枯草芽孢杆菌概况
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枯草芽孢杆菌的生物特性及应用现状枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种广泛存在于自然界中的革兰氏阳性细菌,被广泛应用于农业、医药和环境等领域。
本文将着重介绍该菌的生物特性以及其在不同领域中的应用现状。
枯草芽孢杆菌的生物特性表现出以下几个方面:1. 形态特征:枯草芽孢杆菌呈直杆状,通常单个细胞长度为2-3微米,宽度为0.4-0.8微米。
菌落表面光滑,呈乳白色或淡黄色。
2. 生长条件:枯草芽孢杆菌是一种好氧菌,但也能在缺氧条件下生长。
它能够在温度范围为10-50摄氏度下生长,最适宜生长温度为37摄氏度。
菌落形成速度较快,通常在24-48小时内能够形成较大的菌落。
3. 营养需求:枯草芽孢杆菌是一种营养需求较低的细菌,能够利用多种有机物和无机盐进行生长。
它能够利用谷氨酰胺、酪氨酸等氨基酸作为碳源和能源。
4. 生防特性:枯草芽孢杆菌具有广谱的抗病原菌能力,能够分泌多种抗微生物物质,如抗生素、酶和胞外多糖等。
它还能够竞争性附着在植物表面,并通过产生抗生素等物质来抑制植物病原微生物的生长。
5. 益生菌作用:枯草芽孢杆菌被广泛应用于多种生物制剂中,作为益生菌用于改善人和动物的健康。
它具有调节肠道菌群平衡、增强免疫功能和改善食物消化吸收等益生作用。
接下来,我们将介绍枯草芽孢杆菌在不同领域中的应用现状:1. 农业领域:枯草芽孢杆菌在农业领域中被广泛应用于生物农药的制备。
它可以通过产生抗生素和酶等物质来抑制植物病原微生物的生长,减少农药的使用。
此外,枯草芽孢杆菌还可以提高植物的抗逆性,促进植物生长和发育。
2. 医药领域:枯草芽孢杆菌作为益生菌被广泛应用于医药领域。
它可以通过调节肠道菌群平衡来改善人体健康,对调节肠道功能、防治腹泻和便秘等疾病具有明显的效果。
此外,枯草芽孢杆菌还可以产生抗生素和抗氧化物质,对抗病原微生物的感染。
3. 环境领域:枯草芽孢杆菌在环境领域中被应用于废水处理、土壤修复和生物除臭等方面。
枯草芽孢杆菌—搜狗百科
1.枯草芽孢杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质,这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。
枯草芽孢杆菌
2.枯草芽孢杆菌迅速消耗肠道中的游离氧,造成肠道低氧,促进有益厌氧菌生长,并产生乳酸等有机酸类,降低肠道PH值,间接抑制其它致病菌生长。
3.刺激动物免疫器官的生长发育,激活T、B淋巴细胞,提高免疫球蛋白和抗体水平,增强细胞免疫和体液免疫功能,提高群体免疫力。
4.枯草芽孢杆菌菌体自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类,在消化道中与动物体内的消化酶类一同发挥作用。
5.能合成维生素B1、B2、B6、烟酸等多种B族维生素,提高动物体内干扰素和巨噬细胞的活性。
枯草芽孢杆菌水产养殖
枯草芽孢杆菌对水产中的弧菌、大肠杆菌和杆状病毒等有害微生物有很强的抑制作用,有效预防水产动物肠炎,烂鳃等疾病。
分泌大量几丁质酶的功能,几丁质酶可分解病原真菌的细胞壁而抑制真菌病害,分解养殖池中的有毒有害物质,净化水质;分解池中残饵、粪便、有机物等,具有很强的清理水中垃圾小颗粒的作用;
枯草芽孢杆菌能够改善有害蓝藻泛溢造成的水质浑浊问题,水质由浑变清,具有很强的净化水质功能,具有较强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的活性,促进饲料中营养素降解,使水产类动物对饲料的吸收利用更加充分;
枯草芽孢杆菌可以减少对虾病害发生,可以大大提高对虾产量,从而提高经济效益,生物环保,刺激水产动物免疫器官的发育,增强机体免疫力;减少对虾病害发生,明显提高对虾产量,从而提高经济效益,净化水质,无污染,无残留。
枯草芽孢杆菌的简介和在各领域的作用一、枯草芽孢杆菌简介枯草芽孢杆菌,是芽孢杆菌属的一种。
单个细胞0.7~0.8×2~3微米,着色均匀。
无夹馍,周生鞭毛,能运动。
革兰氏阳性菌,芽孢0.6~0.9×1.0~1.5微米,椭圆到柱状,位于菌体中央或稍偏,芽孢形成后菌体不膨大。
菌落表面粗糙不透明,污白色或微黄色。
枯草芽抱杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质,这些物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。
枯草芽孢杆菌迅速消耗环境中的游离氧,造成肠道低氧,促进有益厌氧菌生长,并产生乳酸等有机酸类,降低肠道PH值,间接抑制其他致病菌生长。
枯草芽孢杆菌菌体自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类,在消化道中与动物体内的消化酶类一同发挥作用,能合成维生素B1、B2、B6、烟酸等多种B族维生素,提高动物体内干扰素和巨噬细胞的活性,在饲料中应用广泛。
