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微生物学通报 2020年第9期47卷 2681-2682页

作者：刘学端中南大学资源加工与生物工程学院生物冶金教育部重点实验室湖南长沙410083

面对物种数量繁多、生态分布广泛、生态功能强大的微生物资源,微生物生态学的任务一方面在于不断发现和认识这类生命"暗物质"及其存在机制,另一方面要充分挖掘和利用这些微生物资源。微生物生态学的应用从最早的混合发酵发展到极端微生... 详细信息

面对物种数量繁多、生态分布广泛、生态功能强大的微生物资源,微生物生态学的任务一方面在于不断发现和认识这类生命"暗物质"及其存在机制,另一方面要充分挖掘和利用这些微生物资源。微生物生态学的应用从最早的混合发酵发展到极端微生物资源利用、微生物生态制剂开发逐渐拓展到合成微生物生态等多个领域。2019年10月在湖南省长沙市举行的"中国生态学学会微生物生态专业委员会学术年会"设立了3个与微生物生态学应用相关的分会场,本期《微生物学通报》也开辟了"人工生态系统微生物"栏目,凸显了我国微生物生态学在资源、能源和环境等应用领域的成果,让我们看到了其成为社会与经济"绿色高效发展"重要驱动力的希望。

关键词：微生物生态学微生物资源利用微生物群落

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陕西苹果园区土壤芽孢杆菌资源挖掘及生物防治初探

陕西苹果园区土壤芽孢杆菌资源挖掘及生物防治初探

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作者：王瀚誉西北农林科技大学

学位级别：硕士

我国是世界苹果生产大国,但是我国苹果单位面积产量不高。以往果园主要施用化肥农药,随着国家高度重视环境保护,果园生物有机肥的施入量日益增多。因此,优良菌种资源的发掘,直接关系到新型微生物肥料和微生物源农药的创制与研发、以及... 详细信息

我国是世界苹果生产大国,但是我国苹果单位面积产量不高。以往果园主要施用化肥农药,随着国家高度重视环境保护,果园生物有机肥的施入量日益增多。因此,优良菌种资源的发掘,直接关系到新型微生物肥料和微生物源农药的创制与研发、以及满足苹果果园肥效合理管理的现实需求,从而达到国家提出农业生产过程中“双减”的战略要求。本研究首先采用可培养手段,从陕西苹果园五个主产区土壤中分离获得芽孢杆菌;然后,根据16S r RNA基因序列同源性,对分离菌株进行遗传分类鉴定,分析其系统发育地位,从而初步明确陕西苹果园区土壤中芽孢杆菌资源分布的大致情况;同时,成功筛选出具有若干潜在生物防治功能（苹果轮纹病、苹果腐烂病）芽孢杆菌,最后,选取贝莱斯芽孢杆菌LC23B10、角质芽孢杆菌BX01A05和沙芬西芽孢杆菌BS40A21为研究对象,通过基质辅助激光解析电离飞行时间质谱检测代谢产物分子量,对芽孢杆菌产生的抗菌物质进行推测鉴定,最终确定对两种病原菌均有显著抑制效果的贝莱斯芽孢杆菌LC23B10,采用全基因组测序进行准确的鉴定和功能的深入研究,为芽孢杆菌的应用特别是植物病害的生物防治奠定基础,主要研究结果如下:（1）共分离获得884株菌株,入菌库保藏553株,其中选取243株菌株,经16S r RNA基因序列鉴定,隶属于6个属34个种,分离获得的芽孢杆菌属（Bacillus）为最优势属,有27个种,占总体种类的79.41%,其次是赖氨酸芽孢杆菌属,有2个种,Cytobacillus属,有3个种,Sporosarcina属,有1个种,Peribacillus属,有1个种。（2）通过平板抑菌试验,53株芽孢杆菌对苹果腐烂病原菌存在明显的抑制效果,有14株抑菌率超过70%,其中3株达到80%;54株芽孢杆菌对苹果轮纹病原菌存在明显的抑制效果,有4株抑菌率超过70%,相比苹果树轮纹病,芽孢杆菌对苹果树腐烂病的抑制效果更为明显。（3）发现洛川苹果园分离的LC23B10（CCNWLCWHY013）菌株可显著抑制苹果腐烂病和轮纹病原菌。通过采取全基因组测序,结合16S r RNA序列、多基因序列比对、ANI和d DDH综合分析,明确了菌株的分类地位为贝莱斯芽孢杆菌。全基因组分析表明菌株基因组大小为4,212,765bp,GC含量为45.9%,anti SMASH分析表明基因组中含18个次级代谢产物基因簇,大多编码抗菌物质。（4）通过MALDI-TOF-TOF质谱分析推测出了3种芽孢杆菌次生代谢产物中潜在的环脂肽类物质。其中,LC23B10菌株中可能含有抗病原真菌的活性物质包括丰原素、表面活性素;anti SMASH次级代谢物基因簇预测与质谱技术获得的初步结果相互佐证,明确了该菌株主要的生物防治活性物质,为今后芽孢杆菌的发掘利用提供了一些参考。

关键词：芽孢杆菌全基因组生物防治微生物资源利用

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