1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
稻瘟病((rice blast)是由稻瘟病菌(magnaporthe oryzae)引起的一种真菌病害。稻瘟病分布广泛,可引起大幅度减产,严重时减产40%~50%,甚至颗粒无收[1]。目前对稻瘟病的防治主要采用抗病品种和化学药剂,但抗病品种一般选育时间较长,抗病性易丧失,化学药剂的大量使用会污染生态环境。因此,探索有效的稻瘟病生物防治手段具有重要意义[2]。
对病原菌进行生物防治是近些年的研究热点,其主要是指利用微生物之间的拮抗作用,选择对寄主不产生伤害的微生物来抑制病原微生物的生长,达到控制寄主病害发生的作用。研究表明,有许多细菌能够控制植物疾病如芽孢杆菌属(bacillus subtilis)[3]、假单胞杆菌属(pseudomonas)[4]、木霉属(trichoderma)[5]、链霉菌属(streptomyces)[6]等。
大多数生防菌可以产生抗菌物质,抗菌物质可以在植物体外直接杀死或抑制病原菌。不同类型的、具有抗菌作用的物质如: 过氧化氢酶、裂解酶、次生代谢物质以及抗菌蛋白(如病原相关蛋白, pr蛋白)和抗菌肽等在植物中广泛存在[7]。根据植物抗真菌蛋白血清学和蛋白质序列分析结果,可将植物抗真菌蛋白大致分为七大类,包括病程相关蛋白(pathogenesis-related proteins, prs)、防御素(defensins)、类亲环素蛋白(cyclophilinlike proteins)、核糖体失活蛋白(ribosome-inactivating proteins, rips)、脂质转运蛋白(lipid-transfer proteins, ltps)、蛋白酶抑制剂(protease inhibitors)、2s 清蛋白类(2s albumin proteins)及其他蛋白[2]。抗菌蛋白是抗菌物质的主要成分。抗真菌蛋白的作用机制一般有以下几种:抑制真菌的生理代谢、降解真菌细胞壁、影响细胞膜通透性和穿膜小孔的形成和破坏细胞的核糖体[8],其中破坏真菌细胞的细胞壁是抗真菌蛋白的主要方式[9]。附着胞的分化、形成和成熟是稻瘟病菌成功侵入寄主的前提。有研究表明:一些从细菌分离出来抑制附着胞正常形成的抗菌蛋白,能通过阻止病菌的侵入而达到防御目的。[10]
2. 研究的基本内容和问题
1、研究的目标:本研究对burkholderia sp. bv6产生抗真菌蛋白的培养基和培养条件进行优化,并对抗真菌蛋白进行分离纯化和抑菌活性验证。
2、实验内容:
(1)培养基组成对菌株bv6产生抗真菌蛋白产量的影响
3. 研究的方法与方案
1、拟采用的研究方法有:
(1)硫酸铵分级沉淀
硫酸铵沉淀法可用于从大量粗制剂中浓缩和部分纯化蛋白质。用此方法可以将主要的免疫球从样品中分离,是免疫球蛋白分离的常用方法。高浓度的盐离子在蛋白质溶液中可与蛋白质竞争水分子,从而破坏蛋白质表面的水化膜,降低其溶解度,使之从溶液中沉淀出来。各种蛋白质的溶解度不同,因而可利用不同浓度的盐溶液来沉淀不同的蛋白质。
4. 研究创新点
目前对B.vietnamiensis抑真菌次生代谢产物研究报道较少,本课题以B.vietnamiensis BV6为研究材料,研究了菌株BV6产生抗真菌蛋白的液体发酵条件,最大化地提高该活性物质的含量,降低提纯难度,并采用通用的蛋白质分离纯化技术对该抗真菌蛋白进行分离纯化。
5. 研究计划与进展
研究计划:
2019.7—2019.9 查找相关资料,充分了解实验室,熟练基础操作