它还可以用来改善水质,应用在污水处理和环境保护中。
和其他微生物混合使用,还可以用于生物肥料和土地改良等。
二、枯草芽孢杆菌的应用领域枯草芽孢杆菌是一种很好的菌种,应用领域很广,可以运用在饲料公司。
用作饲料添加剂。
可以用在生物有机肥公司,用作生物肥料的发酵剂,可以应用在养殖场,直接添加给动物吃,可以应用在鱼塘净化水质。
或者一些城市环境监测部门或环保公司,他们勇于污水或污染物的处理。
以及一些糖厂或公司用于治理污染等.三、枯草芽孢杆菌在农业中的作用1、提高作物抗病、抗寒、抗旱能力2、增加土壤养分、改良土壤结构、提高化肥利用率;3、促进土壤中的有机质分解成腐殖质,刺激作物生长。
4、促进作物生长、成熟、降低成本、增加产量、提高收入;5、有一定的固氮、解磷、解钾作用。
四、枯草芽孢杆菌在水产种的作用1、枯草芽孢杆菌有肥水的作用枯草芽孢杆菌制剂种的活菌,可以在水中产生多种分解酶,将有机肥中的大分子分解成为小分子,但这一过程发生在芽孢杆菌激活扩繁殖之后。
枯草芽孢杆菌如何从土壤中分离产生淀粉酶的芽孢杆菌提取土壤,然后稀释后接种,做成单菌落,从每个菌落里的菌拿去分别培养,一段时间后把各菌进行细胞破碎,常温离心后加入常温条件下的淀粉溶液中,保温一段时间,加入碘液检测,工作量有点大。
但是初步的实验路径还是比较对头的枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌2008-01-10 13:42:22| 分类:水产养殖专题| 标签:|字号大中小订阅枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌主要作用原理在于孢子裂殖过程中耗氧,并产生相应的酶,但产酶的能力目前没有明确的描述,但一个明显的效果却发现可以合成色氨酸,并使蛋白质的分解能力得以加强;在黄鸡的试验中发现,鸡粪中氮含量减少了30%,在低能(2850kcal/kg)高蛋白(21%)饲料中反而没有达到以上效果,但减少了下痢和球虫的发病率。
各成分的用途主要为:芽孢杆菌对水产养殖环境的净化作用南京农业大学动物科学学院刘波刘文斌近年来,随着水产养殖业的蓬勃发展,养殖品种的老化和退化,水产动物疾病的频繁发生,养殖水体环境的日益恶化,这三大问题已成为阻碍我国水产养殖业发展的瓶颈。
尤其是以投饵为主的养殖模式,残饵、粪便、死亡生物的残体、养殖池塘底物的沉积物、氮(N)、磷(P)等富营养因子排入水体,养殖水体中的化学需要量(COD)、生物需要量(BOD)严重超标,使水体日益严重恶化,水产动物疾病频繁发生。
据报道,人工投饵输入虾池的氮占总输入的氮的90%左右,其中仅有19%转化为虾体内的氮,其余的62%~68%的氮积累于虾池底部淤泥中,此外有8%~12%以悬浮颗粒氮溶解有机氮、溶解无机氮等形式存于池水中,这造成池塘水质的严重恶化。
改善水生养殖环境,实行生物修复势在必行。
而芽孢杆菌作为一种简易的细菌(真细菌),是土壤中的优势种群,能强烈地分解碳系、氮系、磷系、硫系污染物,分解蛋白质和复杂多糖,对水溶性有机物分解也有重要的作用,同时可以与养殖环境中的有害藻类及水产致病菌竞争,形成优势种群,抑制有害藻类及水产致病菌。
枯草芽孢杆菌菌株形态
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种常见的芽孢杆菌菌株,属于革兰氏阳性菌。
它的形态特征包括细胞形态、培养基特征和芽孢形态。
从细胞形态来看,枯草芽孢杆菌的细胞形态呈杆状,通常为0.5-4.0微米宽,2-5微米长。
细胞通常单个或成对排列,也可呈链状排列。
细胞表面光滑,呈灰白色,有时会呈淡黄色。
细胞壁结构完整,对环境的适应能力强,能够在各种温度和pH条件下生长。
从培养基特征来看,枯草芽孢杆菌在一般培养基上能够生长繁殖。
在营养丰富的富尔顿培养基上,枯草芽孢杆菌菌落呈乳白色,呈圆形或不规则形状。
在营养缺乏的琼脂培养基上,菌落呈黄色或棕色。
枯草芽孢杆菌具有很强的生长能力和忍受力,能够在温度范围为10-55摄氏度生长,pH范围为5-9。
从芽孢形态来看,枯草芽孢杆菌能够形成椭圆形的孢子。
芽孢通常位于菌丝的末端或侧面,形成菌丝状或链状结构。
芽孢具有耐热、耐干燥和耐化学物质的特性,能够在恶劣环境下存活并传播。
芽孢形成是枯草芽孢杆菌的重要特征之一,也是其在工业生产中被广泛应用的原因之一。
总结起来,枯草芽孢杆菌菌株的形态特征包括细胞形态、培养基特征和芽孢形态。
它的细胞呈杆状,表面光滑,菌落呈乳白色或黄棕
色。
枯草芽孢杆菌具有很强的生长能力和适应能力,能够在各种温度和pH条件下生长。
芽孢形成是其重要特征之一,使其具有在恶劣环境下存活和传播的能力。
枯草芽孢杆菌在农业、工业和医药等领域有着广泛的应用前景。
枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌来源:枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis):是被研究最多的⼟壤基益⽣菌。
⼜称⼲草芽孢杆菌(hay bacillus)或草芽孢杆菌(grass bacillus),是⼀种⾰兰⽒阳性、过氧化氢酶阳性的细菌,存在于⼟壤、反刍动物和⼈类的胃肠道中。
枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的⼀个成员,呈杆状,能形成坚韧的保护性内⽣孢⼦,使其能够耐受极端的环境条件。
它历来被归类为专性需氧菌,尽管有证据表明它是兼性厌氧菌。
它通过增加IgA和丁酸盐⽀持肠道修复,并能产⽣超过12种抗⽣素,特别是肠粘膜上⽪细胞⽣长和修复所需要的的维⽣素K。
对炎症和⾃⾝免疫有积极影响。
在抗⽣素作为免疫刺激剂⽤于治疗胃肠道和泌尿道疾病之前,枯草杆菌的培养在世界范围内很流⾏。
在整个20世纪50年代,它被⽤作⼀种替代药物,在消化后被发现能显著刺激⼴谱免疫活性,包括激活特异性抗体IgM的分泌,IgG和IgA和CpG⼆核苷酸的释放,诱导⽩细胞和细胞因⼦产⽣INF A/Y活性,对肿瘤细胞的细胞毒性发展很重要。
1946年起,它作为免疫刺激剂在治疗肠道和泌尿道疾病,如轮状病毒和志贺⽒菌病。
⾃20世纪60年代以来,枯草杆菌⼀直是航天实验中的试验物种。
它的内⽣孢⼦如果被保护它免受太阳紫外线伤害的尘埃粒⼦包裹,在太空中可以存活6年。
它被⽤作外层空间极端微⽣物⽣存的指⽰器,如外⽣物辐射组件,外堆栈,和暴露轨道任务。
枯草芽孢杆菌野⽣型⾃然分离株与经过驯化诱变和筛选的实验室菌株相⽐,难以进⾏⼯作。
这些菌株通常具有更好的转化(吸收和整合环境DNA)、⽣长和丧失“野外”所需能⼒的能⼒。
⽽且,尽管存在⼏⼗种不同的菌株符合这⼀描述,但被命名为“168”的菌株是最⼴泛使⽤的。
菌株168是枯草芽孢杆菌Marburg菌株经X射线诱变后分离得到的⾊氨酸营养缺陷型菌株,因其转化效率⾼⽽被⼴泛应⽤于研究。
分⼦⽣物学实验室培养⽫中枯草芽孢杆菌的菌落B、 globigii是⼀种亲缘关系密切但系统发育不同的物种,现称为萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)在SHAD项⽬(⼜名112项⽬)期间被⽤作⽣物战模拟物。
近年来,国家对农药的管控力度越来越强,因此绿色健康的农药成分以及使用方式越来越受推崇,这促进了生物农药的发展,尤其是被称为〃菌〃中之王的枯草芽泡杆菌,其作用范围不断扩大。
枯草芽泡杆菌(B.subti1is)在自然界中广泛存在,活跃于土壤、植物根际、体表等外界环境中,同时还是植物体内常见的内生细菌,对人畜无毒无害,不污染环境,具有显著的抗菌活性和极强的抗逆能力。
其不仅在防治水稻、小麦、花生、番茄、辣椒、大豆、玉米等作物上的病害有较好的效果,对于田间增产率更是达到了10%~50%oO1登记情况在新登记的枯草芽抱杆菌中,主要有5个不同的菌株-QST713、FMCHoO2、GBO3、BU1814及AIB/BS03菌株,而登记这些枯草芽胞杆菌的公司主要是一些大型跨国农化企业,如拜耳、巴斯夫、富美实及被拜耳收购前的AgraQuest公司。
所有登记的枯草芽抱杆菌制剂都为生物杀菌剂,其中富美实公司利用枯草芽抱杆菌FMCH002菌株及地衣芽泡杆菌(Baci11usIicheniformis)FMCH001菌株开发的商品名为F4018-4除了可作为种子处理剂使用,用于防治种子腐烂病、苗期立枯病及破坏性线虫,于2019获得加拿大农药登记。
而在现在的中国农药信息网上,一共有87个有关枯草芽泡杆菌的登记,剂型多为可湿性粉剂。
PD20121632枯草芽抱杆葭杀菌剂可温慢扬剂10亿抱子/克2027-10-29台湾百泰生镯科技股份有限公司PD20172331枯草芽抱杆菌杀菌剂可湿性粉剂IoOO亿抱子国2027-10-17成都掾金生林科技有限责任公司PD20230233枯草寺抱杆苗杀菌剂可湿性酚剂100亿CFU说2027-10-8山东贵合生物科技有限公司PD20121487枯草芽抱杆菌杀菌剂华药1000®子隔2027-10-8台湾百泰生物科技股份有限公司PD20172093枯草芽抱杆菌杀菌剂可浸性粉剂IOoO亿抱子回2027-9-18山东总青岛润生衣化有限公司PD20171857枯草后抱杆苗杀苗剂可湿性粉剂100亿个廊2027-9-18京博衣化科技有限公司PD20171668枯草芽抱杆菌杀菌剂可温性粉剂IOoO亿芽泡/克2027-β-20海南博士威生物科技有限公司PD20230150枯草芽胞HgS茶苗剂可浸性粉剂IOOo亿CFU京2027-7-28青用星牌作物科学有限公司2 3 4 5 下一页»当前1/20条,共87条〈上一页102作用机理与功效枯草芽抱杆菌在生物防治上主要是通过竞争作用、产生抑菌物质及激活作物防御系统来达到抑菌防病的效果。
枯草芽孢杆菌简介枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种常见的芽孢杆菌,是革兰氏阳性细菌,广泛存在于自然环境中,尤其是土壤中。
它具有较强的耐受性和适应能力,能够在各种恶劣的环境条件下存活并繁殖。
枯草芽孢杆菌在工业生产中被广泛应用,例如食品工业、制药工业和生物农药生产等。
特征枯草芽孢杆菌是一种革兰氏阳性细菌,细胞形态为短杆状,大小约为0.5-1.0微米宽,2-3微米长。
它具有产孢能力,在适宜的环境条件下能够形成内生芽孢。
芽孢对于外界的环境压力具有很强的抵抗能力,可以存活数十年。
