王雪寒 馬強(qiáng) 田媛 胡靖 劉惠榮
(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,呼和浩特 010018)
黏細(xì)菌屬于革蘭氏陰性真細(xì)菌,是一類(lèi)形態(tài)特殊復(fù)雜、具有明顯的社會(huì)學(xué)特征的細(xì)菌[1]。由于黏細(xì)菌的分離純化較困難,黏細(xì)菌的研究比其他細(xì)菌少很多。但隨著分離純化方法的不斷探索與改進(jìn),菌株來(lái)源不斷增加。近年來(lái)隨著各國(guó)學(xué)者對(duì)黏細(xì)菌研究工作的深入,黏細(xì)菌的新型種屬不斷涌現(xiàn),當(dāng)前德國(guó)生物技術(shù)中心(GBF)共確定黏細(xì)菌菌株7 500多株,同時(shí)黏細(xì)菌保存的種屬與數(shù)量最多,山東大學(xué)及河北大學(xué)等高校更是推動(dòng)了國(guó)內(nèi)黏細(xì)菌分離純化的順利進(jìn)行。黏細(xì)菌具有復(fù)雜的生活史和多細(xì)胞行為,可以滑行運(yùn)動(dòng),能夠產(chǎn)生結(jié)構(gòu)各異、種類(lèi)多樣、活性高效的次級(jí)代謝產(chǎn)物,尤其是Epothilones(埃博霉素)[2-3]在抗腫瘤方面成效顯著,使黏細(xì)菌成為開(kāi)發(fā)潛力巨大的一類(lèi)生物類(lèi)群[4-6],更是發(fā)現(xiàn)和生產(chǎn)天然生物活性物質(zhì)的“微工廠”[7],在農(nóng)業(yè)、生態(tài)、醫(yī)藥等方面具有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值[8-14]。
呼倫貝爾市地處內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部,地處東經(jīng) 115°31'-126°04'、北緯 47°05'-53°20'。其地形總體特征為西高東低,地勢(shì)由西到東逐漸過(guò)渡,該地區(qū)地處溫帶北部,屬溫帶大陸性氣候,晝夜溫差和降水量差異大,降水期多集中在7-8月。呼倫貝爾市國(guó)土面積2.5×107hm2,各類(lèi)資源豐富,類(lèi)型多種多樣,農(nóng)耕地土壤類(lèi)型主要以黑土、暗棕壤、黑鈣土和草甸土為主,質(zhì)地肥沃,肥力高,由于近年來(lái)人們對(duì)牧區(qū)、草原的過(guò)度開(kāi)墾,導(dǎo)致土壤肥力逐漸下降,荒漠化現(xiàn)象也日趨嚴(yán)重,使其成為生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)[14]。
呼倫貝爾地形得天獨(dú)厚,自然資源以及土壤類(lèi)型多樣,這些都預(yù)示著該地區(qū)黏細(xì)菌資源的豐富性。本研究首次對(duì)內(nèi)蒙古呼倫貝爾地區(qū)的可培養(yǎng)黏細(xì)菌資源的多樣性進(jìn)行研究,并對(duì)黏細(xì)菌的分布與環(huán)境因子之間的相關(guān)性及其抗菌活性進(jìn)行初步分析,為今后該地區(qū)黏細(xì)菌資源的開(kāi)發(fā)利用與活性物質(zhì)研究的進(jìn)一步探究奠定了基礎(chǔ)。
1.1.1 供試土樣 2016年8月從呼倫貝爾地區(qū)共采集土壤樣品20份。采集的土樣要具備均一性和代表性。根據(jù)采樣區(qū)域的大小確定取樣點(diǎn)數(shù),一般面積大于3.3 hm2要取超過(guò)15個(gè)樣點(diǎn),小于0.7 hm2取5-10個(gè)樣點(diǎn),面積在二者之間則取10-15個(gè)點(diǎn)。以對(duì)角線或蛇形的方式布置采樣點(diǎn),去除土壤表層雜質(zhì)后,挖一個(gè)5 cm左右深度的“凹”字土坑,再混勻所有挖出的土樣,將其中的1/4收在封口袋內(nèi)。依照《中國(guó)土壤分類(lèi)與代碼》(GB/T 17296-2009)內(nèi)土壤的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),確定呼倫貝爾地區(qū)的土壤類(lèi)型(表1)。測(cè)定含水量后于室溫自然陰干,過(guò)60目篩室溫保存(表 2)。
