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生產生物膜保護農作物健康的枯草桿菌Bacillus subtilis MCLB2之功效與試量產應用
本開發技術涵蓋: 1. 自台灣本土番茄根圈土壤分離枯草桿菌屬Bacillus subtilis strain MCLB2菌株。 2. 本MCLB2菌株經16S rRNA序列分析及Biolog生理生化鑑定為Bacillus subtilis。 3. B. subtilis strain MCLB2具拮抗Xanthomonas campestris pv. campestris、Xanthomonas citri subsp. citri、Xanthomonas oryzae、Colletotrichum gloeosporioides、Ralstonia solanacearum、Fusarium oxysporum及Rhizoctonia solani等多種植物細菌與真菌病原活性；並可產生C14及C15 family surfactins。 4. B. subtilis strain MCLB2具纏聚於番茄根系形成生物膜能力。 5. B. subtilis strain MCLB2具溶磷活性、產生植物生長素(吲哚乙酸)及2,3-butanediol等促進植物生長特性，可作為生物肥料應用。 6. 應用開發之B. subtilis strain MCLB2發酵液，可有效促進番茄生長，並具抑制由R. solanacearum所引起之茄科細菌性青枯病之效果。 計畫執行機關∕系所：國立中興大學植物病理學系
閱讀詳細內容具作物、畜產及水產保健功能之枯草桿菌產品效用與應用技術
國立中興大學植物病理學系/財團法人農業科技研究院 黃姿碧 黃振文 黃文的 林傳順 高千雅 呂仲倫 鍾文鑫 陳郁璇 楊尚書
由茶樹根圈分離獲得的枯草桿菌151B1菌株(Bacillus subtilis 151B1)，以工廠級(1500公升發酵槽)量產之液劑產品，其菌量可達5109 cfu/ml以上，將之再以噴霧乾燥機系統製備成飼料加粉劑，所產製粉劑成品菌量可達51010 cfu/g以上。經實驗室、溫室及田間試驗證實B. subtilis 151B1菌株具促進多種植物生長、提升產量與品質效果，並具多種分解酵素能力、溶磷活性與產生植物生長促進賀爾蒙吲哚乙酸之功能，可作溶磷微生物肥料應用；亦具誘發病原菌細胞凋亡與誘導植物防禦訪應作用，而具作物炭疽病、萎凋病、青枯病等真菌及細菌性病害防治功效，可作為微生物農藥應用；另亦可降解殺蟲劑馬拉松及第滅寧與殺菌劑三賽唑。151B1菌株亦具提升仔豬及肉豬飼養效率、減少糞便氣味中硫化氫及琉醇含量，降低糞便臭味，改善飼養場域整體環境、降低豬隻腸道內下痢潛在病原因子大腸桿菌菌數等多重畜產飼養動物應用功效。亦能增進魚隻的飽滿度，提高取肉率，提升飼料效率，並能有效抑制腸道病原菌，降低魚病發生，及改善養殖水質，降低養殖水體中有機物量，調整養殖水體中藻類餌料的生物相及改變魚隻腸道菌相等多重水產養殖應用功效。且藉由次世代序列分析結果亦證實，B. subtilis 151B1液劑於作物施用後，並不會影響根圈土壤中物種之豐富度及多樣性，而會改變所存在物種之組成，降低根圈Fusarium spp.及Penicillium spp等病原菌叢，增加芽孢桿菌科及乳酸菌科細菌及Trichoderma spp.族群量；而作為水產飼料添加物，可有效抑制魚腸道潰瘍性結腸炎及弧菌目等病原，增加乳酸菌目益生菌菌叢，並豐富養殖水體中藻類餌料的生物相。本開發系列產品具農業、畜產及水產等多場域應用功能，可加值既有商品化產品價值、提升農業產值，降低化學農藥與抗生素之使用，確保民眾食品安全及並達環境永續的目標。
閱讀詳細內容凝結芽孢桿菌量產製程及應用技術
本技術為開發具多功能應用性之凝結芽孢桿菌量產製程及應用技術，所開發技術涵蓋: 1. 凝結芽孢桿菌最適配方、發酵參數及標準作業流程，使以噸級發酵槽(750公升)液態量產菌量可達3.5×109 cfu/ml。 2. 應用本研發之配方及量產所開發之凝結芽孢桿菌發酵液可促進草莓及胡瓜之生長並具Rhizoctonia solani所引起苗期病害之防治效果。 3. 可添加於畜禽產飼料，使用一個月後可改善離乳仔豬之日增重與飼料換肉率，並可提高糞便中乳酸菌並降低大腸桿菌數及臭味，且對豬隻適口性無不良影響。 4. 可添加作為水產飼料，可抑制魚病感染，降低腸道中病原數量，並促進腸道形成益菌菌叢。 5. 本技術另建立可偵測凝結芽孢桿菌之引子對。
