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独岛枝芽胞杆菌MCCC 1A00493产生的4-乙烯基苯酚鉴定和作用南方根结线虫特性研究

微生物学报 2022年第1期62卷 346-356页

作者：黄典余豪陈稳程万里邵宗泽张吉斌华中农业大学生命科学技术学院微生物农药国家工程研究中心农业微生物学国家重点实验室湖北武汉430070 自然资源部第三海洋研究所海洋生物遗传资源重点实验室福建厦门361005

【目的】根结线虫危害严重,难防难控,前期研究发现一株深海来源的独岛枝芽胞杆菌(Virgibacillus dokdonensis)MCCC 1A00493对南方根结线虫具有良好的体外拮抗效果,本研究分离鉴定菌株发酵液中杀线虫活性物质,对其作用线虫的多种模式进... 详细信息

【目的】根结线虫危害严重,难防难控,前期研究发现一株深海来源的独岛枝芽胞杆菌(Virgibacillus dokdonensis)MCCC 1A00493对南方根结线虫具有良好的体外拮抗效果,本研究分离鉴定菌株发酵液中杀线虫活性物质,对其作用线虫的多种模式进行研究,为菌株有效控制植物病原线虫的应用奠定理论基础。【方法】采用硅胶柱层析和半制备高效液相色谱对独岛枝芽胞杆菌发酵上清液中的杀线虫活性物质进行分离纯化,采用液相色谱质谱联用、核磁共振对纯化物进行结构鉴定;并对其趋避、诱杀、熏杀和卵孵化抑制活性进行检测。【结果】结构鉴定确定独岛枝芽胞杆菌MCCC 1A00493发酵液中分离的杀线虫活性物质为4-乙烯基苯酚。4-乙烯基苯酚对线虫具有触杀、熏杀、卵孵化抑制和高浓度驱避低浓度引诱活性,15μg/mL 4-乙烯基苯酚72 h触杀线虫校正死亡率为71.23%±9.06%;20 mg/mL 4-乙烯基苯酚24 h熏杀线虫死亡率达100%;100μg/mL 4-乙烯基苯酚作用线虫卵10 d后,卵孵化抑制率达66.2%;在琼脂平板上,10 mg/mL的4-乙烯基苯酚对线虫有驱避作用,1 mg/mL的4-乙烯基苯酚对线虫有引诱作用;在Pluronic凝胶中,25 mg/mL的4-乙烯基苯酚驱避线虫,5 mg/mL和10 mg/mL的4-乙烯基苯酚引诱并杀死线虫。【结论】首次报道4-乙烯基苯酚对植物病原线虫具有多种作用模式,尤其是高浓度下对根结线虫具有趋避作用而低浓度下具有诱杀作用的新特性。因此,4-乙烯基苯酚可以作为一种潜在的生物杀线虫剂。

关键词：南方根结线虫独岛枝芽胞杆菌 4-乙烯基苯酚杀线虫活性作用模式

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多粘类芽胞杆菌KM2501-1杀南方根结线虫活性产物研究

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微生物学报 2020年第8期60卷 1629-1637页

作者：程万里陈珍杨雪黄典张吉斌华中农业大学农业微生物农药国家工程研究中心微生物学国家重点实验室生命科学技术学院湖北武汉430070

【目的】南方根结线虫(Meloidogyne incognita)是一种危害严重的土传性植物病原线虫,给农业生产造成了巨大的经济损失,前期研究发现多粘类芽胞杆菌(Panebacillus polymyxa)KM2501-1具有很好的温室防治南方根结线虫效果,且可产生多种挥... 详细信息

【目的】南方根结线虫(Meloidogyne incognita)是一种危害严重的土传性植物病原线虫,给农业生产造成了巨大的经济损失,前期研究发现多粘类芽胞杆菌(Panebacillus polymyxa)KM2501-1具有很好的温室防治南方根结线虫效果,且可产生多种挥发性杀线虫活性物质,但对其非挥发性产物是否有杀线虫活性没有研究。本研究拟进一步分离鉴定其产生的杀线虫活性代谢产物,发掘新的杀线虫药物。【方法】对菌株KM2501-1进行液体发酵并离心收集发酵上清液,通过硅胶柱层析、高效液相色谱分离等方法得到高纯度的杀线虫活性物质,并通过液相色谱质谱联用分析、核磁共振等技术鉴定杀线虫活性物质的结构。【结果】生物活性检测显示,多粘类芽胞杆菌KM2501-1发酵上清液具有较强的南方根结线虫触杀活性,并能有效抑制南方根结线虫卵孵化,体外杀线虫效率高达87.66%,抑制卵孵化效率达92.26%。结构鉴定结果显示多粘类芽胞杆菌产生的杀线虫活性物质为环二肽类物质cyclo(Pro-Phe),800 mg/L的cyclo(Pro-Phe)杀线虫效率达84.75%。进一步的显微观测结果表明,与对照组相比,活性物质cyclo(Pro-Phe)处理后的根结线虫肠道组织紊乱、结构发生破坏。【结论】多粘类芽胞杆菌KM2501-1产生的cyclo(Pro-Phe)是一个具有杀线虫新功能的活性物质,其可能通过破坏线虫肠道杀死线虫。

