酰巯基乙胺基部分转移到NRPS的硫化结构域来激活NRPS的。Tn5-3685、Tn5-4341和Tn5-2794三个突变株的Tn5转座子均插入至C12＿2629,其活性显著降低但未完全丧失,该基因编码乳酸脱氢酶。经比较基因组学分析和基因功能注释,菌株C12的关键抑菌物质ocf合成基因簇中含有ORF1-18共18个重要的合成调控基因,与菌株B.pyrrocinia Lyc2的amb R1-2、ocf A-N基因相似性为68.0%-96.0%。编码PPTase的acpT基因功能研究:对acpT基因进行了基因敲除和回补,构建了acpT基因的突变体和回补体。菌株C12、ΔacpT及ΔacpT-com对水稻纹枯病菌平板抑菌活性测定,抑菌率分别为76.45%、4.82%和75.45%,对盆栽防效分别为77.79%、12.36%和76.58%,说明突变体的抑菌效果显著下降,回补菌株ΔacpT-com与野生菌株C12相比无显著性差异,该基因的功能得到恢复。蛋白酶检测,ΔacpT不产生蛋白酶,acpT基因影响菌株C12的产胞外蛋白酶能力。嗜铁素检测,ΔacpT不产生黄色晕圈,嗜铁素定量检测菌株C12、ΔacpT和ΔacpT-com含量分别为72.30%、11.91%和69.52%,菌株C12和ΔacpT-com均显著高于ΔacpT,该基因影响菌株C12的产嗜铁素的能力。HPLC分析显示突变体ΔacpT在5.5-8.0min抑菌物质峰值缺失,说明突变体不产生抑菌活性物质。荧光定量检测ocf合成基因表达量,突变体ΔacpT中正调控因子ocf D、ocf E、ocf H和ocf J的表达量相对于野生型明显下调,acpT基因在ocf合成调控基因的表达过程中发挥了重要作用。

关键词：伯克霍尔德氏菌 Tn5转座子 Occidiofungin PPTase 生防机制

伯克霍尔德氏菌胞外酯酶催化己酸乙酯合成的研究

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酿酒科技 2015年第7期 51-55页

作者：郭通航王沙莉夏海锋陈建新江南大学生物工程学院粮食发酵工艺与技术国家工程实验室江苏无锡214122

从变质的食用油中分离得到1株具有产己酸乙酯酯化酶能力的伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.)X10,并对其发酵条件和酯化条件进行了优化。结果表明,该菌株最佳发酵条件为:淀粉4%,酵母膏3%,橄榄油4%,发酵液初始p H值6.5,培养温度30℃,转速1... 详细信息

从变质的食用油中分离得到1株具有产己酸乙酯酯化酶能力的伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.)X10,并对其发酵条件和酯化条件进行了优化。结果表明,该菌株最佳发酵条件为:淀粉4%,酵母膏3%,橄榄油4%,发酵液初始p H值6.5,培养温度30℃,转速180 r/min。最佳酯化条件为:己酸添加量2%,酯化温度35℃,酯化液初始p H4.6,振荡方式为连续振荡。优化条件下酯化酶活力由1.79 U/m L提高到3.53 U/m L,较优化前增加了97.21%。

关键词：微生物学浓香型白酒伯克霍尔德氏菌己酸乙酯己酸酯化酶白酒

抑真菌伯克霍尔德氏菌Z1的分离鉴定及其抑菌物质分析

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生命科学研究 2020年第6期24卷 484-493,498页

作者：唐滢雷平张翠央毕世宇郭照辉刘清术湖南省微生物研究院中国湖南长沙410009 湖南省农用微生物应用工程技术研究中心中国湖南长沙410009

研究表明多年连作农作物常因根际有益菌群的丢失出现抗病能力降低,而相应野生植株的根际土壤可让其恢复抗病能力。伯克霍尔德氏菌分布广泛,合成的天然产物结构丰富、活性多样,某些菌株还能杀虫、固氮。本研究采用针对该属细菌的选择性... 详细信息

研究表明多年连作农作物常因根际有益菌群的丢失出现抗病能力降低,而相应野生植株的根际土壤可让其恢复抗病能力。伯克霍尔德氏菌分布广泛,合成的天然产物结构丰富、活性多样,某些菌株还能杀虫、固氮。本研究采用针对该属细菌的选择性培养基,从野生禾本科植株根际分离到多株伯克霍尔德氏菌,其中菌株Z1能抑制多种植物病原真菌的生长。基因序列分析及生理生化特征表明,菌株Z1可能为洋葱伯克霍尔德氏菌基因组变异型Ⅸ(吡咯伯克氏菌)的一个新成员。根据高分辨质谱及血平板试验结果推测,该菌产生的抑真菌物质可能为环脂肽occidiofungins和burkholdines,其中有部分为新衍生物。尽管这两种环脂肽结构相似,但既能合成occidiofungins又能合成burkholdines的伯克氏菌还未见报道。次级代谢产物生物合成基因簇预测结果显示,Z1基因组中仅含有与occidiofungin生物合成基因簇高度同源的基因簇。

关键词：伯克霍尔德氏菌抑真菌植物促生根际菌环脂肽 occidiofungins burkholdines

利用伯克霍尔德氏菌脂肪酶富集裂壶藻油脂中的二十二碳六烯酸

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食品科学 2015年第1期36卷 128-134页

作者：兰君宋晓金谭延振徐建春崔球冯银刚中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛市单细胞油脂工程实验室山东省能源生物遗传资源重点实验室山东青岛266101 中国科学院大学生命科学学院北京100049 青岛琅琊台集团股份有限公司山东青岛266400 中国科学院青岛生物能源与过程研究所生物燃料重点实验室山东青岛266101