此外,枯草芽孢杆菌还具有摄取多种有机物的能力,可以利用一些废弃物和残渣进行代谢生长。
应用食品工业枯草芽孢杆菌是一种被广泛应用于食品工业的菌种。
它可以用于制作酸奶、乳酸菌饮品等发酵食品。
枯草芽孢杆菌能够在发酵中产生酸,调节食品的酸碱度,同时还能产生一些有益的代谢产物,提高食品的品质和口感。
制药工业枯草芽孢杆菌在制药工业中有着重要的应用。
作为一种优质的表达宿主,它可以被用于生产多种药物和蛋白质。
枯草芽孢杆菌拥有较高的生物合成能力和分泌能力,可以在其细胞外表达大量的目标蛋白,从而满足制药工业对于大规模生产的需求。
生物农药生产枯草芽孢杆菌的显著优点是能够产生一系列的抗菌代谢产物,可以用作生物农药来防治一些农作物病害。
这些抗菌代谢产物可以抑制多种植物病原菌的生长繁殖,起到保护作物的作用。
此外,枯草芽孢杆菌还可以与一些其他微生物联合应用,形成生物复合制剂,提高农作物抗病能力。
研究进展近年来,针对枯草芽孢杆菌的研究不断深入。
研究人员通过基因工程方法,对枯草芽孢杆菌进行了基因组测序和功能分析。
这些研究为我们理解枯草芽孢杆菌的生理特性和代谢途径提供了重要的信息。
此外,还有研究人员致力于改造枯草芽孢杆菌,使其能够更好地发挥在不同领域中的应用潜力。
结论枯草芽孢杆菌是一种常见而重要的细菌,具有广泛的应用前景和研究价值。
通过深入研究其生理特性和代谢途径,我们可以更好地理解枯草芽孢杆菌的应用机制,并进一步开发其在食品工业、制药工业和生物农药生产等领域的应用。
枯草芽孢杆菌的生物学特性与适应环境枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种常见的芽孢杆菌,在自然环境中广泛存在。
它具有许多独特的生物学特性和适应环境的能力,使得它成为科研和工业应用的重要微生物资源。
首先,枯草芽孢杆菌是一种革兰氏阳性菌,形态为短小的杆状细菌。
它能够产生细胞外多种酶、多肽、抗生素等次生代谢产物,具有较强的分解能力和抗菌活性。
同时,枯草芽孢杆菌具有很强的生长速度和营养适应性,可以在各种营养条件下繁殖。
枯草芽孢杆菌的生态适应性非常广泛。
它可以分布于土壤、水体、植物内部以及动物的肠道等各种环境中。
在土壤中,枯草芽孢杆菌起着重要的生物控制作用,可以分解有机物,抑制植物病原菌的生长,促进植物生长。
因此,在生物农业和环境修复领域有着广泛的应用前景。
枯草芽孢杆菌的适应能力也体现在其对环境因子的耐受性上。
它可以在较宽的温度范围(5-50摄氏度)下生长,并且具有很强的抗辐射能力。
此外,枯草芽孢杆菌能够适应不同的酸碱度和盐浓度,表现出良好的耐受性。
这些特性使得它在极端环境中生存和生长,如高温、高盐、低酸、低氧等条件下都能存活。
枯草芽孢杆菌在生物学研究和工业应用中有许多重要的价值。
首先,它广泛应用于基因工程研究中,成为了常用的模式微生物。
枯草芽孢杆菌具有简单的遗传系统和易于维持的培养条件,为基因的互换和修饰提供了方便。
其次,它被广泛应用于工业生产中,可以产生丰富的酶类和有用化合物。
例如,枯草芽孢杆菌可以生产出优质的植物生长调节剂、抗生素、有机酸等。
此外,它还可以被应用于食品工业,作为食品添加剂和保鲜剂。
总之,枯草芽孢杆菌具有丰富的生物学特性和适应环境的能力。
研究和应用这一微生物资源对于推动生物技术的发展和解决环境、农业问题具有重要的意义。
我们可以进一步深入研究其遗传机制、代谢途径和应激反应,以及合理开发其工业应用潜力,为人类服务和环境保护做出贡献。
枯草芽孢杆菌研究概况国内外关于枯草芽孢杆菌的研究与应用已有100多年的历史,早期大部分工作集中在形态观察、分类鉴定、生理机制、功能发掘及防治等方面。
近年来,对枯草芽孢杆菌的研究渐进到遗传学与分子生物学领域,研究内容体现在特定功能基因的寻找并克隆到需要的物种中或者通过诱变、基因工程等手段对枯草芽孢杆菌生产菌进行遗传改造等。
2.1国外研究概况1945年Johnson等报道,枯草芽孢杆菌具有防治植物病害的作用。
此后,用枯草芽孢杆菌制备生防制剂防治植物病害的研究成为国内外研究的热点。
1980年Papavizas G C报道,枯草芽孢杆菌可以防治水稻等作物的多种土传真菌病害。
1992年Hwang等报道,用枯草芽孢杆菌可以防治豌豆的Rhizoctoni根腐病。
20世纪90年代后,国外已有多种枯草芽孢杆菌制剂投放市场。
美国Agraquest公司用枯草芽孢杆菌(B.subtilis)QST 713菌株和QST 2808菌株分别开发出活菌杀菌剂Serenade TM和Souata AS,已在美国登记使用,叶面施用可防治蔬菜、樱桃、葡萄、葫芦和胡桃的白粉病、霜霉病、疫病、灰霉病等细菌和真菌病害。
GBO3(商品名为Kodiak)和MBI 600(商品名为Subtilex)分别由美国Gustafson公司和Microbio Ltd公司开发,根部施用或拌种可防治镰刀菌(Fusarium spp.)、曲霉属(Aspergillus spp.)、链格孢属(Alternaria spp.)和丝核菌属(Rhizoctonia spp.)引起的豆类、麦类、棉花和花生根部病害。
2001年Gustafson将解淀粉枯草芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌混合制成混合生防药剂,称为BioYield。
