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本实验从污染的黑曲霉平板上分离到一株菌,该菌对黑曲霉有很强抑制效果。通过平板对峙法和牛津杯法检测到了该菌的发酵液对各种植物病原菌如立枯丝核菌和水稻黄单胞菌等有很明显的抑制效果。由此可知该菌在农业植物病防治和水果保藏方面有重要的应用价值。为进一步了解该菌,本论文通过分类学、生物信息学、分离纯化和初步鉴定等技术对该菌进行了阐述,其研究内容如下:1.从基因型特征上,确定了所分离获得的菌株YL1为Bacillus velezensis。16S rDNA序列比对结果显示:其与Bacillus velezensis CR-502相似度为99.85%。通过基因组中平均核苷酸一致性(ANI)比对发现:该菌株与Bacillus velezensis CR-502同源性为98.29%,确定该菌株与Bacillus velezensis CR-502为同一个种。由于菌株不同,将此菌株命名为Bacillus velezensis YL1。2.获得Bacillus velezensis YL1全基因序列并预测其可能产生的抗生素。通过第二代基因组测序拼接获得该菌株的基因组草图,然后利用antismash网站对基因组进行分析,与已知的抗生素合成基因进行对比,预测其可能产生抗生素的基因和种类,对比发现该菌株基因组中含有完整合成Bacillibactin、Bacilysin以及聚酮类物质Bacillaene和Macrolactin的基因,还有一些基因与脂肽类Fengycin和Surfactin合成基因相似度很高,另外还发现了一些未知产物如萜类和聚酮类的合成基因。3.探索了发酵液中对水稻黄单胞菌有抑制作用的物质的性质。发现该发酵液产生的抗水稻黄单胞菌物质在100°C高温下处理2h后活性并无明显降低;当发酵液pH分别调至2-10的范围内并处理4h后,其活性无较大变化;该发酵液内抗水稻黄单胞菌的物质对胰蛋白酶和胃蛋白酶不敏感。此外,该成分能溶于多种有机试剂,如甲醇、乙酸乙酯和乙腈,不溶于石油醚。4.分离纯化到了该菌产生的多种抗生素。实验先通过浓缩发酵液后用甲醇浸提蒸干后的发酵液,然后利用高效液相色谱(HPLC)确定活性物质的出峰时间:发现该菌并不只产生一种抗生素。进一步用乙腈萃取可将抗细菌的物质提取出来,然后利用HPLC进一步纯化,得到纯度较高的抗水稻黄单胞菌的活性物质;由于抗真菌物质极性较强,采用羟丙基葡聚糖(LH-20)凝胶柱对甲醇浸提物质进行了初步纯化,再利用HPLC进一步纯化,得到纯度较高的活性物质。5.确定了抗真菌抗生素为Surfactin。通过LC-MS测得抗真菌物质分子量为1044.56和1058.57,抗细菌物质的分子量为447.24。通过对基因组代谢产物的预测和自然产物词典数据库中比较推测:分子量为1044.56和1058.57分别为脂肽Surfactin的两种衍生物;分子量为447.24的物质并未在基因组预测的物质中并未发现类似的分子量物质,天然产物数据库中也未找到类似性质的物质,还需要进一步实验确定。上述研究为Bacillus velezensis在农业微生物病虫害防治的开发应用奠定了基础,为全面认识Bacillus velezensis提供了理论依据。