閱讀詳細內容具多種真菌細菌病原拮抗活性之本土分離鏈黴菌菌株(Streptomyces parvulus 2A11)及培養技術
本開發技術涵蓋: 1. 分離自台灣本土彰化縣秀水鄉植物根圈土壤鏈黴菌屬Streptomyces parvulus 2A11菌株。 2. 本鏈黴菌菌株經16S rRNA序列分析及ISP (The International Streptomyces Project)系列培養基鑑定與具產生抗癌用藥物放線菌素(actinomycin D)等抗生物質之Streptomyces parvulus NBRC 13191及Streptomyces parvulus BCRC 12046S具高相同度。 3. S. parvulus 2A11菌株具拮抗Xanthomonas campestris pv. campestris、Xanthomonas citri subsp. citri、Xanthomonas oryzae、Phytophthora capsici、Colletotrichum gloeosporioides與Fusarium oxysporum等多種植物病原細菌、卵菌及真菌功用。 4. S. parvulus 2A11菌株於馬鈴薯薯塊及蘿蔔幼苗接種試驗結果顯示不具植物毒性。 5. S. parvulus 2A11菌株具拮抗Bacillus cereus及Stenotrophomonas maltophilia等多種人體伺機性病原能力。 6. S. parvulus 2A11菌株最適產生抗生物質之培養配方。
閱讀詳細內容保護草莓及金線連苗健康的蕈狀芽孢桿菌BM103
利用16S rDNA 鑑定並在NCBI資料庫比對本生物防治菌之序列，將 BM103 鑑定為 Bacillus mycoides (99%)。將B. mycoides BM103 菌株醱酵液以澆灌與噴灑方式處理草莓植株，於人工接種草莓炭疽病菌後觀察其防病潛力。結果發現BM103 醱酵液可使草莓炭疽病菌菌絲膨大與細胞質分佈不均而無法正常生長；若噴灑於草莓植株則可有效降低草莓炭疽病之罹病率。由苗期開始定期澆灌BM103 醱酵液之草莓植株，其生長勢較對照組植株旺盛，且有生長旺盛之根系及較多的分蘗數。田間定期施用BM103於育苗期，結果發現處理組之草莓植株生長勢良好，對照組植株則受炭疽病菌影響有 20% 補植率。將BM103應用於草莓種苗上，發現其可降低草莓萎凋病50%以上之罹病度；應用於金線連種苗，發現其可降低莖腐病罹病度約30-40% ；另外對於金線連的株高與鮮重都有很大的促進作用，株高增加35%，鮮重更增加65%。分析處理過蕈狀芽孢桿菌 B. mycoides BM103草莓植株的抗病基因表現情形，結果發現屬於誘導系統抗性 (Induced systemic resistance, ISR) 防禦路徑的脂氧合酶 (Lipoxygenase) lox 基因於處理過BM103 後有明顯被誘導表現的現象。
閱讀詳細內容研製DQ-168微生物製劑產品調理植物健康(Development of DQ-168 microbial preparation product for nursing plant health)
由水稻根部分離獲得的微生物DQ-168菌株，觀察其菌體細胞與菌落形態及採用 16S rDNA鑑定分析後，再以NCBI資料庫進行基因序列比對，確定DQ-168菌株歸屬於 Bacillus mycoides複合菌群。將微生物DQ-168菌株的發酵液均勻加入大豆胜肽、玉米 澱粉、奈米鈣粉、矽藻土、苦茶粕、菜籽粕及幾丁聚醣等原料，調配製成的DQ-168 微生物製劑產品，可以顯著促進水稻、番茄、草莓、胡瓜、木瓜及金線連等植株的生 長與產量達35-65%。此外，DQ-168產品尚可減少農作物遭受鎌孢菌、腐黴菌、炭疽 病菌及白粉病菌的為害達20-50%左右；且亦可誘發植株抵抗乾旱逆境。分析DQ-168 產品處理過的草莓植株之抗病基因表現，發現歸屬於誘導系統的抗病性(Induced Systemic Resistance，ISR)防禦路徑的脂氧合酶(Lipoxygenase) lox基因被顯著誘導啟 動表現。
閱讀詳細內容運用芽孢桿菌研製生物刺激素培育健康作物種苗