表1 土壤類(lèi)型分類(lèi)表
1.1.2 培養(yǎng)基 WCX固體培養(yǎng)基(pH6.0、6.5、7.2)、VY/2固體培養(yǎng)基(pH7.2)、ST21CX固體培養(yǎng)基、CAS液體培養(yǎng)基、土豆葡萄糖瓊脂(PDA)固體培養(yǎng)基、牛肉膏蛋白胨固體及液體培養(yǎng)基、酵母蛋白葡萄糖(YPD)液體培養(yǎng)基、LB液體培養(yǎng)基參考Rechenbach等[15]的研究。
1.2.1 土壤樣品環(huán)境參數(shù)的測(cè)定 測(cè)土壤含水量采用烘干法[16],測(cè) pH 值采用電位法[17],測(cè)有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法(稀釋熱法)[18],測(cè)速效鉀采用NaNO3浸提-四苯硼鈉比濁法[19],測(cè)有效磷采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法[20],測(cè)水解氮采用堿解擴(kuò)散法[21]。
表2 土壤樣品信息
1.2.2 黏細(xì)菌的分離 土樣預(yù)處理:取約50 g土樣于滅菌培養(yǎng)皿內(nèi),加入終濃度100 mg/mL的放線菌酮溶液浸泡過(guò)夜。
在超凈工作臺(tái)內(nèi),用無(wú)菌槍頭挑取黃豆粒大小的浸泡過(guò)夜土樣接種到涂有大腸桿菌劃線的WCX培養(yǎng)基內(nèi)和鋪有濾紙的ST21CX培養(yǎng)基內(nèi),另挑取粒大飽滿的滅菌兔糞3顆放入鋪有浸泡土樣的ST21CX培養(yǎng)基內(nèi),30℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng),分別于2 d,10 d和7 d后開(kāi)始觀察是否有子實(shí)體形成及濾紙降解情況,及時(shí)轉(zhuǎn)接到VY/2固體培養(yǎng)基和ST21CX固體培養(yǎng)基上。
1.2.3 黏細(xì)菌的純化及保存 采用子實(shí)體反復(fù)轉(zhuǎn)接的方法對(duì)黏細(xì)菌進(jìn)行純化,直至無(wú)其他雜菌為止。挑取純化好的菌株于CAS液體培養(yǎng)基內(nèi)30℃,180 r/min振蕩培養(yǎng)24 h,若培養(yǎng)基澄清則表明該菌株已純,用25%滅菌甘油于-80℃冰箱內(nèi)保存。
1.2.4 黏細(xì)菌的鑒定 通過(guò)Nikon SMZ275體視顯微鏡和Sony數(shù)碼相機(jī)對(duì)純化的菌株進(jìn)行形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察拍照,并參照《Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology》和《原核生物學(xué)》的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行初步鑒定。再采用NaOH-CTAB法提取黏細(xì)菌的基因組DNA,并以通用引物27 F(5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3')和 1495 R(5'-CTACGGCTACCTTGTTACGA-3')進(jìn)行16S rRNA基因序列擴(kuò)增。擴(kuò)增程序:94℃預(yù)變性 3 min,94℃變性 30 s,55℃退火 45 s,72℃延伸90 s,共30個(gè)循環(huán);72℃延伸10 min。電泳檢測(cè)后將PCR產(chǎn)物送至北京博邁德基因技術(shù)有限公司測(cè)序,利用BLAST程序與GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的已知序列進(jìn)行同源性比對(duì)。
