松材线虫拮抗细菌的筛选和鉴定

为了筛选对松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)具有较高杀线活性的拮抗细菌,从马尾松林中分离获得了230株细菌,并从中筛选出8株对松材线虫具有较高杀线活性的细菌,其中JK-JS3菌株对松材线虫的杀线活性最高.将该细菌培养滤液分别稀释2倍、4倍、10倍处理松材线虫,72h后线虫的死亡率均达到100%;线虫死亡后虫体消解,消解率分别为100%、97.8%、96.4%.测定了该细菌培养滤液对香蕉穿孔线虫(Radopholus similis)和水稻干尖线虫(Aphelenchoides besseyi)等植物线虫的杀线活性,结果表明对不同种的线虫杀线活性有差异.该菌株培养滤液对松材线虫和小杆线虫(Rhabditis sp.)的杀线活性最高,其余杀线活性从高到低依次为拟松材线虫(Bursaphelenchus mucronatus)、腐生线虫(Panagrellus redivivus)、香蕉穿孔线虫和水稻干尖线虫.形态特征和革兰氏染色观察,该细菌为革兰氏阳性菌、产芽孢、具有周生鞭毛;经Biolog细菌鉴定仪进一步鉴定该细菌为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens).     

两株松材线虫拮抗细菌的筛选和鉴定

【目的】筛选对松材线虫具有较高杀线活性的拮抗细菌。【方法】以分离自南京、洛阳、上海的松树茎部的137株内生细菌为研究对象,采用培养滤液和菌悬液浸渍法对这些菌株进行杀线活性的测定,并对筛选的高效拮抗细菌进行菌种鉴定。【结果】通过培养滤液浸渍试验筛选出3株细菌对松材线虫有较高的杀线活性,使用3种菌滤液处理线虫48 h后,线虫死亡率均达到100%,其中菌株LYMC-3的培养滤液还可使线虫虫体出现消解。将3株菌的培养滤液分别稀释2倍、4倍和10倍后处理松材线虫,随稀释倍数的增加,培养滤液的杀线活性逐渐降低。处理线虫48 h后,菌株LYMC-3的10倍稀释滤液与其他两株菌滤液相比对线虫的致死率最高,为94.7%; 在菌悬液浸渍试验中筛选出菌株NJSZ-13对松材线虫有较高杀线活性,10⁵ cfu/mL 浓度的菌悬液处理线虫48 h后,线虫死亡率达81.5%。通过对LYMC-3和NJSZ-13菌株的形态特征、生理生化特征、Biolog鉴定和16S rDNA序列以及系统发育分析,确定菌株LYMC-3、NJSZ-13分别为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)和蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。【结论】从松树体内筛选到两株对松材线虫有高效拮抗活性的菌株LYMC-3和NJSZ-13,对生物防治松材线虫病具有潜在的应用价值。     

具杀松材线虫活性的解淀粉芽孢杆菌 JKJS3的培养条件

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)JKJS3菌株分离自马尾松林,对松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)具有较高的杀线活性。为进一步开发和应用该菌株,以松材线虫为测试靶标,对JKJS3菌株分泌杀线活性物质的适宜培养基和培养条件进行了研究。结果表明：不同碳源组分的培养基对JKJS3菌株分泌杀线活性物质无显著影响,而不同氮源对其有显著影响,其中以氮源为5 g/L牛肉膏和6 g/L蛋白胨组成的培养基所获培养滤液的杀线活性最高,为实验室条件下菌株分泌杀线活性物质的最适培养基;JKJS3菌株的最佳培养条件为初始pH=7、培养温度为37 ℃和无光照振荡培养;该菌株分泌杀线活性物质较理想的培养时间为10 d。     

细菌JK JS3对松树线虫的杀线活性及菌种的分子鉴定

分离自马尾松的细菌JK JS3是对松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)具有较高杀线活性的拮抗细菌,为了解该菌株对松树体内其他植物线虫的杀线活性并验证经形态学和Biolog方法得到的菌种鉴定结果,笔者测定了该细菌培养滤液对大核滑刃线虫(Aphelenchoides macronucleatus)等7种松树体内植物线虫的杀线活性,并对该菌株的16SrDNA基因进行了扩增测序和比对分析。结果表明：该菌株培养液原滤液对测试线虫24h的杀线率均达到了100%,说明该细菌的杀线谱较广,但培养滤液的不同倍数稀释液对不同种线虫的杀线活性有显著差异,10倍稀释液对霍夫曼尼伞滑刃线虫(B.hofmanni)的杀线活性最高,杀死率为96.9%;其次对李氏长尾线虫(Seinura lii),杀死率为73.7%;再次对松材线虫和拟松材线虫(B.mucronatus),杀死率分别为48.7%和39.0%。而对大核滑刃线虫、吴氏长尾线虫(S.wuae)和外滑刃科线虫(Ektaphelenchidae sp.)的杀死率较低,分别为15%、1.5%和0;该菌株的16SrDNA基因序列BLAST比对结果表明,该菌株与菌株Bacillus amyloliquefaciens FZB42最为接近,相似性为99.86%,处于系统发育树的同一分支,进一步验证了其形态学和Biolog细菌鉴定仪的鉴定结果,确定该菌株的分类地位为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。     

蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株对松材线虫产卵和繁殖的影响

【目的】 已有研究表明蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)NJSZ-13菌株对于马尾松具有促生作用,且菌悬液的促生效果最佳。为了进一步解析和评价该菌对松材线虫的生防机理,在虫液和卵液中加入NJSZ-13菌株,研究该菌株对松材线虫的杀线效果以及对其产卵、卵孵化和繁殖量的影响。【方法】 首先通过离心将蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株分成菌悬液、发酵液和发酵滤液,并调配成原液、5、10、100和1 000倍的稀释液,其中菌悬液和发酵液的原液浓度为3×10⁸ cfu/mL,以无菌水和NB培养基为对照。①用浸渍法测定NJSZ-13菌株在24 h和48 h对松材线虫的杀线效果。②挑取10对生长良好的雌雄4龄幼虫于1.5 mL离心管,用NJSZ-13菌株处理24 h后将虫卵从离心管冲洗到35 mm培养皿中,统计各处理的产卵量。③在35 mm小皿中加入1 mL无菌卵液(约含400个卵)和NJSZ-13菌株,统计12、24和36 h的孵化虫数。④将100 μL线虫液(含500条松材线虫)与100 μL NJSZ-13菌株混合接入60 mm培养皿的灰葡萄孢中,在25 ℃培养箱培养5 d,用贝尔曼法分离线虫并计数。【结果】 ①NJSZ-13菌株的发酵液和发酵滤液原液处理24 h后的杀线率即高达100%,而其菌悬液原液处理48 h后的杀线率仅为81.47%。②NJSZ-13菌株原液能极显著地抑制松材线虫产卵,随着稀释倍数的增大,这种抑制作用逐渐减小。③NJSZ-13菌株的10倍稀释液处理松材线虫卵,在12 h时极显著地抑制卵的孵化,在24 h时仍达到显著水平,在36 h时仅发酵液和发酵滤液有显著的抑制作用。100倍稀释液处理12 h时,发酵液和发酵滤液相对于对照有显著差异,其他处理时间点均无显著差异。④NJSZ-13菌株原液和5倍稀释液处理松材线虫,其繁殖力与对照组有显著差异(P<0.05)。10倍稀释液处理松材线虫时,菌悬液对线虫繁殖力无明显的影响,而发酵液和发酵滤液与对照有显著差异。【结论】 蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株的菌悬液、发酵液、发酵滤液均对松材线虫有杀线作用。其中,发酵液和发酵滤液的杀线效果更显著;NJSZ-13菌株能抑制松材线虫的产卵、卵孵化和繁殖,同样发酵液和发酵滤液的抑制效果较菌悬液明显。     

松材线虫和拟松材线虫的繁殖力及其超氧自由基差异

采用不同毒力的松材线虫和拟松材线虫进行研究,探讨不同毒力线虫的繁殖力及虫体自身超氧自由基(O·2)释放能力差异与各虫株致病力之间的关系。对强、弱毒松材线虫和无毒拟松材线虫在单异活体培养下的繁殖力进行测定,发现三者的繁殖力从大到小依次为：无毒拟松材线虫、强毒松材线虫、弱毒松材线虫。单异活体培养下的松材线虫和拟松材线虫虫体、水培滤液的超氧自由基测定表明,两组分中的超氧自由基含量与供试线虫的毒力呈负相关,从高到低依次为：无毒拟松材线虫、弱毒松材线虫、强毒松材线虫。结果表明：供试的不同毒力松材线虫和拟松材线虫的致病力与其繁殖力无显著相关性,但与其虫体超氧自由基含量有密切关系。     