解淀粉枯草芽孢杆菌变种(B.subtilis var.amyloliquefaciens FZB24)作为植物促长剂被Taensa公司商品化生产,商品名Taegro TM。
枯草芽孢杆菌(活菌数200亿/400亿)一、枯草杆菌概述:枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的一种。
单个细胞0.7~0.8×2~3微米,着色均匀。
无荚膜,周生鞭毛,能运动。
革兰氏阳性菌,芽孢0.6~0.9×1.0~1.5微米,椭圆到柱状,位于菌体中央或稍偏,芽孢形成后菌体不膨大。
菌落表面粗糙不透明,污白色或微黄色,在液体培养基中生长时,常形成皱醭。
需氧菌。
可利用蛋白质、多种糖及淀粉,分解色氨酸形成吲哚。
在遗传学研究中应用广泛,对此菌的嘌呤核苷酸的合成途径与其调节机制研究较清楚。
广泛分布在土壤及腐败的有机物中,易在枯草浸汁中繁殖,故名。
二、枯草芽孢杆菌的作用机理:枯草芽孢杆菌大量应用于生物肥料。
当作用于作物或土壤时.能够在作物根际或体内定殖,并起到特定肥料效应。
目前,微生物肥料在培肥地力,提高化肥利用率,抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收,净化和修复土壤,降低农作物病害发生,促进农作物秸秆和城市垃圾的腐熟利用.保护环境。
以及提高农作物产品品质和食品安全等方面表现出了不可替代的作用。
三、枯草芽孢杆菌的使用说明:特点:1.肠道定殖能力强。
2.耐氧化、耐高温、耐酸碱、耐挤压和耐温度变化,满足不同的饲料生产需求。
3.绿色、安全、高效、较少抗生素药物的使用。
成分含量:枯草芽胞杆菌有效活菌数大于200亿/克用法用量:贮藏:阴凉、干燥处密封保存。
保质期:密封保存不少于18个月。
四、枯草芽孢杆菌的应用范围:枯草芽孢杆菌不仅在肥料中应用比较广泛,在污水处理及生物肥发酵或发酵床制作中应用也相当广泛,是一种多功能的微生物。
1、市政和工业污水处理,工业循环水处理,腐化槽、化粪池等处理,畜牧养殖动物废料、臭味处理,粪便处理系统,垃圾、粪坑、粪池等处理;2、畜牧、家禽、特种动物及宠物养殖,水产养殖;3、可以与多种菌种混配,在农业生产中具有重要作用。
枯草芽孢杆菌的生物学特性与环境适应能力枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种常见的革兰氏阳性细菌,广泛存在于自然环境中,包括土壤、水体、空气以及许多生物体的表面。
它是一种极为重要的微生物资源,具有诸多生物学特性和环境适应能力。
首先,枯草芽孢杆菌具有较大的基因组,其中包含多个代谢途径和调控机制。
这使得该细菌具备了广泛的代谢能力和应激反应能力。
它可以利用多种有机化合物作为碳源,如葡萄糖、淀粉、纤维素等,并通过发酵或氧化途径将其转化为能量和营养物质。
此外,枯草芽孢杆菌还能够在厌氧环境下进行呼吸作用,进一步提高了其生长和适应能力。
其次,枯草芽孢杆菌具有非常强大的产孢能力。
它能够在适宜的环境条件下,在菌体内产生芽孢并释放到外界。
这种孢子具有较高的耐受性,可以在恶劣的环境中存活并保持较长时间。
这使得枯草芽孢杆菌能够在各种环境中生存和繁殖,即使在极端条件下(如高温、低温、酸碱度变化、高浓度盐溶液等)也能保持活性。
这种孢子的形成和释放对于枯草芽孢杆菌的长期存活和生态适应至关重要。
枯草芽孢杆菌还具有较强的抗菌性和抗真菌性。
它可以产生多种抗菌物质和抗菌酶,如抗生素、蛋白酶等,能够抵御其他微生物的竞争和侵害。
此外,枯草芽孢杆菌的孢子和菌落也能产生抑制真菌和寄生菌的抗菌物质,发挥防御作用。
这使得枯草芽孢杆菌在农业、食品工业等领域具有广泛的应用前景,可以作为生物防治的有效工具。
此外,枯草芽孢杆菌还具有一些其他特性和环境适应能力。
例如,它可以通过感知环境中的一些化学信号和影响因子来调节自身的生长和代谢。
它的菌体表面覆盖有多种纤毛和附着蛋白,能够帮助其吸附在固体表面或其他细菌的表面。
这种附着特性使得枯草芽孢杆菌能够形成生物膜或生物胶团,从而在特定环境中形成类似于微生物群落的结构,并提供健康稳定的生态系统。
总的来说,枯草芽孢杆菌作为一种常见的微生物资源,具有丰富的生物学特性和环境适应能力。
它的多样的代谢途径和成熟的调控机制使其能够适应不同的环境条件,并利用各种有机物作为碳源。
枯草芽孢杆菌研究概况国内外关于枯草芽孢杆菌的研究与应用已有100多年的历史,早期大部分工作集中在形态观察、分类鉴定、生理机制、功能发掘及防治等方面。
近年来,对枯草芽孢杆菌的研究渐进到遗传学与分子生物学领域,研究内容体现在特定功能基因的寻找并克隆到需要的物种中或者通过诱变、基因工程等手段对枯草芽孢杆菌生产菌进行遗传改造等。
2.1国外研究概况1945年J ohnso n等报道,枯草芽孢杆菌具有防治植物病害的作用。
此后,用枯草芽孢杆菌制备生防制剂防治植物病害的研究成为国内外研究的热点。
1980年P apavi zas G C报道,枯草芽孢杆菌可以防治水稻等作物的多种土传真菌病害。
1992年H wang等报道,用枯草芽孢杆菌可以防治豌豆的Rh izoct oni根腐病。