1.2.5 黏細(xì)菌抗菌活性的檢測(cè) 將大腸桿菌DH-5α(Escherichia coliDH-5α)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和枯草芽孢桿菌(Bcicius subtilis)的菌液接入已滅菌的牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基內(nèi),在37℃,180 r/min 的條件下振蕩培養(yǎng)16 h,第2天將3種菌的液體培養(yǎng)基進(jìn)行離心,取菌體沉淀分別涂布在牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基上,晾干。用滅菌的藍(lán)槍頭扎取已純化的黏細(xì)菌,將黏細(xì)菌菌餅倒扣在涂有指示細(xì)菌的培養(yǎng)基上,并在培養(yǎng)基邊緣放上相同大小的VY/2培養(yǎng)基菌餅作空白對(duì)照,37℃恒溫培養(yǎng)48 h后觀察抑菌情況。將釀酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)接入已滅菌的YPD液體培養(yǎng)基內(nèi)培養(yǎng)18 h后,均勻涂布在PDA培養(yǎng)基上,晾干。將其菌餅倒扣在涂有指示細(xì)菌的培養(yǎng)基上,并在培養(yǎng)基邊緣放上VY/2培養(yǎng)基菌餅作空白對(duì)照,37℃恒溫培養(yǎng)40 h后觀察抑菌情況。將核盤(pán)菌(Sclerotinia sclerotiorum)、立枯絲核菌(Rhizoctonia solanikuhn)和尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporum)的菌餅放入PDA培養(yǎng)基中心,馬鈴薯晚疫病菌(Phytophthora infestans)的菌餅放入黑麥培養(yǎng)基中心,再將黏細(xì)菌菌餅分別倒扣在距指示真菌約2 cm處,VY/2培養(yǎng)基菌餅作空白對(duì)照,18℃恒溫培養(yǎng)7 d后觀察抑菌情況。
對(duì)內(nèi)蒙古呼倫貝爾地區(qū)采集的20份土壤樣品進(jìn)行了含水量、pH、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、有效磷和水解氮含量的測(cè)定(表3)。
表3 土壤樣品參數(shù)
將呼倫貝爾地區(qū)的20個(gè)土壤樣品的環(huán)境參數(shù)指標(biāo)與養(yǎng)分含量分別與全國(guó)第二次土壤普查的各級(jí)土壤養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比,可以得出該地區(qū)土壤整體呈酸性,其中55%為強(qiáng)酸性土壤,30%為微酸性土壤,10%為極度酸性土壤,僅5%為中性土壤;80%的土樣處于輕旱至重旱狀態(tài),10%的土樣含水量處于適宜狀態(tài),10%處于偏濕狀態(tài);45%的土樣有機(jī)質(zhì)含量處于低和很低水平,25%處于中等水平,30%處于高水平;90%的土樣有效磷含量處于極低的水平,只有5%的土樣處于中等水平;55%的土樣速效鉀含量處于低和很低水平,35%處于中等水平,10%處于高水平;水解氮的含量整體呈高水平,65%的土樣處于極高水平,15%處于高水平,10%處于中等水平,10%處于低和很低水平。
利用3種分離方法對(duì)20份土壤樣品進(jìn)行黏細(xì)菌分離,共得到106株細(xì)菌,通過(guò)形態(tài)學(xué)鑒定及16S rRNA基因序列比對(duì),得到黏細(xì)菌共41株(表4),包括黏球菌屬(Myxococcus)20株、珊瑚球菌屬(Corallococcus)13株、孢囊桿菌屬(Cystobacter)5株、原囊菌屬(Archangium)3株共4個(gè)屬;弱小珊瑚球菌(Corallococcus exiguous)13株、橙色黏球菌(Myxococcus fulvus)12株、黃色黏球菌(Myxococcus xanthus)8株、過(guò)渡原囊球菌(Archangium gephyra)3株和紫色孢囊桿菌(Cystobacter violaceus)5株共5個(gè)種(圖1)。