枯草芽孢桿菌G-7拮抗香蕉枯萎病菌的效果及相關(guān)基因研究.pdf

1、香蕉枯萎病是由尖孢鐮刀菌古巴專(zhuān)化型（Fusarium oxysporumf. sp.cubense）引起的維管束系統(tǒng)性病害，對(duì)香蕉生產(chǎn)造成毀滅性的破壞，引起了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。香蕉枯萎病菌4號(hào)小種（Foc4）幾乎能感染所有的香蕉品種，為害嚴(yán)重。目前，尚無(wú)有效的方法防治香蕉枯萎病。利用拮抗細(xì)菌進(jìn)行生物防治的研究，近年來(lái)引起人們的關(guān)注。本研究室前期分離的枯草芽孢桿菌菌株G-7（Bacillus subtilissubsp.subtilisG-

2、7）能有效抑制Foc4的菌絲生長(zhǎng)和孢子萌發(fā)，具有較高的生防潛力。本研究試圖從拮抗基因的克隆和表達(dá)方面，為香蕉枯萎病的防治提供理論參考和生防材料。
　　枯草芽孢桿菌與病原真菌作用時(shí)，會(huì)分泌脂肽類(lèi)抗生素（Lipopeptide antibiotic），其中依枯草菌素A（IturinA）能干擾病原真菌細(xì)胞質(zhì)膜功能導(dǎo)致細(xì)胞死亡。本研究分析了枯草芽孢桿菌G-7對(duì)Foc4抑菌活性，對(duì)iturinA合成相關(guān)基因lpa-14、ituD-1進(jìn)行了克

3、隆和序列分析，并研究lpa-14、ituD-1在菌株G-7和Foc4拮抗后的表達(dá)情況。
　　在菌株G-7與Foc4平板對(duì)峙培養(yǎng)中，菌株G-7對(duì)Foc4的抑菌帶寬度達(dá)到5.90±0.10（mm），抑制率達(dá)到61.24±0.39（％）。溫室防效試驗(yàn)結(jié)果表明：巴西蕉（Musa AAA）蕉苗經(jīng)浸根接種菌株G-7培養(yǎng)液后，再植回含有Foc4孢子液土壤的盆中，30 d后觀(guān)察結(jié)果，陽(yáng)性對(duì)照蕉苗表現(xiàn)出典型的香蕉枯萎病癥狀，而經(jīng)過(guò)菌株G-7培養(yǎng)液處

4、理的巴西蕉苗發(fā)病情況明顯低于對(duì)照，顯示了良好的苗期活體抑菌效果。說(shuō)明G-7菌株對(duì)Foc4有明顯的拮抗效果。
　　通過(guò)生長(zhǎng)速率法對(duì)菌株G-7的發(fā)酵液、菌體懸浮液和培養(yǎng)濾液處理下Foc4菌絲的抑制率研究發(fā)現(xiàn)，菌株G-7能夠抑制Foc4的菌絲體生長(zhǎng)。菌株G-7的發(fā)酵液、菌體懸浮液和培養(yǎng)濾液對(duì)Foc4菌絲體的抑制率分別為69.15±0.49（%），59.54±0.13（%）和31.83±0.08（%），均顯著高于對(duì)照組（P<0.05）。通

5、過(guò)孢子萌發(fā)法，對(duì)菌株G-7發(fā)酵液、菌體懸浮液和培養(yǎng)濾液處理下Foc4孢子萌發(fā)研究發(fā)現(xiàn)，3種處理液對(duì)Foc4孢子的萌發(fā)具有明顯的抑制作用，菌株G-7發(fā)酵液、菌體懸浮液和培養(yǎng)濾液處理下的Foc4孢子萌發(fā)率分別為23.28±0.10（%），44.42±3.82（%）和32.01±0.17（%），顯著低于對(duì)照組（P<0.05）。
　　克隆了菌株G-72個(gè)與脂肽類(lèi)抗生素iturinA合成相關(guān)的基因ituD-1和lpa-14。測(cè)序得出，itu

6、D-1和lpa-14的DNA分別為1202 bp和675 bp。通過(guò)NCBI相似性分析發(fā)現(xiàn)，lpa-14編碼蛋白與Bacillus amyloliquefaciens（WP_060657811.1）中的磷酸泛酰巰基乙胺基轉(zhuǎn)移酶（PPTase）相似性為99%，且蛋白功能域分析發(fā)現(xiàn)lpa-14編碼蛋白屬于ACPS家族中的Sfp型蛋白；ituD-1編碼蛋白與Bacillus amyloliquefaciens（CBI43040.1）的丙二酰單