20世纪90年代后,国外已有多种枯草芽孢杆菌制剂投放市场。
美国Agra quest公司用枯草芽孢杆菌(B.subtil is)QST 713菌株和QST 2808菌株分别开发出活菌杀菌剂Seren adeTM和Souata AS,已在美国登记使用,叶面施用可防治蔬菜、樱桃、葡萄、葫芦和胡桃的白粉病、霜霉病、疫病、灰霉病等细菌和真菌病害。
GBO3(商品名为Ko diak)和MBI 600(商品名为Su btile x)分别由美国G ustaf son公司和Micr obioLtd公司开发,根部施用或拌种可防治镰刀菌(Fusari um spp.)、曲霉属(Asperg illus spp.)、链格孢属(Altern ariaspp.)和丝核菌属(Rhizoc tonia spp.)引起的豆类、麦类、棉花和花生根部病害。
2001年G ustaf son将解淀粉枯草芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌混合制成混合生防药剂,称为BioY ield。
枯草芽孢杆菌研究概况国内外关于枯草芽孢杆菌的研究与应用已有100多年的历史,早期大部分工作集中在形态观察、分类鉴定、生理机制、功能发掘及防治等方面。
近年来,对枯草芽孢杆菌的研究渐进到遗传学与分子生物学领域,研究内容体现在特定功能基因的寻找并克隆到需要的物种中或者通过诱变、基因工程等手段对枯草芽孢杆菌生产菌进行遗传改造等。
2.1国外研究概况1945年Johnson等报道,枯草芽孢杆菌具有防治植物病害的作用。
此后,用枯草芽孢杆菌制备生防制剂防治植物病害的研究成为国内外研究的热点。
1980年Papavizas G C报道,枯草芽孢杆菌可以防治水稻等作物的多种土传真菌病害。
1992年Hwang等报道,用枯草芽孢杆菌可以防治豌豆的Rhizoctoni根腐病。
20世纪90年代后,国外已有多种枯草芽孢杆菌制剂投放市场。
美国Agraquest公司用枯草芽孢杆菌(B.subtilis)QST 713菌株和QST 2808菌株分别开发出活菌杀菌剂Serenade TM和Souata AS,已在美国登记使用,叶面施用可防治蔬菜、樱桃、葡萄、葫芦和胡桃的白粉病、霜霉病、疫病、灰霉病等细菌和真菌病害。
GBO3(商品名为Kodiak)和MBI 600(商品名为Subtilex)分别由美国Gustafson公司和Microbio Ltd公司开发,根部施用或拌种可防治镰刀菌(Fusarium spp.)、曲霉属(Aspergillus spp.)、链格孢属(Alternaria spp.)和丝核菌属(Rhizoctonia spp.)引起的豆类、麦类、棉花和花生根部病害。
2001年Gustafson将解淀粉枯草芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌混合制成混合生防药剂,称为BioYield。
解淀粉枯草芽孢杆菌变种(B.subtilis var.amyloliquefaciens FZB24)作为植物促长剂被Taensa公司商品化生产,商品名Taegro TM。
枯草芽孢杆菌的形态特征
枯草芽孢杆菌是一种广泛存在于自然界中的细菌,也是一种常见的土壤细菌。
它的形态特征是其细胞呈杆状,长约1-6微米,直径为0.5-1微米。
枯草芽孢杆菌的细胞壁由多种化合物组成,其中包括多糖、蛋白质和脂质等。
这些化合物赋予了枯草芽孢杆菌其特有的形态特征。
枯草芽孢杆菌的细胞壁是由多层结构组成的。
最外层是多糖层,这一层是细胞壁的主要组成部分,它由多种不同的多糖组成,如N-乙酰葡萄糖胺、N-乙酰半乳糖胺和半乳糖等。
这些多糖在细胞壁中起到了保护细胞的作用,防止外界的有害物质进入细胞内部。
在多糖层下面是一层蛋白质层,这一层主要由枯草芽孢杆菌特有的蛋白质组成。
这些蛋白质在细胞壁中起到了支撑和稳定细胞结构的作用。
最内层是脂质层,这一层主要由磷脂和脂肪酸组成。
这些脂质在细胞壁中起到了调节细胞透过性和维持细胞内外环境的平衡的作用。
枯草芽孢杆菌的形态特征不仅仅在于其细胞壁的结构,还包括其细胞核和细胞质的形态。
枯草芽孢杆菌的细胞核呈椭圆形,直径约为0.5微米。
细胞质内含有多种细胞器,如核糖体、线粒体和内质网等。
除了以上形态特征外,枯草芽孢杆菌还具有一些其他的特征。
例如,它可以在不利环境下形成芽孢,以保护自己。
此外,枯草芽
孢杆菌还可以利用多种营养物质作为能源,包括葡萄糖、乳糖、葡萄糖酸和丙酮酸等。
总之,枯草芽孢杆菌具有独特的形态特征,这些特征赋予了它生存和繁殖的能力。
对于研究枯草芽孢杆菌的形态特征,可以帮助我们更好地理解其生物学特性和生态学意义,同时也有助于开发利用枯草芽孢杆菌的应用价值。
枯草芽孢杆菌研究概况国内外关于枯草芽孢杆菌的研究与应用已有100多年的历史,早期大部分工作集中在形态观察、分类鉴定、生理机制、功能发掘及防治等方面。
近年来,对枯草芽孢杆菌的研究渐进到遗传学与分子生物学领域,研究内容体现在特定功能基因的寻找并克隆到需要的物种中或者通过诱变、基因工程等手段对枯草芽孢杆菌生产菌进行遗传改造等。
2.1国外研究概况1945年Johnson等报道,枯草芽孢杆菌具有防治植物病害的作用。