其中,通過(guò)大腸桿菌劃線誘導(dǎo)法得到的分離菌株數(shù)及純化菌株數(shù)均為最高,經(jīng)鑒定共獲得的4個(gè)屬5個(gè)種的黏細(xì)菌,且各種屬黏細(xì)菌菌株數(shù)也較其他方法多;濾紙誘導(dǎo)法分離到的菌株數(shù)略低于大腸桿菌誘導(dǎo)法,但該法并沒(méi)有純化出黏細(xì)菌,故其純菌率為0;兔糞誘導(dǎo)法雖然分離出的菌株數(shù)最少,但純化得到黏細(xì)菌11株,純菌率為57.89%,經(jīng)鑒定該法共獲得2個(gè)屬3個(gè)種的黏細(xì)菌(表5)。
圖1 部分黏細(xì)菌菌落形態(tài)圖及相應(yīng)的子實(shí)體圖(30×)
通過(guò)表1可知呼倫貝爾地區(qū)共有4種土樣利用方式,即草地(8份)、林地(6份)、耕地(4份)和未利用(2份)。不同土樣利用方式黏細(xì)菌的分布有所差異(圖2),耕地平均每個(gè)樣品中得到的分離菌株數(shù)和純化菌株數(shù)均高于其他利用方式的土樣,分別為7.25和2.75,未利用土地次之,草地第三,林地平均每個(gè)樣品中得到的分離菌株數(shù)和純化菌株數(shù)最低。
表4 菌株16S rRNA基因序列相似性比對(duì)分析
圖2 不同利用方式樣品分離純化的菌株數(shù)
表5 不同分離方法中黏細(xì)菌的分布情況
統(tǒng)計(jì)不同土壤利用方式中黏細(xì)菌種屬的分布情況(表6),4種土樣利用方式中均純化出Corallococcus exiguous、Myxococcus xanthus、Myxococcus fulvus和Cystobacter violaceus, 只 有 草地和林地土樣中純化出了Archangium gephyra。其中,耕地平均每個(gè)樣品中的Corallococcusexiguous、Myxococcus xanthus、Myxococcus fulvus較 多,Cystobacter violaceus數(shù) 量 較 少, 沒(méi) 有Archangium gephyra;未利用土地平均每個(gè)樣品中的Corallococcus exiguous數(shù)量較多,Myxococcus xanthus、Myxococcus fulvus、Cystobacter violaceus數(shù) 量 較 少,沒(méi)有Archangium gephyra;草地平均每個(gè)樣品中的Myxococcus fulvus數(shù)量最多,Corallococcus exiguous次之,后續(xù)依次為Myxococcus xanthus、Archangium gephyra,而Cystobacter violaceus數(shù)量最少;林地平均每個(gè)樣品中的Corallococcus exiguous數(shù)量最多,Myxococcus fulvus次 之,Myxococcus xanthus、Archangium gephyra和Cystobacter violaceus數(shù)量最少。
表6 不同利用方式土壤中黏細(xì)菌的分布
由表1可知呼倫貝爾地區(qū)土樣共有8個(gè)土壤類(lèi)型,即灰色森林土(1份)、沼澤土(3份)、黑土(4份)、草甸土(3份)、暗棕壤土(2份)、風(fēng)沙土(1份)、栗鈣土(3份)、棕色針葉林土(3份)。不同土壤類(lèi)型中黏細(xì)菌的分布有所差異(圖3),黑土平均每個(gè)樣品分離菌株數(shù)最高,為6.5,后續(xù)依次為草甸土、栗鈣土、沼澤土、暗棕壤、風(fēng)沙土、棕色針葉林;沼澤土和栗鈣土平均每個(gè)樣品的純化菌數(shù)最高,均為2.67,之后依次為后續(xù)草甸土、黑土、暗棕壤土、風(fēng)沙土、棕色針葉林土,灰色森林土平均每個(gè)樣品中分離菌株數(shù)和純化菌株數(shù)最低。
