Isolierung und Identifizierung von endophytischen Bakterien, Optimierung der Fermentationsbedingungen und Hemmung des Erregers der Baumwollwelke in Shidoulan
\nEndophytische Bakterien in Pflanzen beziehen sich auf Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze und Actinomyceten, die in lebenden Geweben und Organen von Pflanzen parasitieren. Fast jede Pflanze enth\u00e4lt reichlich mikrobielles Material, und endophytische Bakterien gehen durch langfristige Evolution allm\u00e4hlich eine symbiotische Beziehung mit dem Wirt ein, ohne offensichtliche \u00e4u\u00dfere Infektionssymptome bei der Wirtspflanze zu verursachen. Die Forschung hat gezeigt, dass Sekund\u00e4rmetaboliten endophytischer Bakterien nicht nur pathogene Mikroorganismen hemmen k\u00f6nnen, sondern auch das Immunsystem der Wirtspflanze aktivieren, das Expressionsprofil von Genen, die mit der Pflanzenabwehr zusammenh\u00e4ngen, verbessern und eine wichtige Quelle der Naturmedizin darstellen. Mikrobielle Pestizide haben sich im 21. Jahrhundert zu einer neuen Pestizidindustrie entwickelt, da sie die Umwelt schonen und die Qualit\u00e4t der landwirtschaftlichen Nebenprodukte nur minimal beeintr\u00e4chtigen, was eine neue Richtung im Pflanzenschutz darstellt. Orchideenpflanzen weisen in ihrem Lebensraum eine gro\u00dfe Anzahl endophytischer Bakterien auf. Chen et al. isolierten 241 endophytische Bakterien aus f\u00fcnf Heilpflanzen der Orchideenfamilie (Paeonia lactiflora, Panax ginseng, Dendrobium nobile, Dendrobium chrysotoxum und Dendrobium chrysotoxum). Der Autor stellte bei der In-vitro-Kultur von Bulbophyllum sp. fest, dass sein Gewebe reich an endophytischen Bakterien war und einige Bakterien mit dem In-vitro-Gewebe des Wirts symbiotisch koexistieren konnten. Die Welkekrankheit ist eine weit verbreitete Krankheit w\u00e4hrend der Baumwollanbauzeit, die in den gro\u00dfen Baumwollanbaugebieten des Landes weit verbreitet ist und schwere Sch\u00e4den verursacht. Man sch\u00e4tzt, dass jedes Jahr 100 Millionen Kilogramm Baumwolle durch die Welkekrankheit verloren gehen. Die Fusariumwelke wird durch Fusarium oxysporum verursacht, das aufgrund seiner Wirtsspezifit\u00e4t in verschiedene Spezialisierungstypen eingeteilt wird, z. B. Baumwollspezialisierung, Gurkenspezialisierung, Bananenspezialisierung usw. Einige Spezialisierungstypen werden auf der Grundlage der Wirtssorten weiter in verschiedene physiologische Ethnien unterteilt, die sich von anderen L\u00e4ndern unterscheiden. Die durch verschiedene spezialisierte Typen und physiologische Ethnien verursachte Welkekrankheit erfordert unterschiedliche Pr\u00e4ventions- und Bek\u00e4mpfungsmethoden, so dass es besonders wichtig ist, die biologischen Bek\u00e4mpfungsmittel f\u00fcr verschiedene spezialisierte Typen und physiologische Ethnien von Fusarium oxysporum zu identifizieren. In diesem Versuch wurde die Spezialisierung von Fusarium oxysporum auf die Baumwollwelke als Indikatorbakterium verwendet und nach Biokontrollbakterien mit hemmender Wirkung aus endophytischen Bakterien von Pflanzen der Gattung Solanum gesucht. Die Fermentationsbedingungen wurden optimiert, und die wichtigsten antibakteriellen Substanzen, die Lipopeptide, wurden unter dem Elektronenmikroskop auf ihre Auswirkungen auf die Morphologie der pathogenen Bakterien untersucht. Dieser Versuch bildet eine praktische Grundlage f\u00fcr die Herstellung von antibakteriellen Substanzen und die biologische Bek\u00e4mpfung der Baumwollwelkekrankheit.<\/p>\n
Fusarium oxysporum kann Pflanzenwurzelf\u00e4ule, Welke und Vergilbungskrankheiten verursachen. Zu den wichtigsten Biokontrollbakterien, die gegen die Baumwollwelke eingesetzt werden, geh\u00f6ren Trichoderma harzianum TH1, Trichoderma viride GY20, Marine Streptomyces ZW-1, Streptomyces spectacular SC11, Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens SN06, Bacillus cereus YUPP-10 usw. Da es verschiedene spezialisierte Typen und physiologische Ethnien von Fusarium oxysporum gibt, wurde der in dieser Studie verwendete Erreger aus erkrankten Baumwollpflanzen auf dem Versuchsfeld unserer Schule isoliert, die zum spezialisierten Typ der Baumwollwelke geh\u00f6ren. Ziel des Screenings war es, die antagonistischen Bakterien dieses Erregers zu hemmen. Ein Bakterium mit guter hemmender Wirkung wurde aus Pflanzen der Gattung Cymbidium ausgew\u00e4hlt und BBs-27 genannt. Die molekulare Identifizierung ergab die gr\u00f6\u00dfte \u00c4hnlichkeit mit einer Unterart von Bacillus subtilis. Viele Bacillus-Arten haben ein breites antibakterielles Wirkungsspektrum, darunter Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus cereus, Bacillus amyloliquefaciens und Bacillus cereus.
