核农学报2023,37(5):0927~0935JournalofNuclearAgriculturalSciencesBrevibacillusbrevisB011次级代谢物中抗青枯菌活性物质的纯化鉴定及生物合成基因簇分析周向平1陈武2刘天波3王运生2王凯歌1刘峰1李小慧1袁志辉4,5,*(1湖南省烟草公司永州市公司,湖南永州425100;2湖南农业大学植物保护学院,湖南长沙410128;3湖南省烟草科学研究所,湖南长沙410004;4湖南科技学院化学与生物工程学院,湖南永州425199;5湖南省银杏工程技术研究中心,湖南永州425199)摘要:青枯病是世界上最为严重的植物细菌性病害之一,生物防治是防控其危害的热点研究领域,而分泌抑菌活性物质被认为是生防菌抑制病原菌的主要作用机制。本研究在前期筛选到对青枯菌有良好拮抗活性的短短芽孢杆菌B011(BrevibacillusbrevisB011)基础上,采用色谱法分离纯化到抗青枯菌的主要活性物质,通过串联质谱和核磁波谱分析方法鉴定了其结构,并根据B011菌株全基因组序列,预测了活性化合物生物合成相关基因及其合成途径。结果表明,B.brevisB011次生代谢物中抑制青枯菌的主效活性物质为伊短菌素A(edeineA),次效活性物质为N-乙酰基色胺[N-(2-(1H-indol-3-yl)ethyl)acetamide]。这两种化合物对青枯菌的抑制活性为首次报道。基因簇预测结果表明,B011菌株基因组中存在完整的edeine合成基因簇,共包括17个基因,即edeA~edeQ,且基因簇中的基因结构完整,基因序列高度保守。B011基因组中有多个N-乙酰基色胺的生物合成相关基因,包括17个脱羧酶编码基因和54个乙酰转移酶编码基因,可能分别参与色氨酸脱羧反应和色胺的乙酰基转移反应,但具体由哪些基因参与还需进一步的研究。研究结果可为该生防菌的应用提供理论指导,也可为后续解析其生物合成途径及通过合成生物学方法进行定向改造奠定基础。关键词:短短芽孢杆菌;伊短菌素A;N-乙酰基色胺;生物合成基因簇DOI:10.11869/j.issn.1000-8551.2023.05.0927青枯病是由青枯劳尔氏菌(Rasltoniasolanacearum,简称青枯菌)引起的一种毁灭性土传病害,青枯菌寄主范围广泛,可侵染包括茄科植物在内的400多种植物[1],包括重要的粮食、经济和蔬菜作物。青枯病菌主要通过土壤传播并侵染寄主根系,然后在导管中大量繁殖,使导管堵塞,水分运输受阻,进而使地上部因缺水萎蔫而枯死[2]。细菌性维管束病害所具有的致病机理使青枯病难以防治,是农作物特别是茄科作物如番茄、辣椒、马铃薯和烟草等生产上的重要限制因子,已造成不可挽回...