統(tǒng)計(jì)不同土壤類(lèi)型黏細(xì)菌種屬的分布情況(表7),只有黑土中5個(gè)種屬的黏細(xì)菌都有分布,灰色森林土樣中未純化出黏細(xì)菌,暗棕壤土僅純化出Corallococcus exiguous。沼澤土平均每個(gè)土樣中純化出的Myxococcus xanthus數(shù)量最多,Corallococcus exiguous和Cystobacter violaceus較 少,Myxococcus fulvus數(shù)量最少,沒(méi)有Archangium gephyra;黑土平均每個(gè)土樣中純化出的Myxococcus xanthus、Corallococcus exiguous、Archangium gephyra和Cystobacter violaceus數(shù)量相同且最多,Myxococcus fulvus最少;栗鈣土平均每個(gè)土樣中純化出的Myxococcus fulvus數(shù)量最多,Myxococcus xanthus次之,Corallococcus exiguous最少,未純化出Archangium gephyra和Cystobacter violaceus;棕色針葉林土中平均每個(gè)土樣中純化出Corallococcus exiguous最多,后續(xù)依次為Myxococcus xanthus、Archangium gephyra和Cystobacter violaceus,未純化出Myxococcus fulvus;草甸土和風(fēng)沙土平均每個(gè)土樣中純化得到的Myxococcus fulvus數(shù)量最多,Corallococcus exiguous較少,且均未純化出Myxococcus xanthus、Archangium gephyra和Cystobacter violaceus。
圖3 不同土壤類(lèi)型樣品分離純化的菌株數(shù)
利用SPSS 19.0軟件對(duì)呼倫貝爾地區(qū)黏細(xì)菌的分布與其環(huán)境參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行分析(表8)??梢钥闯鲈摰貐^(qū)分離得到的黏細(xì)菌總數(shù)和菌株總數(shù)均與含水量、pH、有機(jī)質(zhì)、有效磷和水解氮含量呈正相關(guān),均與速效鉀含量呈負(fù)相關(guān),但土樣的各環(huán)境參數(shù)與分離得到的黏細(xì)菌總數(shù)和菌株總數(shù)并未有顯著的相關(guān)性。
表7 不同土壤類(lèi)型黏細(xì)菌的分布
表8 呼倫貝爾地區(qū)黏細(xì)菌的分布與環(huán)境參數(shù)之間的相關(guān)性
對(duì)41株黏細(xì)菌進(jìn)行抗菌活性檢測(cè),通過(guò)測(cè)量抑菌圈的大小來(lái)確定其抗菌活性的強(qiáng)弱,圖4為一株Cystobacter violaceus的抗菌活性檢測(cè)結(jié)果,可以看出其對(duì)Escherichia coliDH-5α的微弱的抑菌圈及對(duì)Phytophthora infestans產(chǎn)生的明顯抑菌圈,對(duì)其他指示菌株無(wú)抑菌活性。
圖4 一株Cystobacter violaceus抗菌活性的檢測(cè)
通過(guò)對(duì)菌株抗菌活性的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),所有黏細(xì)菌對(duì)Phytophthora infestans均表現(xiàn)出不同程度的拮抗作用且對(duì)Escherichia coliDH-5α均有微弱的溶解能力,有3株黏細(xì)菌(1株Corallococcus exiguous,2株Myxococcus fulvus)表現(xiàn)出對(duì)Staphylococcus aureus的抑制作用,所有黏細(xì)菌對(duì)Bcicius subtilis、Saccharomyces cerevisiae、Sclerotinia sclerotiorum、Rhizoctonia solanikuhn和Fusarium oxysporum均未表現(xiàn)出抑制活性。