利用大豆粉、糖蜜、糊粉精或脫脂奶粉製作成液態的培養基後，培養Bacillus mycoides FL02，Bacillus subtilis FL102及Bacillus mycoides FL103等三菌株，四天後分析發酵液中含有生物表面素異構物 (biosurfactants)、二硫二甲基(dimethyl disulfide)、氨氣(ammonia)、吲哚乙酸（indoleacetic acid）、苯乙酸(Phenylacetic acid, PAA)及苯乙酸甲酯 (Methylphenyl acetate, MPA) 等產物。進一步，利用三菌株的代謝物添加磷酸鹽、幾丁聚醣及微量元素製作成的生物刺激素，可以有效促進菜苗生育及誘導植株抗病。
閱讀詳細內容植物保護用鏈黴菌(Streptomyces padanus PMS-702)組成物製劑及其製法
自台灣各地農田及農業廢棄物中分離獲得放線菌200餘菌株，其中PMS-702菌株在SMG養液中的培養液可有效防治多種作物真菌性病害。進一步，在田間測試PMS-702製劑防治番茄晚疫病 (Phytophthora infestans) 的效果，結果顯示PMS-702製劑確實可以有效防治番茄晚疫病；並可提高番茄的果實產量。利用分光光度計及薄層色層分析PMS-702培養濾液，發現其含有多烯類大環內脂（polyene macrolide）的抑菌物質。比較數種溶劑萃取PMS-702培養液中有效成分的效率，結果以乙酸乙酯萃取PMS-702的醱酵濾液及菌絲層之物質，對於甘藍立枯絲核菌 (Rhizoctonia solani, AG-4) 之抑制活性最佳。測試多烯類大環內脂對立枯絲核菌與卡斯比亞炭疽病與番茄晚疫病三種植物病原菌的抑制效果，結果顯示治黴色基素對立絲枯核菌的菌絲生長、卡斯比亞炭疽病菌的孢子發芽及番茄晚疫病菌靜止子發芽均具有抑制作用。綜合上述研究成果，可知PMS-702培養液中存在有多烯類大環內脂，是抑制植物病原真菌的重要成分之一。
閱讀詳細內容蛋白激活子防治植物病害之新技術
由Alternaria sp.(鏈格孢屬) ALA、ABA、APR菌株所萃取得到的蛋白激活子稀釋液施用於甜椒、白菜及胡瓜的葉面後接種不同之病原菌，結果顯示甜椒幼苗處理ABA-TP稀釋液後可降低立枯病發生率12%；白菜幼苗處理 ABA -TP 1000倍稀釋液亦明顯降低立枯病發生率60%；白菜葉片處理 ABA-TP 及 ALA-TP 1000 倍稀釋液分別減少白菜炭疽病發生率 25%與 30%；胡瓜葉片處理 ABA-TP 及 ALA-TP 1000 倍稀釋液分別減少胡瓜炭疽病發生率 60% 與 52%。進一步分析白菜的抗病相關酵素(Phenylalanine ammonia lyase, PAL及Peroxidase, POD)之活性，結果發現處理APR01-TP的白菜，其PAL和POD活性明顯的增加，顯示APR01-TP具有誘導白菜抗病的因子。將ALA及APR之蛋白激發子基因利用pET28a載體轉殖至E. coli BL21菌株中，經IPTG誘導大量表現蛋白後破碎菌體純化標地蛋白，隨後施用於胡瓜葉片，結果顯示兩者轉殖蛋白皆具有誘導胡瓜抗炭疽病的效果，其防治率分別為82%及51%。
閱讀詳細內容蕈狀芽孢桿菌防治作物銹病的配方與應用技術
利用南方型玉米銹病菌( Puccinia polysora ) 夏孢子發芽及感染玉米幼苗技術評估30種無機與有機化合物及8種農用資材的抑菌與防病功效，隨後將有效的資材分別與BM02 醱酵濾液調配成多組配方醱酵液，逐一測試它們對於夏孢子發芽與防治玉米銹病的影響，結果發現BM-C2、BM-C2P及BM-C2U等三組配方醱酵液的抑菌與防病效果最佳；其中以500倍BM-C2稀釋液與夏孢子懸浮液同時施用在玉米葉片，可抑制銹病的罹病程度達90%左右。在接種銹病菌夏孢子前，將300倍BM-C2稀釋液分別以噴灑、浸種及澆灌等施用方式處理玉米植株，證明三種施用方法皆可降低玉米銹病的發生。將BM-C2拓展應用於其他作物葉部病害的防治試驗，證明BM-C2亦可防治蔥銹病及胡瓜露菌病。在草莓田施用BM-C2之防治試驗，證實澆灌BM-C2除可降低草莓萎凋病50%的發病率外，亦可促進草莓苗的生育與提高果實的產量。本研究成功改良蕈狀芽孢桿菌BM02醱酵濾液成為BM-C2製劑，除具有效防治玉米與蔥銹病、胡瓜露菌病及草莓萎凋病等作物病害外，尚且具有促進作物生育及提高產量的功效。
