内蒙古粘细菌资源多样性及其抗马铃薯晚疫病活性分析

Myxobacteria are a group of microbe resources with great potential for the applied research and development. Our previous study showed that 30 of the 34 myxobacteria strains separated from some samples in Hohhot in Inner Mongolia exhibited significant resistance to the pathogen of potato late blight - Phytophthora infestans. In view of the different ecological conditions of Inner Mongolia from east to west, we are going to collect the representative soil, plants, water samples from the eastern region of Inner Mongolia to the western region to do the following research: ① Analyzing the diversity of myxobacteria resources of Inner Mongolia. The collected samples are measured the environmental parameters. The diversity of myxobacteria is analyzed by PCR-DGGE method and culture-dependent approach. At last, the correlation between the myxobacteria distribution and environmental parameters are anayzed. ② Analyzing the resistance of the myxobacteria strains to potato late blight. The resistance of the strains to Phytophthora infestans are determined. The active substances of the strains with high resistance are separated and identified. The action mechanisms of the active substances are analyzed by observing the impact of the substances on mycelia, spore morphology, cell wall, cell membrane, asexual reproduction, sexual reproduction of Phytophthora infestans, etc. Moreover, the control effects of the active substances on potato late blight in greenhouse and their application safety are analyzed. This study may make some contribution to enrich the myxobacteria resources of our country and develop new biological pesticides for the effective prevention and treatment of potato late blight.

粘细菌是一类具有极大应用研究开发潜力的微生物类群。前期研究表明，内蒙古呼和浩特地区分离的34株粘细菌中，有30株表现出了对马铃薯晚疫病菌-致病疫霉的明显抗性。 鉴于内蒙古地区从东到西的不同生态环境条件，本研究拟从内蒙古东部到西部地区采集代表性土壤、植物、水样等样品：① 分析内蒙古地区粘细菌资源的多样性。测定采集样品环境参数，通过PCR-DGGE技术分析粘细菌非培养多样性，对样品进行粘细菌分离鉴定，分析粘细菌可培养多样性。分析粘细菌分布与环境参数间的相关性。② 分析粘细菌的抗马铃薯晚疫病活性。测定菌株抗致病疫霉活性，对具有高抗活性的粘细菌进行活性物质的分离鉴定，通过测定活性物质对致病疫霉菌丝体、孢子形态、细胞壁、细胞膜、无性生殖、有性生殖等的影响进行作用机理研究，分析活性物质的盆栽温室防效与安全性。 该研究可能为丰富我国粘细菌资源及研发有效防治马铃薯晚疫病的生物农药做出一定贡献。

粘细菌是一类具有极大应用研究开发潜力的微生物类群。本研究从内蒙古东部到西部地区采集样品：① 分析内蒙古地区粘细菌资源的多样性。从内蒙古12个地区采集到418个样品。已测定11个地区样品的环境参数。内蒙古地区土壤比较干旱，pH值从西到东呈现由偏碱性到偏酸性的变化趋势。除个别地区外，有机质、速效钾、水解氮、有效磷含量总体偏低。通过PCR-DGGE技术研究粘细菌的非培养多样性的效果并不理想，尝试建立了适合于粘细菌多样性研究的16S rDNA高通量测序方法，正式检测正在进行中。已从10个地区的样品中共分离出1638株菌，得到899株纯菌，经鉴定分属于粘细菌的9个属，17个种，其中， Myxococcus、Corallococcus、Cystobacter三个属是内蒙古地区粘细菌的优势属。几个地区可培养粘细菌的分布与环境参数间的相关性没有统一规律，可能是由于每个地方的环境均有其特殊影响因素及目前分离到的粘细菌并不能客观代表实际的可培养粘细菌。② 分析粘细菌的抗马铃薯晚疫病活性。81.29%的粘细菌菌株具有抗马铃薯晚疫病菌活性。选择10个高抗活性的菌株，通过正交法优化了其发酵条件。菌株发酵液可明显抑制离体叶片病斑形成及扩展。这些菌株还具有一定的广谱抗细菌、抗真菌活性，在促生能力上，具备一定产铁载体能力。发酵液中活性物质的分离鉴定正在进行中。活性物质具有耐贮藏、紫外线、自然光的稳定性，最低可耐受30-50度的温度及pH5-9的耐受性。活性物质可以通过有效抑制菌丝体的生长、影响菌丝体和孢子囊的形态和数量、显著降低游动孢子的萌发率、菌丝可溶性蛋白含量和SOD、PPO、POD与PAL的酶活性、促进菌丝脂质的过氧化反应、显著增加菌丝体的渗透性而达到抑制病原菌的作用。活性物质的盆栽温室防效与安全性检测正在进行中。该研究可能为丰富我国粘细菌资源及研发有效防治马铃薯晚疫病的生物农药做出一定贡献。

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