此后,用枯草芽孢杆菌制备生防制剂防治植物病害的研究成为国内外研究的热点。
1980年Papavizas G C报道,枯草芽孢杆菌可以防治水稻等作物的多种土传真菌病害。
1992年Hwang等报道,用枯草芽孢杆菌可以防治豌豆的Rhizoctoni根腐病。
20世纪90年代后,国外已有多种枯草芽孢杆菌制剂投放市场。
美国Agraquest公司用枯草芽孢杆菌(B.subtilis)QST 713菌株和QST 2808菌株分别开发出活菌杀菌剂Serenade TM和Souata AS,已在美国登记使用,叶面施用可防治蔬菜、樱桃、葡萄、葫芦和胡桃的白粉病、霜霉病、疫病、灰霉病等细菌和真菌病害。
GBO3(商品名为Kodiak)和MBI 600(商品名为Subtilex)分别由美国Gustafson公司和Microbio Ltd公司开发,根部施用或拌种可防治镰刀菌(Fusarium spp.)、曲霉属(Aspergillus spp.)、链格孢属(Alternaria spp.)和丝核菌属(Rhizoctonia spp.)引起的豆类、麦类、棉花和花生根部病害。
2001年Gustafson将解淀粉枯草芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌混合制成混合生防药剂,称为BioYield。
解淀粉枯草芽孢杆菌变种(B.subtilis var.amyloliquefaciens FZB24)作为植物促长剂被Taensa公司商品化生产,商品名Taegro TM。
施用于温室或室内栽培树苗、灌木和装饰植物根部,可防治由镰刀菌和丝核菌引起的根腐病和枯萎病。
俄罗斯全俄植保所开发了枯草芽孢杆菌可湿性粉剂Alifine-B,可用于防治多种作物真菌(Fusarium,Rhizoctonia,Ascohyta,Colletotrichum,Sclerotinia,Botrytis,etc)病害,田间防效高达60%~95%,增产达25%~35%;另一枯草芽孢杆菌产品Gamair由活菌和代谢物组成,主要防治由Clavibacter michiganense subsp.Michiganense,Erwinia caratovotasubsp.Caratovola和Pseudomonas corrugata引起的番茄细菌病害。
韩国Bio公司将枯草芽孢杆菌与链霉菌抗生素、植物抗真菌多糖混合制成生物杀菌剂Mildewcide,叶面喷施可防治蔬菜和葡萄霜霉病、白粉病,也可防治花卉、水果和水稻真菌病害。
表1列举了美国在植物病害防治上已登记注册并商业化生产应用的枯草芽孢杆菌生防菌剂产品。
2.2国内研究概况国内一些单位也对具有生防作用的枯草芽孢杆菌进行了研究,涉及的防治对象有大田作物的叶部病害、土传病害和果实病害等。
不同菌株的抑菌谱、抑菌作用乃至抑菌机理等亦有较大差异。
现已从作物的根际土壤、根表、植株及叶片上分离筛选出多株对不同作物的真菌和细菌病害具有拮抗作用的枯草芽他杆菌菌株,并采用人工诱变方法提高了菌株的防病效率,对这些菌株进行了发酵条件的研究,分离出一些抗菌物质并对其特性进行了研究,同时开展了生防菌剂的温室和大田试验。
国内已开发成功并投入生产的枯草芽孢杆菌商品制剂有百抗、麦丰宁、纹曲宁、依天得、根腐消等。
云南农业大学和中国农业大学共同研制的微生物农药“百抗”(10亿/g枯草芽孢杆菌可湿性粉剂)获得农业部登记注册,已在多个省推广使用,推广面积约4 667hm2,主要防治水稻纹枯病、三七根腐病、烟草黑胫病。
百抗的主要有效成分是枯草芽孢杆菌B908。
大田应用中,百抗对水稻纹枯病防效70%以上。
其抑菌机制为营养竞争、位点占领等。
南京农业大学研发的麦丰宁是由枯草芽孢杆菌菌株B3制成的活体生物杀菌剂,对小麦纹枯病田间防效达50%~80%,其防病机制主要表现在产生抑制小麦纹枯病病菌菌丝生长、菌核形成和菌核萌发的抗菌物质。
江苏苏科农化有限公司的纹曲宁是100亿活芽孢/ml枯草芽孢杆菌水剂和2.5%井冈霉素的复混制剂,主要防治水稻纹枯病和稻曲病。
根腐消为昆明沃霖生物工程公司登记注册的由枯草芽孢杆菌和荧光假单胞菌复配的可湿性粉剂,通过灌根处理防治三七根腐病。
武汉天惠生物工程有限公司完成登记并投产的枯草芽孢杆菌BS-208可湿性粉剂抗灰霉、白粉2种病害,为细菌性植物保护剂,是多种植物病原菌的竞争性抑制剂。
它通过竞争性生长繁殖占据生存空间的方式来阻止植物病原菌的生长,能在植物表面迅速形成一层保护膜,使农作物免受病原菌为害。
枯草芽孢杆菌还能分泌抑菌物质,抑制病菌孢子发芽和菌丝生长。
江苏省农业科学院陈志谊等经过多年生物防治水稻病害的研究获得了防治水稻纹枯病的效果达50.0%~81.0%的枯草芽孢杆菌B-916菌株,现已在江苏等地得到广泛推广。
黑龙江省科学院应用微生物研究所研发的枯草芽孢杆菌水剂主要防治瓜类及保护地蔬菜枯萎病、立枯病和豆类根腐病,已在黑龙江等地进行推广应用。
表2列举了我国在植物病害防治上已登记注册并商业化生产应用的枯草芽孢杆菌生防菌剂产品。
3作用机制3.1防治植物病害枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种嗜温、好氧、产芽孢的杆状细菌,其生理特征多样,分布广泛,极易分离培养。
