芽孢杆菌挥发性代谢物新的潜力生物(芽孢杆菌发酵产物是什么)
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芽孢杆菌能产生挥发性有机化合物(VOCs),这些挥发物具有结构的多样性及功能的多样性。VOCs是低分子量的小化合物,主要为醛、酮、醇、酸、吡嗪、吡啶、酯和苯类,可以在土壤颗粒中扩散,并能在大气中远距离扩散。这就使VOCs能够在有益微生物远离靶标病菌的情况下实现抑制作用。
抑菌防病作用
利用芽孢杆菌产生VOCs的特点,已大量应用于病害的防治。解淀粉芽孢杆菌SQR-9产生的VOCs对番茄枯萎病菌的防治非常有效。解淀粉芽孢杆菌NJN-6产生的挥发物有效地控制了香蕉枯萎病,并抑制香蕉枯萎病菌的孢子萌发和生长。枯草芽孢杆菌VOCs如苯乙酮、壬醛、苯甲醛和苯并噻唑能够抑制马铃薯环腐病菌。萎缩芽孢杆菌CAB-1释放的VOCs混合物主要由邻茴香醛、2,3-二甲氧基苯甲酰胺和十六烷组成,抑制番茄灰霉病菌。芽孢杆菌释放的VOCs,例如3,5,5-三甲基己醇和癸醇,抑制水稻叶枯病菌。
微生物挥发物抑菌作用
除了病原细菌,芽孢杆菌产生的挥发物也能抑制病原真菌。芽孢杆菌释放的挥发性有机物如2-庚酮、3-甲基-1-丁醇、2-乙基己醇、异戊酸和异戊醛,显著抑制辣椒疫霉的菌丝生长。同样,内生芽孢杆菌释放的VOCs抑制菌核菌。芽孢杆菌产生的挥发性有机物,如3-丁二烯、3-丁二烯和苯甲醛,参与了抑制青枯菌和黄单胞杆菌毒力因子的基因表达。
诱导抗病性(ISR)
蜡样芽孢杆菌C1L菌株产生的二甲基二硫(DMDS)能够在烟草和玉米植株中诱导ISR,分别抑制灰霉病和南部叶枯病。DMDS还通过抑制菌丝生长和分生孢子萌发,作为灰霉病杆菌和异养球孢杆菌的直接拮抗剂。
抑制病原菌毒力因子表达
枯草芽孢杆菌ZD01产生的VOCs有可能下调slt2和sod基因的表达,slt2基因和sod蛋白是调节番茄链格孢菌菌丝生长、渗透、产孢和毒力的关键基因。
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