閱讀詳細內容蕈狀芽孢桿菌( Bacillus mycoides )NP02製劑誘導蔬菜種苗抗病的技術
蕈狀芽孢桿菌(Bacillus mycoides) NP02利用5% (w/v)豆漿培養四天後，以種子浸泡或幼苗澆灌方式處理胡瓜與甜瓜種子或幼苗後，發現兩種方式均可顯著促進胡瓜與甜瓜幼苗根系發育外，尚可有效防治胡瓜猝倒病及甜瓜鐮孢菌病害。種子浸泡處理NP02菌株可顯著提高胡瓜苗鮮重及株高分別約1.73倍與1.58倍；且可增加甜瓜苗鮮重1.62倍與株高2.11倍。至於病害防治方面，NP02可有效降低鐮孢菌感染甜瓜幼苗達35%以上；並可減少番茄萎凋病罹病度約46%及抑制胡瓜幼苗發生猝倒病約35%；此外，NP02菌株亦可促進白菜、甘藍、萵苣及甜椒等幼苗的發育。在特殊培養基質中培養NP02菌株120小時後，可大量產生脂質胜肽，該脂質胜肽物具有顯著抑制猝倒病菌（Pythium aphanidermatum）產孢與破壞游走孢子的功效。歸言之，利用NP02菌株研製而成的微生物製劑可誘導蔬菜抗病外，尚可培育健康蔬菜種苗。
閱讀詳細內容短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus )PMB102製劑配方組成與其防治作物病害的功效
短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus )PMB102可抑制百合灰黴病菌、芒果炭疽病菌、十字花科蔬菜炭疽病菌、十字花科蔬菜黑斑病菌及萵苣褐斑病菌的孢子發芽。 探究PMB102的營養需求時，發現氮素源：丙氨酸、精氨酸、鳥氨酸或脯氨酸等， 配合碳素源：阿拉伯醣、葡萄糖、甘露醇或麥芽醣等所組成之培養液，皆具有促進PMB102抑制病原菌孢子發芽的效果。利用黃豆粉、牛肉煎汁及糖蜜組成R3配方所 研製的PMB102植物保護製劑，可有效防治百合灰黴病、芒果炭疽病及白菜炭疽病，並可促進白菜的生育。利用聚合脢連鎖反應技術偵測PMB102，發現它擁有抑菌的Surfactin基因（sft gene），並證實Surfactin是PMB102植保製劑的抑菌主要指標成分。
閱讀詳細內容防治十字花科蔬菜病害的乳酸菌植物保護製劑製程
由辣榨菜、泡菜等醃製食品中分離出Lactobacillus pentosus J02及Leuconostoc fallax J13兩株菌株，分別與軟腐病菌Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum混合接種於蘿蔔塊根後，發現具有抑制蘿蔔軟腐病的功效。將J02及J13培養於MRS (De Man , Rogosa and Sharpe) 培養基發酵後添加1% (w/v)的AG素，結果顯示其200與400倍稀釋液均可有效抑制軟腐病菌為害蘿蔔的塊根。採用MRS培養基的組成配方作為基礎，選擇以售價便宜的碳氮素源逐一替代測試，結果顯示MRS培養基中的氮碳源改為1.5% (v/v)魚漿及1.5% (v/v)甘油培養Lac. pentosus J02發酵三天，可有效抑制蘿蔔軟腐病的發生；至於Leu. fallax J13培養在MRS基質的氮碳源改以1.5% (v/v)魚漿及0.5% (w/v)蔗糖後，培養五天的發酵液具有最佳防治蘿蔔軟腐病的效果。此外，J02發酵液添加AG素的400倍液亦可防治軟腐病菌為害甘藍葉柄。進一步，測試J02發酵液添加AG素對甘藍種子發芽的影響，結果顯示J02發酵液添加AG素的稀釋倍數在400倍以下會抑制甘藍根系的發育，惟稀釋800倍液卻可促進根系的生長。將J02發酵液應用於防治十字花科蔬菜其他病害，結果證明J02發酵液添加AG素亦可有效抑制黑斑病菌、炭疽病菌、黃葉病菌、白絹病菌、黑腐病菌及軟腐病菌的發芽或生長。以J02發酵液添加AG素之200倍稀釋液施用於4星期大的甘藍植株可使黑斑病罹病度降低約30%。在接種前一天、接種同一天、接種後一天分別噴佈J02發酵液添加AG素之200倍稀釋液於甘藍植株，結果發現接種黑斑病菌同一天施用發酵液防治甘藍黑斑病的效果最為優異。施用不同次數對黑斑病與黑腐病的防治效果試驗中，以每週施用J02發酵液添加AG素之200倍稀釋液一次，連續三次可有效降低黑斑病與黑腐病的罹病度約20-30%。歸言之，本研究證明以乳酸菌J02搭配AG素之發酵液可有效防治軟腐病、黑斑病及黑腐病害的發生。
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