该菌在自然界中广泛存在,对人畜无毒无害,不污染环境,能产生多种抗菌素和酶,具有广谱抗菌活性和极强的抗逆能力。
枯草芽孢杆菌不仅可以在土壤、植物根际体表等外界环境中广泛存在,而且是植物体内常见内生细菌,尤其是在植物的根、茎部。
目前该菌已经在水稻、大豆、棉花、小麦、辣椒、番茄、玉米等农作物上显示出很好的病害防治效果。
枯草芽孢杆菌通过成功定殖至植物根际、体表或体内,与病原菌竞争植物周围的营养,分泌抗菌物质以抑制病原菌生长,同时诱导植物防御系统抵御病原菌入侵,从而达到生防的目的。
其主要防治对象为丝状真菌所引起的植物病害,如水稻纹枯病(Stagonospora curtisii)、小麦纹枯病(Rhizoctonia cerealis)、番茄叶霉病(Cladosporium fulvum)、豆类根腐病(Fusariurn graminerarum)(Rhizoctonia spp.)、苹果霉心病(Alternaria alternata)、棉花立枯病(Rhizoctonia solani)、棉花枯萎病(Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum)等。
3.1.1营养和空间位点的竞争竞争作用是生防微生物发挥作用的重要机制之一。
微生物竞争作用主要包括营养竞争和位点竞争。
营养和空间位点的竞争是指存在于同一微小生物环境中的2种或2种以上微生物之间争夺这一环境内的空间、营养、氧气等现象。
营养竞争只在少数菌株中发现。
研究表明,某些菌株通过产生一种嗜铁素(Siderophores)与环境中的铁离子高度结合,使植物病原菌缺乏铁营养而不能生长繁殖,从而占据一定的生态位。
位点竞争指微生物在植物根际、体表或体内及土壤中定殖,大多数枯草芽孢杆菌菌株以位点竞争占优势。
Bacon分离的玉米内生枯草芽孢杆菌与玉米病原真菌串珠镰孢菌(Fusarium moniliforme Sheldon)有相同的生态位。
枯草芽孢杆菌能在玉米体内迅速定殖和繁殖,可有效降低串珠镰孢菌及其毒素(Myeotoxin)的积累。
Asaka等研究表明,Bacillus subtilis RB14和NB22在土壤中以细胞存活一段时间后(大约14 d)主要以芽孢形式在土壤中长期存活。
杜立新等通过扫描电镜观察发现,Bacillus subtilis BS-208菌株在番茄叶面分布不均,大多定殖于伤口周围、叶面凹陷处和绒毛根部,且能够在自然土壤和灭菌土中成功定殖,自然土中菌量低于在灭菌土中的菌量。
何红等研究表明,辣椒内生枯草芽孢杆菌Bs-1和BS-2菌株通过浸种、灌根和涂叶处理,不仅可在辣椒体内定殖,而且可在番茄、茄子、黄瓜等多种非自然宿主植物体内定殖。
3.1.2分泌抗菌物质生防细菌防治植物病害发生发展的一个重要机制是产生拮抗物质。
生防细菌的拮抗物质种类多,作用范围广谱。
同一种拮抗物质可以由多种细菌菌株产生,而同一细菌也可以产生多种不同结构的拮抗物质。
自1945年Johnson等报道枯草芽孢杆菌产生抗菌物质后,半个多世纪以来人们从枯草芽孢杆菌的不同菌株中发现了60多种抗生素。
枯草芽孢杆菌产生的抗菌物质大多为低分子抗菌肽,有环状肽或环状脂肽,也有线状肽,分子量约1000 Da(介于300~3 000 Da),但也有一些为蛋白类拮抗物。
3.1.2.1脂肽类抗生素非核糖体途径合成的脂肽类抗生素(Lipopeptide Antibiotic)根据其结构上的差异分为伊枯草菌素(Iturin)家族、表面活性素(Surfactin)和Fengycin A、B,加上一些结构未知的环肽抗生素如Bacillus subtilis TG-26产生的一种新的抗真菌小肽LP-1。
3.1.2.2伊枯草菌素伊枯草菌素是由枯草杆菌产生的一大类脂肽类化合物,家族成员包括Iturin A、B、C、D、E,芽孢菌素(Bacillomycin)D、F、L以及抗霉枯草菌素(Mycosubtilin)等。
它们都是由7个氨基酸残基组成的一个肽环,其中包括一个不变的DTyr2以及一个稳定的手性顺序LDDLLDL,最后连接一个C14-C17的β-氨基脂肪酸(βAA,β-amino Fatty Acides)。
它们对大多数的致病酵母和霉菌具有强烈的抗菌能力。
Cho Soo-Jin等报道,抑制炭疽病害的B.subtilis KS03产生的主要抗菌化合物是分子量为1 042 Da的伊枯草菌素A2。
Nakayana等研究表明,某些枯草芽孢杆菌能产生抗菌物质伊枯草素(Iturin) 。
除了枯草芽孢杆菌,已有人从性质与枯草芽孢杆菌比较接近的解淀粉芽孢杆菌(B.amylollquefaciens)中分离到伊枯草菌素。
张桂英等选择对甘蔗黑穗病菌有拈抗作用的5个革兰氏阳性芽孢杆菌拮抗菌株和3个革兰氏阴性拮抗细菌菌株,用PCR技术扩增抗霉菌枯草杆菌素操纵元中mycB基因引。
结果是5个革兰氏阳性芽孢杆菌拈抗菌株均扩增出一条大小为2.0 kb左右的特异带,革兰氏阳性芽孢杆菌基因组的PCR产物和伊枯草菌素A 合成酶操纵元中的ItuB基因的同源性为97%~98%,说明抗菌作用机制和Iturin 类群脂肽抗生素的产生有关。