\nDie Fermentierung antibakterieller Substanzen wird in hohem Ma\u00dfe durch das Kulturmedium und Umweltfaktoren beeinflusst. Durch die Optimierung der Zusammensetzung des N\u00e4hrmediums und der Fermentationsbedingungen kann die Ausbeute an antibakteriellen Substanzen erh\u00f6ht werden. Liu et al. fermentierten Mohewei J7 mit einem optimierten Medium, und die Ausbeute an antibakteriellen Substanzen stieg um 38,89%. Chen et al. optimierten das Fermentationsmedium des Stammes Bacillus amyloliquefaciens SC1150, und der Durchmesser der antibakteriellen Zone gegen die physiologische Ethnie 4 der Bananenwelkekrankheit stieg von 23,31 auf 28,33. Mit Ausnahme des Mediums mit 2,5% bis 3,0% Xylose, das keine antibakteriellen Substanzen produzierte, konnten in dieser Studie alle anderen Zuckerzus\u00e4tze die Produktion von antibakteriellen Substanzen f\u00f6rdern; LB enth\u00e4lt nur organischen Stickstoff, und die Zugabe von 0,05% anorganischer Stickstoffquelle (NH4) 2HPO4 kann die antibakterielle Aktivit\u00e4t verbessern. Nach der Optimierung stieg die antibakterielle Rate von 51,57% auf 88,06%, und die Ausbeute an Lipopeptiden betrug 0,6 g (Trockengewicht)\/L, was h\u00f6her war als die von Bacillus subtilis HS-A38 und dem mutierten Stamm. Zhang et al. Die Bedingungen f\u00fcr die Produktion von Lipopeptiden in Subtilis ATCC2133 wurden optimiert, und der Gehalt wurde mit HPLC auf 4,885 g\/L bestimmt, was m\u00f6glicherweise mit dem Stamm und der Nachweismethode zusammenh\u00e4ngt.
\nEs gibt verschiedene Mikroorganismen, die antimikrobielle Lipopeptide produzieren, z. B. Bakterien, Actinomyceten, Pilze usw. Unter ihnen ist Bacillus die Gattung, die nachweislich die meisten Lipopeptide produziert. Verschiedene Mikroorganismen produzieren Lipopeptide mit unterschiedlichen Strukturen, Eigenschaften und antibakteriellen Wirkungen. Die von BBs-27 produzierten antibakteriellen Substanzen, die in dieser Studie verwendet wurden, weisen eine gewisse Best\u00e4ndigkeit gegen\u00fcber hohen Temperaturen und eine gewisse Deaktivierung bei hohen Temperaturen auf, was darauf hindeutet, dass es mehrere Arten von antibakteriellen Substanzen gibt, aber die wichtigste antibakterielle Substanz ist gegen\u00fcber einer Hochtemperaturbehandlung bei 121 \u2103 best\u00e4ndig. Aufgrund der physikochemischen Eigenschaften von Lipopeptiden und der antibakteriellen Wirkung von Lipopeptiden in diesem Experiment wird vermutet, dass die von BBs-27 produzierte antibakterielle Substanz haupts\u00e4chlich aus Lipopeptiden besteht. Ein anderer Teil der durchgef\u00fchrten Untersuchungen deutet darauf hin, dass es sich bei anderen bei hohen Temperaturen inaktivierten antibakteriellen Substanzen um Proteine handeln k\u00f6nnte, und weitere Untersuchungen \u00fcber antibakterielle Proteine und Peptidstrukturen sind erforderlich.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Isolation and identification of endophytic bacteria, optimization of fermentation conditions, and inhibition of cotton wilt pathogen in shidoulan Endophytic bacteria in plants refer to microorganisms such as bacteria, fungi, and actinomycetes that parasitize the living tissues and organs of plants. Almost every plant contains abundant microbial material, and endophytic bacteria gradually form a symbiotic relationship […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n