总状共头霉产生杀线虫活性物质的条件和产物性质的初步研究

研究了培养基组分和培养条件对Sr．菌产生杀线虫活性物质的影响，并经过发酵放大表明，该菌代谢产物具有很强的杀线虫活性。该菌的最适培养基配方为lL土豆汁(200g／L)中加入20g蔗糖，pH自然。最佳培养条件采用500mL三角瓶装量100mL，接种量2％，170r／min，26℃，培养4d，将发酵滤液稀释为原浓度的1／2，其杀线率达到80％；在5L发酵罐上进行放大试验，发酵(44—52)h，将发酵滤液稀释为原浓度的1／2，其杀线率稳定在95％以上。该活性代谢物热稳定性强，呈水溶性，经分离证实活性组分中包含有机酸类物质。     

喜旱莲子草与乌蔹莓等植物提取物对松材线虫的毒杀活性研究

【目的】松材线虫病是当前我国林业生产上危害最严重的森林病害。尽管投入了大量的人力、物力和财力,但松材线虫病防控形势依然严峻。化学杀线剂具有环境局限性,研发高效植物源杀灭松材线虫的药剂对控制松材线虫病疫情,同时降低环境化学污染具有重要意义。【方法】采用乙醇浸渍提取法制备喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)、乌蔹莓(Cayratia japonica)、迷迭香(Rosmarinus officinalis)等30种植物的提取物,测定其对松材线虫的毒杀活性。利用液液萃取法,用乙醇、石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水等有机溶剂对两种植物中的活性成分进行分步提取,得到药液的质量浓度梯度为10.000、5.000、2.500、1.250和0.625 g/L,并分别测定其对松材线虫的毒杀活性。虫卵悬浮液在25 ℃恒温保湿培养箱内培养,24 h后开始观察,32 h后结束观察。通过镜检统计线虫卵数,并计算相应的线虫卵累计孵化率和孵化抑制率。【结果】采用质量浓度为10 g/L的喜旱莲子草、乌蔹莓乙醇提取物分别处理松材线虫,72 h后线虫校正死亡率均为 100%。喜旱莲子草的乙酸乙酯萃取物和乌蔹莓的水层萃取物中存在主要的杀线活性物质,两种植物萃取物处理松材线虫72 h后的半致死剂量(LC₅₀)分别为0.588 8和0.969 3 g/L。在离体虫卵孵化试验中,喜旱莲子草的乙酸乙酯萃取物对线虫的卵孵化抑制率最大,为79.77%,其次为乌蔹莓的水层萃取物,为46.51%。【结论】可见,喜旱莲子草和乌蔹莓对松材线虫成虫和虫卵均具有较强的生物毒杀活性,可作为新型植物杀线虫剂加以开发利用。     

松萎蔫病病原的研究

为了探讨松萎蔫病与松材线虫的关系,笔者研制了一种简单试验装置"冷闸",使接种的线虫被隔离在松树接种枝内而不能迁移.用该装置进行接种试验的结果表明:在松材线虫被局限于接种枝内而不能移动到寄主其他部位的情况下,接种无菌松材线虫与致病荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescerns(GcM5-1A),以及该致病细菌体外培养的无细胞滤液,同样能诱发该病.该致病细菌又从接种无菌线虫和致病细菌后病死寄主中分离到并被鉴定,证明符合柯赫法则.致病荧光假单胞菌GcM5-1A体外培养的无细胞滤液接种试验结果说明,该致病菌株培养物中的内吸性毒素导致了寄主的萎蔫和死亡.由此,松萎蔫病经实验证实为首例由细菌和线虫互惠共生复合体引起的植物病害.     

松材线虫携带细菌数量的测定及无菌松材线虫的培养

对来源于自然条件和常规培养条件下的松材线虫携带的细菌数量进行了测定 ,并采用黑松愈伤组织对松材线虫进行了纯培养。结果表明 ,自然感病的黑松病组织中的松材线虫携带活细菌的数量平均为 2 .9× 10 2 个 条 ,灰葡萄孢菌丝上培养的松材线虫携带活细菌的数量平均为 3.0× 10 3 个 条 ;来源于自然感病的黑松和马尾松上的松材线虫 ,经无菌处理后 ,在黑松愈伤组织上生长良好 ,用 3g新鲜愈伤组织培养 9d ,虫口数量可达 10万余条。     

利用愈伤组织验证细菌分离物B619与松材线虫病的关系

用细菌分离物B619、无菌松材线虫以及它们的混合物接种黑松愈伤组织,发现无菌线虫或B619单独接种的黑松愈伤组织表现为轻微褐变;二混合接种的黑松愈伤组织严重褐变、萎缩、表现高度感病;而二得混合接种的预先用抗菌素处理的愈伤组织发病较轻。这些结果与接种黑松幼苗的结果相似,再次证明了松材线虫病是一种由松材线虫和细菌共同侵染引起的复合侵染病害。在愈伤组织中单独接种B619,接种后其数量逐渐下降,而在愈伤组织中混合接种,B619繁殖很快,其数量呈上升趋势,表明在愈伤组织内松材线虫的存在有利于B619的繁殖。     