关键词：多粘类芽胞杆菌南方根结线虫杀线虫活性 cyclo(Pro-Phe)

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杀线虫深海芽胞杆菌的筛选

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生物资源 2022年第2期44卷 154-161页

作者：陈稳黄典余豪程万里邵宗泽张吉斌华中农业大学生命科学技术学院农业微生物学国家重点实验室/微生物农药国家工程研究中心湖北武汉430070 自然资源部第三海洋研究所海洋生物遗传资源重点实验室福建厦门361005 湖北洪山实验室湖北武汉430070

根结线虫(root-knot nematodes)对作物危害严重,难防难控。海洋微生物作为巨大的生物资源宝库,近年来逐渐成为开发杀线虫微生物菌剂的热点。为了获得对根结线虫具有拮抗活性的深海微生物资源,本研究用模式线虫——秀丽隐杆线虫(Caenorha... 详细信息

根结线虫(root-knot nematodes)对作物危害严重,难防难控。海洋微生物作为巨大的生物资源宝库,近年来逐渐成为开发杀线虫微生物菌剂的热点。为了获得对根结线虫具有拮抗活性的深海微生物资源,本研究用模式线虫——秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)进行初筛,从203株深海芽胞杆菌(Deep-sea Bacillus)中获得24株触杀活性在50%以上的菌株;以植物病原线虫——南方根结线虫(Meloidogyne incognita)进行复筛,获得14株触杀活性高于50%的菌株。选取复筛触杀活性最好的6株菌对南方根结线虫进行熏杀活性测定,发现阿耶波多氏芽胞杆菌(Bacillus aryabhata)MCCC 1K02966、海泥芽胞杆菌(Bacillus oceanisediminis)MCCC 1A14063、坚强芽胞杆菌(Bacillus firmus)MCCC 1A00263不仅对根结线虫的触杀活性达到60%以上,且熏杀活性也达到40%以上,同时具有触杀和熏杀双重杀线虫活性,在农业线虫防治领域中具有开发应用潜力。

关键词：深海芽胞杆菌秀丽隐杆线虫南方根结线虫触杀活性熏杀活性

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多粘类芽孢杆菌KM2501-1发酵液对番茄根结线虫的防治效果

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应用与环境生物学报 2020年第5期26卷 1046-1050页

作者：曾立程万里余豪陈珍黄典翟义乐吴仁锋张吉斌华中农业大学农业微生物学国家重点实验室微生物农药国家工程研究中心生命科学技术学院武汉430070 武汉市农业科学院蔬菜研究所武汉430065

根结线虫可导致危害严重的土传植物病害,多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)KM2501-1由于对南方根结线虫(Meloidogyne incognita)具有良好拮抗效果,因而具有开发潜力.通过小型发酵罐对KM2501-1菌株进行发酵生产,并对发酵液原液进... 详细信息

根结线虫可导致危害严重的土传植物病害,多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)KM2501-1由于对南方根结线虫(Meloidogyne incognita)具有良好拮抗效果,因而具有开发潜力.通过小型发酵罐对KM2501-1菌株进行发酵生产,并对发酵液原液进行温室盆栽和田间小区试验的效果评价.结果显示,发酵液上清对南方根结线虫2龄幼虫具有很好的触杀活性,48 h后线虫的校正死亡率可达93.7%.在温室试验中,与清水对照相比,发酵液处理组番茄根结指数显著降低,在5、10和20 mL/盆范围内随着施用量的加大而不断下降,防治效果最高达到55.9%,接近阿维菌素的防治效果(64.7%).在田间试验中,发酵液处理组番茄根结指数也显著低于清水对照组,防治效果最高达到41.8%,优于阿维菌素的防治效果(29.4%);此外,番茄株高与地上部鲜重也显著增高,其中鲜重提高29.9%.因此,多粘类芽孢杆菌KM2501-1发酵液可有效控制番茄根结线虫病害并促进植株生长,具有开发应用前景.(图2表4参26)