目的:研究伯克霍尔德氏菌胞外脂肪酶对裂壶藻油脂中二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)的富集作用。方法:用三丁酸甘油酯平板筛选法,筛选产脂肪酶的细菌;以对硝基苯月桂酸酯为底物,对筛选得到的伯克霍尔德氏菌脂肪酶的酶学性质... 详细信息

目的:研究伯克霍尔德氏菌胞外脂肪酶对裂壶藻油脂中二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)的富集作用。方法:用三丁酸甘油酯平板筛选法,筛选产脂肪酶的细菌;以对硝基苯月桂酸酯为底物,对筛选得到的伯克霍尔德氏菌脂肪酶的酶学性质进行研究;用该脂肪酶水解裂壶藻油脂,通过气相色谱法测定酶解后水相和有机相的脂肪酸组成来研究其对裂壶藻油脂DHA的富集作用。结果:从广州的泥土样品中分离获得一株高产胞外脂肪酶的伯克霍尔德氏菌,在产酶培养基中30℃、200 r/min的条件下培养40 h后,脂肪酶酶活力达到最大值70 U/m L。脂肪酶粗酶液酶活性的最适温度为45℃,最适p H值为8.5。该菌的脂肪酶对裂壶藻油脂中的DHA有一定的富集作用,能够使油脂中DHA占总脂肪酸的质量分数从最初的30%升高到40%。结论:筛选得到一株能够产生选择性富集DHA的脂肪酶的细菌,拓宽了可用于多不饱和脂肪酸分离纯化的脂肪酶的范围。

关键词：脂肪酶伯克霍尔德氏菌裂壶藻油脂二十二碳六烯酸富集

伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.)2-萘酸单加氧酶基因(nmo)的克隆及表达

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微生物学报 2003年第5期43卷 599-606页

作者：方向平丘晓颖岑英华孙国萍广东省微生物研究所广州510070

通过酶切连接将Burkholderiasp.JT1 5 0 0的一段DNA片段 (4 8kb)亚克隆到表达载体pUC1 8上 ,得到重组子pEK1 2 3。测序后的pEK1 2 3重组子 4 8kb插入片段的序列已经登陆欧洲EMBL基因库 ,序列接受号为AJ5 663 3 3。对这一DNA片段的序列... 详细信息

通过酶切连接将Burkholderiasp.JT1 5 0 0的一段DNA片段 (4 8kb)亚克隆到表达载体pUC1 8上 ,得到重组子pEK1 2 3。测序后的pEK1 2 3重组子 4 8kb插入片段的序列已经登陆欧洲EMBL基因库 ,序列接受号为AJ5 663 3 3。对这一DNA片段的序列分析显示 ,此DNA片段含有 3个阅读框 ,且在这 3个阅读框 5′端发现一启动子特异序列。再用酶切连接方法得到仅含一个阅读框的重组子pXK3 ,其阅读框长度为 1 1 5 8bp ,编码 3 86个氨基酸 ,与已报道的RalstoniaeutrophaHF3 9羟化酶 (单加氧酶 ,bec)氨基酸序列有 64%的同源性。pEK1 2 3对 2 萘酸代谢途径中 4个关键底物的转化实验结果显示 ,其基因产物仅对 2 萘酸发生加氧转化反应 ,而且 2 萘酸浓度有明显的降低 ,证实此基因是 2 萘酸单加氧酶基因 (nmo)。同时发现其基因产物也可以转化苯甲酸钠。该酶对苯甲酸的加氧转化途径正在研究中SDS PAGE结果表明 ,pXK3、pEK1 2 3两重组子中 2 萘酸单加氧酶表达量并没明显区别 ,但加氧酶酶活却存在显著的差别。推测在启动子后 ,单加氧酶阅读框前的两个阅读框的基因产物 ,对单加氧酶活有促进作用。

关键词：伯克霍尔德氏菌 2-萘酸单加氧酶基因克隆表达

双向伯克霍尔德氏菌(Burkholderia ambifaria)的研究进展

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江苏农业科学 2020年第23期48卷 23-28页

作者：马赛箭安超薛文娇刘晨丁浩陕西省微生物研究所陕西西安710043 陕西省科学院秦岭天然产物工程中心陕西西安710043

双向伯克霍尔德氏菌(Burkholderia ambifaria)是伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)的一个种,广泛存在于植物根际土壤及植物体内。现有研究表明,除了个别菌株具有致病性外,大部分双向伯克霍尔德氏菌具有许多对植物和环境有益的功能,如生物... 详细信息

双向伯克霍尔德氏菌(Burkholderia ambifaria)是伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)的一个种,广泛存在于植物根际土壤及植物体内。现有研究表明,除了个别菌株具有致病性外,大部分双向伯克霍尔德氏菌具有许多对植物和环境有益的功能,如生物修复、固氮、促生、诱导植物抗性等。近年来,双向伯克霍尔德氏菌已经在生物防治、生物促生、疫苗研制、天然产物开发等方面被广泛研究,是一种具有重要应用价值的微生物资源。本文综述了双向伯克霍尔德氏菌的研究现状,旨在为进一步应用研究提供参考。

关键词：伯克霍尔德氏菌生物防治生物促生天然产物脂肪酶疫苗开发