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生防甲基营养型芽孢杆菌Hg18抗菌蛋白的分离纯化及性质研究

2021-06-29马银鹏孟利强胡基华阎更轩张淑梅

化学与生物工程 2021年6期

姜 威,马银鹏,陆 佳,孟利强,胡基华,阎更轩,田 缘,张淑梅*

(1.黑龙江省科学院微生物研究所,黑龙江 哈尔滨 150010;2.黑龙江省能源环境研究院,黑龙江 哈尔滨 150027)

芽孢杆菌(Bacillus)是人类较早发现的细菌之一,易于分离和纯化,种类多,分布广,是病害植物生物防治中的优势微生物种群[1]。芽孢杆菌在生长过程中产生次生代谢产物的能力较强,可以产生多种抗菌活性物质,如脂肽类、抗菌蛋白类和聚酮类等化合物[2]。甲基营养型芽孢杆菌(Bacillusmethylotrophicus)是芽孢杆菌属中的新种属,是由Madhaiyan等[3]于2010年率先从水稻的根际土壤中分离到的,其与枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)、地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)的16S rRNA基因序列同源性为98.2%~99.2%[4],能利用非共价键低碳化合物[5],代谢产物丰富,具有对外界环境条件的抗逆性和无毒无害无污染等优势,近年来被广泛应用于商业、农业、医学等领域[6]。

随着分子生物学研究的不断深入,以甲基营养型芽孢杆菌抗菌蛋白基因为目的基因,构建抗病基因工程植株或生防工程菌株已成为研究热点。目前,已有部分生防芽孢杆菌次生代谢产物作为微生物源农药进行工业化生产,如低分子量多肽类抗生素类[7-9]和抗菌蛋白类[10-12]。生防细菌的生防机制主要包括诱导机制、拮抗机制和竞争机制等,在抗菌过程中产生抗菌蛋白类、脂肽类和聚酮类等抗菌活性物质[13],其中抗菌蛋白是生防细菌作为生防制剂和植物抗病基因改良的基础[14]。因此,对生防甲基营养型芽孢杆菌产抗菌蛋白特性的研究和纯化方法的摸索尤为重要。……

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