关键词：多粘类芽孢杆菌根结线虫番茄生物防治促生作用

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亮斑扁角水虻幼虫转化蓝藻藻泥和降解藻毒素的研究

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化学与生物工程 2020年第7期37卷 10-14,29页

作者：汪冕霍岩肖小朋蔡珉敏郑龙玉王高鸿李林张吉斌华中农业大学生命科学技术学院农业微生物学国家重点实验室微生物农药国家工程研究中心湖北武汉430070 中国科学院水生生物研究所湖北武汉430072

通过亮斑扁角水虻武汉品系(武汉亮斑水虻)幼虫转化蓝藻藻泥与麸皮或玉米皮复配的饲料获得昆虫蛋白,优化了饲料配方,同时考察了水虻幼虫对蓝藻藻泥中藻毒素的降解作用。结果表明,最佳饲料配方为蓝藻藻泥∶玉米皮∶菌渣=4∶2∶1(鲜重比)时... 详细信息

通过亮斑扁角水虻武汉品系(武汉亮斑水虻)幼虫转化蓝藻藻泥与麸皮或玉米皮复配的饲料获得昆虫蛋白,优化了饲料配方,同时考察了水虻幼虫对蓝藻藻泥中藻毒素的降解作用。结果表明,最佳饲料配方为蓝藻藻泥∶玉米皮∶菌渣=4∶2∶1(鲜重比)时,其物料减少率为(63.90±0.46)%、水虻转化率为(11.46±0.56)%、幼虫死亡率为(2.92±0.46)%、50%预蛹时间(转化时间)为13.0 d。水虻幼虫对藻粉中藻毒素有一定的降解作用,降解率为40.98%,水虻幼虫转化藻粉后,只有0.81%的藻毒素转移到水虻幼虫体内,转移量小。该研究为大规模利用水虻幼虫转化蓝藻藻泥提供了基础数据。

关键词：蓝藻藻泥藻毒素武汉亮斑水虻幼虫饲料配方转化

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来源于污染土壤的植物根际促生细菌对番茄幼苗的促生与盐耐受机制

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应用与环境生物学报 2018年第1期24卷 47-52页

作者：郑娜柯林峰杨景艳王雪飞黄典程万里李嘉晖郑龙玉喻子牛张吉斌华中农业大学农业微生物学国家重点实验室微生物农药国家工程研究中心生命科学技术学院

从来源于盐碱地和重金属污染地的8株菌中筛选对盐胁迫下番茄幼苗具有明显促生作用的菌株,并研究这些菌株的相关生物学特性及其对番茄幼苗的盐耐受机制,检测菌株产1-氨基-环丙烷-1-羧酸（ACC）酶活、吲哚乙酸（IAA）产量、解磷、生物膜... 详细信息

从来源于盐碱地和重金属污染地的8株菌中筛选对盐胁迫下番茄幼苗具有明显促生作用的菌株,并研究这些菌株的相关生物学特性及其对番茄幼苗的盐耐受机制,检测菌株产1-氨基-环丙烷-1-羧酸（ACC）酶活、吲哚乙酸（IAA）产量、解磷、生物膜形成能力、耐盐性和菌株对盐胁迫下植株叶片中的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性,叶片中丙二醛（MDA）、脯氨酸和叶绿素含量的影响.结果显示,其中4株菌（Pseudomonas protegens TM1109、Achromobacter ***5104、Variovorax ***4204和*** KY4410）在0.7%盐胁迫下对番茄鲜重增长效果更好,增长率范围为33%-50%.盐耐受机制研究结果显示TY4204和KY5104通过诱导或增强SOD和POD活性来清除番茄体内氧自由基对番茄的损伤.它们也可以合成ACC脱氨酶来抗盐胁迫,同时通过降低叶片中MDA含量来减轻番茄在盐胁迫下的损伤.TM1109和KY4410虽然不产生ACC脱氨酶,IAA产量水平也较低,但可以在盐胁迫下通过诱导或增强SOD和POD活性来清除番茄体内氧自由基对番茄的损伤,具备溶解有机磷能力,且TM1109可溶解无机磷并具备良好的生物膜形成能力,有助于番茄对营养的吸收和生物膜对离子的选择性吸收以抵抗盐胁迫.本研究表明TM1109、KY5104、TY4204和KY4410菌株可以通过多种作用机制来缓解番茄盐胁迫并促进番茄的生长.