從環(huán)境參數(shù)中可以看出呼倫貝爾地區(qū)土樣基本呈酸性,且多呈干旱狀態(tài);有90%的土樣有效磷含量處于極低水平,水解氮含量整體處于中等以上水平,有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量整體處于中等偏低水平,說(shuō)明該地區(qū)土壤養(yǎng)分含量不均衡。與內(nèi)蒙古中部和西部地區(qū)土壤環(huán)境參數(shù)[22-23]相比較,這些地區(qū)的土壤含水量、有機(jī)質(zhì)和速效鉀的含量均處于較低水平,但是中部和西部地區(qū)土壤多為中性偏堿性,而呼倫貝爾地區(qū)多為酸性土壤;中部和西部地區(qū)土壤整體有效磷含量較高,水解氮含量較低,而呼倫貝爾地區(qū)則完全相反。王璐等[24]發(fā)現(xiàn),雖然呼倫貝爾市92.53%的耕地有效磷處于不同程度富集狀態(tài),但其中鄂溫克族自治旗、新巴爾虎左旗、陳巴爾虎旗、牙克石市和阿榮旗5個(gè)旗市的耕地有效磷含量卻介于中等偏低水平,本研究中的耕地土樣均采自這5個(gè)區(qū)域,其中25%的耕地土樣有效磷含量處于中等水平,75%處于極低水平,與王璐等的研究結(jié)果相符,這可能是采樣地點(diǎn)土壤的溫度、降水等環(huán)境條件以及期間是否施用磷肥等因素造成的。
Dawid等[25]表明黏細(xì)菌在pH值為6-8的土壤環(huán)境中最豐富,但本地區(qū)土樣pH有一半以上呈強(qiáng)酸性,加之黏細(xì)菌純化周期較長(zhǎng),反復(fù)轉(zhuǎn)接過(guò)程中容易導(dǎo)致菌株的丟失,故最終分離得到的黏細(xì)菌種屬較少,共得到41株噬細(xì)菌類(lèi)群的黏細(xì)菌,包括黏球菌屬(Myxococcus)20 株、珊瑚球菌屬(Corallococcus)13株、孢囊桿菌屬(Cystobacter)5株和原囊球菌屬(Archangium)3株,優(yōu)勢(shì)菌屬為Myxococcus。值得注意的是,內(nèi)蒙古中部、西部地區(qū)和呼倫貝爾地區(qū)的優(yōu)勢(shì)菌均為Myxococcus,這也驗(yàn)證了Myxococcus對(duì)環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng),在貧瘠和肥沃的土壤中均有分布[26]這一研究結(jié)果。與中部地區(qū)土樣中分離得到的黏細(xì)菌[22]相比,該地區(qū)沒(méi)有Pyxidicoccus和Melittangium這2個(gè)屬的黏細(xì)菌分布,與西部地區(qū)分離得到的黏細(xì)菌[27-29]相比,本地區(qū)缺少?zèng)]有Pyxidicoccus和Anqiococcus這2個(gè)屬的黏細(xì)菌分布。周秀文等[30]研究表明,黏細(xì)菌的豐度和有機(jī)碳含量、碳氮比、pH、溫度等的相關(guān)性較低,與年平均溫度和碳氮比相關(guān)性較高。本研究中,呼倫貝爾地區(qū)的黏細(xì)菌總數(shù)和菌株總數(shù)均與含水量、pH、有機(jī)質(zhì)、有效磷和水解氮呈正相關(guān),與速效鉀呈負(fù)相關(guān),但卻并未表現(xiàn)出顯著的相關(guān)性,與周秀文等的研究結(jié)果基本一致,分析原因,可能是樣品采集地點(diǎn)有限或黏細(xì)菌未能全部純化出來(lái),也可能是鹽度、重金屬等其他因素也對(duì)黏細(xì)菌的分布有影響[31-32]。
方曉梅等[33]關(guān)于黏細(xì)菌生態(tài)多樣性的研究中表明褐土和黑土營(yíng)養(yǎng)豐富,黏細(xì)菌數(shù)量多,而沙土、風(fēng)化巖中黏細(xì)菌極少。分析本研究結(jié)果數(shù)據(jù)可知,在土壤類(lèi)型和利用方式不同的情況下,呼倫貝爾地區(qū)的黑土純化出黏細(xì)菌種類(lèi)及數(shù)目最多,相較其他土壤類(lèi)型表現(xiàn)出較豐富的多樣性,而暗棕壤土中的黏細(xì)菌最少;草地純化出黏細(xì)菌種類(lèi)及數(shù)目最多,未利用土地最少。與內(nèi)蒙古中部和西部地區(qū)相比,中部地區(qū)潮土和灰褐土中分離黏細(xì)菌較多,栗褐土和粗骨土分布較少,中部地區(qū)樣品在土樣利用方式上的黏細(xì)菌分布規(guī)律和本研究結(jié)果相同;而西部地區(qū)風(fēng)沙土和草甸土中分離黏細(xì)菌較多,棕漠土和灰漠土較少,林地中菌株數(shù)目多且種類(lèi)最豐富[22,27-29]。由于不同地區(qū)的同一土壤類(lèi)型環(huán)境參數(shù)差異較大,以及這些土壤被不同植被覆蓋,可能造成了黏細(xì)菌種群和數(shù)量上分布的差異。
