真菌是植物最重要的病原,给农林业生产造成了巨大损失。研究和发展新的生防技术是完善植物真菌病害综合治理的重要内容。本项目将对不同环境的基质进行分离,以甘蔗鞭黑粉菌有性配合的信号分子为靶标,用申请者已建立的体系对各分离批次得到的不同细菌菌落进行筛选,以获得1-3个只影响有性配合而不影响生长且活性物质为酶或多肽的菌株;然后根据所选细菌为阳性或阴性采取不同策略进行功能基因的克隆,以获得基因全序列。该项目的后续研究前景广阔,提出的将病原真菌致病过程的某一重要信号分子作为靶标,进行植物真菌病害生物防治研究和应用的思路可能会开辟一个新的植物真菌病害生物防治研究方向。研究结果不仅极有可能直接应用到大宗经济作物的重要病害-甘蔗鞭黑粉病生物防治,也可作为玉米瘤黑粉病和丝黑穗病、大麦和青稞坚黑穗病等重要作物黑粉病的生物防治的借鉴。在生态上,由于其作用靶标较专一,故在保护环境和微生物多样性方面具有十分积极的意义。
研究和发展新的生防技术是完善植物真菌病害综合治理的重要内容。本项目以甘蔗鞭黑粉菌有性配合的信号分子为靶标建立了一套较有效的生防细菌筛选体系;通过对分自不同基质约8300个菌株的筛选,获得活性物质为酶或多肽的细菌菌株3个及活性物质为小分子物质的细菌菌株5个,满足了本项目及后续研究的需要。利用分子生物学技术和生物信息学方法对其中1个活性物质为酶或多肽的荧光假单胞菌YJHM58菌株进行了深入研究,克隆了1个控制活性物质产生的基因-肽酶S14基因,其编码区为636bp。通过单因素实验设计和中心组合实验设计对短小芽孢杆菌B78菌株的发酵工艺进行了初步研究,为大规模地发酵培养奠定了基础;并通过一系列的分离、纯化和测定实验鉴定了活性物质的分子结构(脯氨酰亮氨酸环二肽),为新农药的创制积累了宝贵的资料。本项目将病原真菌致病过程的某一重要信号分子作为靶标,进行生防细菌筛选和功能基因克隆的研究实践不仅丰富了植物真菌病害生物防治的研究内容,由此可能会开辟一个新的植物真菌病害生物防治研究和应用方向。