关键词：根际促生菌番茄盐耐受促生

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非水虻源微生物与武汉亮斑水虻幼虫联合转化鸡粪的研究

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微生物学报 2018年第6期58卷 1116-1125页

作者：肖小朋靳鹏蔡珉敏郑龙玉李武喻子牛张吉斌华中农业大学农业微生物学国家重点实验室生命科学技术学院微生物农药国家工程研究中心湖北武汉430070

【目的】益生微生物在协助亮斑扁角水虻幼虫转化有机废弃物、提高其转化效率方面具有重要的作用,本研究针对非水虻源微生物,开展与水虻联合转化鸡粪的研究,以阐明外源微生物在水虻转化畜禽粪便中的作用,对其转化机制的研究及产业化生产... 详细信息

【目的】益生微生物在协助亮斑扁角水虻幼虫转化有机废弃物、提高其转化效率方面具有重要的作用,本研究针对非水虻源微生物,开展与水虻联合转化鸡粪的研究,以阐明外源微生物在水虻转化畜禽粪便中的作用,对其转化机制的研究及产业化生产具有重要意义。【方法】采用稀释涂平板的方法进行鸡粪堆肥和猪粪堆肥中细菌的分析,并将筛选到的细菌分别接种到无菌的鸡粪基质中与武汉亮斑水虻幼虫联合转化,通过称重法测定转化后武汉亮斑水虻及鸡粪的重量,评价转化效果及对幼虫的影响,然后将促进转化效果明显的菌株按不同比例进行复配,与武汉亮斑水虻幼虫联合转化新鲜鸡粪,分析复配菌剂对武汉亮斑水虻幼虫转化鸡粪的影响。【结果】结果显示R-07、R-09、F-03和F-06在促进武汉亮斑水虻幼虫生长和鸡粪转化的效果上最为显著。与对照组相比,水虻幼虫转化率分别提高了27.21%、15.00%、9.93%和16.29%;基质减少率分别提高了17.94%、10.42%、7.84%和9.27%。将这4株细菌配制复配菌剂与武汉亮斑水虻幼虫联合转化鸡粪,结果显示复配比例为R-07:R-09:F-03:F-06=4:1:1:1时效果最好,与空白对照相比,武汉亮斑水虻幼虫存活率提高了10.25%,幼虫虫重增加了28.41%,幼虫转化率增加了30.46%,鸡粪减少率增加了7.69%。【结论】添加通过筛选优化的非水虻来源的微生物复合菌剂能够促进水虻高效转化鸡粪,研究结果有助于改善现有的武汉亮斑水虻幼虫转化体系,为开发新型的联合转化工艺、更加有效地处理畜禽粪便奠定基础。

关键词：武汉亮斑水虻非水虻源微生物联合转化鸡粪

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抗植物病原线虫的多粘类芽胞杆菌KM2501-1发酵培养基和发酵条件优化

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化学与生物工程 2018年第6期35卷 25-31页

作者：杨景艳程万里曾立黄典蔡珉敏郑龙玉喻子牛张吉斌农业微生物学国家重点实验室华中农业大学生命科学技术学院微生物农药国家工程研究中心湖北武汉430070

多粘类芽胞杆菌KM2501-1可以有效抑制南方根结线虫对植物的危害,促进植物生长,具有良好的应用前景。采用正交实验和单因素实验分别对多粘类芽胞杆菌KM2501-1的发酵培养基和发酵条件进行了优化。结果表明,多粘类芽胞杆菌KM2501-1发酵培... 详细信息

多粘类芽胞杆菌KM2501-1可以有效抑制南方根结线虫对植物的危害,促进植物生长,具有良好的应用前景。采用正交实验和单因素实验分别对多粘类芽胞杆菌KM2501-1的发酵培养基和发酵条件进行了优化。结果表明,多粘类芽胞杆菌KM2501-1发酵培养基的最优配方为:可溶性淀粉3%、豆粕3%、氯化钙0.05%、氯化钠0.25%;最适发酵初始pH值为8.5,最适发酵温度为28℃。将多粘类芽胞杆菌KM2501-1在优化培养基中的发酵上清液稀释5倍后,作用根结线虫48 h的校正死亡率为87.15%,比优化前提高了61.61%;多粘类芽胞杆菌KM2501-1在优化培养基中发酵48 h后的芽胞数为2.5×10~8 cfu·mL^(-1),是优化前的6.25倍,芽胞率达到100%时发酵周期为48 h,优化效果十分显著。该研究为多粘类芽胞杆菌KM2501-1的中试和大规模发酵生产提供了基础数据。