松材线虫体表物质与其携带细菌的关系

松萎蔫病是由松材线虫与其所携带的细菌复合侵染所引起。为进一步明确松材线虫与其携带细菌的关系,笔者用无菌线虫体表浸泡物处理细菌,再将无菌线虫各虫株与细菌共培养,结果表明细菌的存在可促进线虫的繁殖,线虫体表浸泡物质可促进细菌繁殖,无菌线虫与细菌共培养后线虫繁殖数量较无菌线虫单独培养有明显增加,说明松材线虫与其体表细菌的关系为一种互惠关系。此外还设计了无菌线虫对细菌的趋向性试验,考察线虫与自身体表所携带细菌之间的趋向性是否具有特异性,结果表明所有无菌线虫对成团泛菌具有明显的趋向性,各无菌松材线虫对于分离自各自体表的细菌菌株没有特异的趋向性。     

不同真菌对松材线虫繁殖及致病力的影响

利用3年生黑松为接种材料,研究在9种不同真菌上取食的松材线虫的繁殖和致病力变化。结果表明,真菌对松材线虫的繁殖和致病力有显著影响。松材线虫在9种真菌上取食后,松材线虫繁殖力和致病力从大到小而依存的真菌依次为灰葡萄孢(Botrytis cinerea)、拟盘多毛孢(Pestalotiopsis sp.)、盘多毛孢(Pestalotia sp.) 、拟茎点霉(Phomopsis sp.)、茎点霉(Phoma sp.)、头孢菌(Cephalosporium sp.)、交链孢(Alternaria sp.) 、炭疽菌(Colletotrichum sp.)、长喙壳(Ceratocystis sp.)。实验表明松材线虫的繁殖力与其致病力变化相一致。     

松材线虫快速检测试剂盒研制

采用引物对K09F2/R对枯死松树内分离的松材线虫、拟松材线虫及其他线虫进行检测,结果表明,所有松材线虫株系均扩增出一条340 bp的清晰、明亮的条带.而拟松材线虫、其他线虫均无扩增产物.利用引物对K09F2/R构建了松材线虫检测试剂盒.采用该试剂盒可使整个检测过程不超过2.5 h;该试剂盒检测灵敏度为1/7 条线虫,达到了对幼虫成功鉴定的目的,且检测结果便于判读,检测费用较低.     

松材线虫在抗性黑松体内移动及寄主水势变化

以接种松材线虫的1年生抗性黑松苗为实验材料,用感病黑松苗作对照来研究松材线虫在抗性黑松体内的移动及寄主水势变化.结果表明:接种初期,松材线虫在树体内的数量少,移动速度慢;在抗病黑松体内,线虫主要向下移动,且虫体数量明显少于在感病黑松体内的数量;在感病黑松体内线虫自接种点向上、下移动,且向下移动的速度和虫体数量明显大于向上的.随着时间的推移,线虫开始繁殖,扩散能力增强.水势测定结果显示,感、抗病黑松水势变化总趋势是先上升后下降再上升.     

四合木甲醇提取物中杀线虫物质的分离与活性鉴定

通过活性追踪，对四合木的甲醇提取物活性成分进行了初步分离，使用快速制备色谱（combiflash companion）对甲醇提取物的氯仿萃取相进行了进一步分离，得到18个较大的馏分，同时以松材线虫（Bursa phelenchus xylophilus）为供试对象，对各馏分杀线虫活性作了初步测定，结果表明：氯仿萃取相F4馏分有较强的杀线虫活性，具有进一步研究的价值．     

Hydrogen production by mixed culture of several facultative bacteria and anaerobic bacteria

The characteristic of hydrogen production by facultative anaerobic bacteria, obligate anaerobic bacteria and their mixed culture was studied by the batch culture method. The results showed that, due to the synergistic effect between facultative bacteria and anaerobic bacteria, the ability of hydrogen production in the mixed culture was much better than that in the pure culture. Especially, the culture Scheme No.7 mixed up with three strains ( Bacterium.E: Bacterium.B: Bacterium.P = 1:1:1) not only had the best hydrogen production capacity (1.885 mol H2/mol glucose) and maximum average hydrogen production rate (212.2mL/(L·h)), but also had stable hydrogen production under continuous culture conditions, which was 1.968 mol H2/mol glucose.