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本文评估了中国26个省市的187份农业土壤中挥发性杀线虫或诱吸线虫的细菌资源及活性;分析了挥发性杀线虫或诱吸线虫的细菌亲缘关系;鉴定了细菌产生的杀线虫或诱吸线虫的部分化合物种类。获得以下主要研究结果:
1.从中国26个省市的187份农业土壤中共分离细菌3800株,利用三格培养皿法测定了这些细菌挥发物对全齿复合线虫(Panagrellus redivivus)和松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)的活性。筛选出对P.redivivus杀线虫活性(NA)≥40%的细菌共482株,占总数的12.7%。其中,有185株显示强杀线虫活性(NA≥85%),占总数的4.87%,包括13株NA=100%的细菌。对B.xylophilus杀线虫活性(NA)≥40%的共536株,占总数的14.1%。其中,有228株显示强杀线虫活性(NA≥85%),占总数的9.44%,包括25株NA=100%的细菌。在这3800株细菌中有438株对两种供试线虫都有活性(NA≥40%),占总数的11.52%。其中包括68株细菌对两种供试线虫的活性为100%。
2.通过双培养皿倒扣法测定了这3800株细菌挥发物对线虫P.redivivus的诱吸活性。筛选出诱吸活性(AN)≥30%的细菌共196株,占总数的5.16%。其中,66株显示强诱吸线虫活性(AN)≥70%,占总数的1.73%:62株显示中等活性(50%≤AN<70%),占总数的1.63%;68株显示弱活性(30%≤AN<50%),占总数的1.79%。
3.采用RFLP-16S rRNA分析方法分析了挥发物杀线虫或诱吸线虫的细菌系统亲缘关系。分析的438株挥发物杀线虫细菌共产生36种RFLP带型,这些细菌分别属于:芽孢杆菌纲(Bacilli),γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria),α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和放线菌纲(Actinobacteria)。在四个类群中,优势类群是Bacilli,包括298株细菌,覆盖23种RFLP带型、2个属。其中Bacillus240株,19 RFLP带型,10个种,Lysinibacillus 58株,4 RFLP带型,1个种。菌株较多的带型是R3(26株细菌),R6(32株细菌),R9(23株细菌),R10(30株细菌),R18(22株细菌),R22(20株细菌)。在分类学上这些菌株分别属于以下种:Bacillus firmus(R3,R6),Brevibacterium rigoritolerans(R9),Bacillusmegaterium(R10),Bacillus thuringiensis(R18),Lysinibacillus fusiformis(R22)。
分析的196株挥发性诱吸线虫细菌共产生27种RFLP带型,分别属于:芽孢杆菌纲(Bacilli),γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria),α-变形菌纲(Alphaproteobacteria),鞘脂杆菌纲(Sphingobacteria)和放线菌纲(Actinobacteria)。在五个类群中,优势类群是Bacilli,包括145株细菌,覆盖19种RFLP带型,含2个属,其中Bacillus(133株,15 RFLP带型)和Lysinibacillus(12株,3 RFLP带型)。菌株较多的带型是R1(18株细菌),R5(16株细菌),R6(20株细菌),R8(13株细菌),R11(10株细菌),R13(10株细菌)a和R14(16株细菌),分别属于以下种:Bacillus niacini(R1),Bacillus simplex(R5),Bacillus megaterium(R6),Bacillus idriensis(R8),Bacillus pumilus(R11),Bacillus thuringiensis(R13)and Bacillus cereus(R14)。
4.通过SPME-GC/MS方法测定了细菌杀线虫或诱吸线虫的挥发物的类型,通过纯品进行验证,确定了17种细菌挥发性杀线虫化合物及其最低致死浓度(MLC):苯酚(MLC=1.73mmol),仲辛醇(MLC=0.07mmol),苯乙醛(MLC=1.12mmol),癸醛(MLC=0.10mmol),甲基壬基甲酮(MLC=0.05mmol),环己烯(MLC=0.08mmol),二甲基二硫(MLC=0.50mmol),3-氯-4-氟苯甲醛(MLC=0.15mmol),邻苯二甲酸二丁酯(MLC=0.11mmol),2-氯-2-硝基丙烷(MLC=0.09mmol),1-十六烷醇(MLC=2.0mmol),二甲草胺(MLC=1.34mmol),2,4-二氯苯氧乙酸(MLC=0.08mmol),confidorsl(MLC=2.0mmol),丙酸(MLC=2.0mmol),乙酰苯(MLC=2.0mmol),松油醇(MLC=2.0mmol)。
确定的11种挥发性诱吸线虫物质为:苯甲醛,2-庚酮,苯甲酸苄酯,十六酸乙酯,长叶烯,苄醇,对甲氧基苯甲醛,4-羟基苯丙酮,丁酸乙酯,3-羟基-4.甲氧基苯甲醛,D-氨基丙醇。