关键词：多粘类芽胞杆菌KM2501-1 发酵培养基发酵条件杀线虫活性芽胞数

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非水虻源微生物与武汉亮斑水虻幼虫联合转化鸡粪的研究

非水虻源微生物与武汉亮斑水虻幼虫联合转化鸡粪的研究

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全国第二届昆虫微生物组学学术研讨会

目的：益生微生物在协助亮斑扁角水虻幼虫转化有机废弃物、提高其转化效率方面具有重要的作用,本研究针对非水虻源微生物,开展与水虻联合转化鸡粪的研究,以阐明外源微生物在水虻转化畜禽粪便中的作用,对其转化机制的研究及产业化生产具... 详细信息

目的：益生微生物在协助亮斑扁角水虻幼虫转化有机废弃物、提高其转化效率方面具有重要的作用,本研究针对非水虻源微生物,开展与水虻联合转化鸡粪的研究,以阐明外源微生物在水虻转化畜禽粪便中的作用,对其转化机制的研究及产业化生产具有重要意义. 方法：采用稀释涂平板的方法进行鸡粪堆肥和猪粪堆肥中细菌的分析,并将筛选到的细菌分别接种到无菌的鸡粪基质中与武汉亮斑水虻幼虫联合转化,通过称重法测定转化后武汉亮斑水虻及鸡粪的重量,评价转化效果及对幼虫的影响,然后将促进转化效果明显的菌株按不同比例进行复配,与武汉亮斑水虻幼虫联合转化新鲜鸡粪,分析复配菌剂对武汉亮斑水虻幼虫转化鸡粪的影响. 结果;结果显示R-07、R-09、F-03和F-06在促进武汉亮斑水虻幼虫生长和鸡粪转化的效果上最为显著.与对照组相比,水虻幼虫转化率分别提高了27.21％、15.00％、9.93％和16.29％;基质减少率分别提高了17.94％、10.42％、7.84％和9.27％.将这4株细菌配制复配菌剂与武汉亮斑水虻幼虫联合转化鸡粪,结果显示复配比例为R-07∶R.09∶F-03∶F.06=4∶1∶1∶1时效果最好,与空白对照相比,武汉亮斑水虻幼虫存活率提高了10.25％,幼虫虫重增加了28.41％,幼虫转化率增加了30.46％,鸡粪减少率增加了7.69％. 结论;添加通过筛选优化的非水虻来源的微生物复合菌剂能够促进水虻高效转化鸡粪,研究结果有助于改善现有的武汉亮斑水虻幼虫转化体系,为开发新型的联合转化工艺、更加有效地处理畜禽粪便奠定基础.

关键词：废物处理畜禽粪便亮斑水虻非水虻源微生物转化效率

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食用昆虫微生物资源开发与应用

食用昆虫微生物资源开发与应用

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第十届全国微生物资源学术暨国家微生物资源共享服务平台运行服务研讨会

作者：郑龙玉张吉斌蔡珉敏喻子牛农业微生物学国家重点实验室微生物农药国家工程研究中心农业部微生物产品质量检验监督测试中心华中农业大学生命科学技术学院

昆虫作为地球上分布最广、种类最多、数量最大的动物类群，能适应各种生境，其肠道微生物种类繁多、数量巨大，在与宿主长期的协同进化过程中，不仅形成极为多样的种群结构，也进化出多样的生物学功能，对宿主的营养、生理、发育、防御...

昆虫作为地球上分布最广、种类最多、数量最大的动物类群，能适应各种生境，其肠道微生物种类繁多、数量巨大，在与宿主长期的协同进化过程中，不仅形成极为多样的种群结构，也进化出多样的生物学功能，对宿主的营养、生理、发育、防御、抗逆等方面都具有显著影响，是蕴含着丰富菌种和基因资源的巨大宝库。昆虫肠道微生物的生物学功能在害虫的防控、废弃物处理，昆虫资源的利用以及工业生产(如木质纤维素降解)等领域已经展现出巨大的应用潜力。

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