Phytophthora infestans是由致病疫霉菌引起,會(huì)造成馬鈴薯致病,已使全球馬鈴薯產(chǎn)業(yè)損失巨大[34]。如今殺菌劑的耐藥性日漸減弱,為防止致病能力造成的變異使作物喪失抗病性,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了對(duì)植物病害防止較有潛力的一種方式,即以有益菌抑制有害菌,這更是目前抗馬鈴薯晚疫病生物農(nóng)藥研制的重要途徑。Fusarium oxysporum會(huì)使豆類(lèi)及茄科植物根系腐爛死亡,降低土壤的固氮能力等,其產(chǎn)生的一種名為鐮刀菌毒素[35-36]的物質(zhì)會(huì)使人發(fā)生皮膚潰爛等疾?。?7];Rhizoctonia solanikuhn可使稻麥、蔬菜瓜果等根莖處致?。籗clerotinia sclerotiorum會(huì)使向日葵根莖葉盤(pán)腐爛,致病后使葵花籽的籽仁含油率及蛋白質(zhì)含量下降,對(duì)向日葵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成嚴(yán)重的影響[38-39]。除此之外本研究也對(duì)黏細(xì)菌抗大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌等細(xì)菌進(jìn)行了抗菌活性的分析。本地區(qū)分離得到的所有黏細(xì)菌菌株均對(duì)Phytophthora infestans表現(xiàn)出抗性,且不同種屬的黏細(xì)菌陽(yáng)性檢出率均為100%,中部和西部地區(qū)對(duì)Phytophthora infestans有抗性的黏細(xì)菌分別占83% 和 78%[22,27-29],Myxococcus的陽(yáng)性檢出率最高。由此可見(jiàn),呼倫貝爾地區(qū)黏細(xì)菌資源的開(kāi)發(fā)對(duì)馬鈴薯晚疫病的防治及新藥研究可能更具潛力。本研究中不同土樣中分離得到的同一屬種黏細(xì)菌抗指示細(xì)菌和真菌的種類(lèi)及抗性強(qiáng)弱均有差異,研究結(jié)果與武志華等[40]的研究結(jié)果相同,這表明黏細(xì)菌中的抗菌活性物質(zhì)可能具有菌株特異性。李越中等[41]和張利平等[42]研究發(fā)現(xiàn)黏細(xì)菌中具有抗癌、抗腫瘤的活性物質(zhì),Li[43]、Dahm 等[44]發(fā)現(xiàn)黏細(xì)菌對(duì)林木病原真菌有抑制作用,這都為本地區(qū)黏細(xì)菌的藥用作用及生物防治的進(jìn)一步研究提供了更多方向。
呼倫貝爾地區(qū)的土樣總體呈酸性且多為干旱狀態(tài),土壤養(yǎng)分含量不均衡。共分布有4個(gè)屬5個(gè)種的可培養(yǎng)黏細(xì)菌,優(yōu)勢(shì)菌屬為Myxococcus。該地區(qū)的黑土樣品中黏細(xì)菌種類(lèi)和數(shù)量最多,而風(fēng)沙土、暗棕壤土樣品中黏細(xì)菌豐富度較差;草地樣品中黏細(xì)菌的種類(lèi)和數(shù)量最多,而未利用土地樣品中黏細(xì)菌豐富較差。黏細(xì)菌分布與土壤環(huán)境參數(shù)沒(méi)有明顯地相關(guān)性。所有黏細(xì)菌菌株均表現(xiàn)出對(duì)Phytophthora infestans有抗性,對(duì)其活性物質(zhì)的確定及拮抗機(jī)理等問(wèn)題需進(jìn)一步探究。本研究對(duì)內(nèi)蒙古呼倫貝爾地區(qū)黏細(xì)菌分布及其抗菌活性進(jìn)行了分析,為未來(lái)該地區(qū)黏細(xì)菌資源的開(kāi)發(fā)及利用奠定基礎(chǔ)。