申氏杆菌37-1中群体感应淬灭内酯酶AiiS的功能分析

许多植物病原细菌通过群体感应（quorum sensing,QS）系统调控相关毒性因子的表达,而群体感应淬灭（quorum quenching,QQ）是通过干扰QS系统,达到防治植物细菌性病害的重要策略之一。本研究利用原位培养法分离得到2000多株不同菌株形态的植物根围细菌,结合QS系统信号分子检测平板筛选到7株具有QQ活性的候选细菌,其中菌株37-1可完全降解信号分子。16S rDNA序列分析表明,菌株37-1属于Shinella sp.。全基因组序列分析发现菌株37-1中存在一个可能的QQ降解酶编码基因aiiS（autoinducer inactivation gene from Shinella sp.）。系统发育分析表明AiiS属于α/β水解酶家族蛋白。液相色谱-串联质谱分析进一步表明AiiS可水解N-乙酰高丝氨酸内酯（N-acylhomoserine lactone,AHL）类QS信号分子中的内酯健,生成酰基高丝氨酸,因此AiiS属于AHL内酯酶。将aiiS基因导入胡萝卜软腐果胶杆菌Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum Z3-3中,可显著降低该菌AHL信号分子和果胶酸盐裂解酶的产生及其在白菜、马铃薯和胡萝卜上的致病性。以上结果表明菌株37-1中AiiS蛋白是一种AHL内酯酶;病原细菌中异源表达aiiS基因可有效干扰相关病原细菌中QS系统的调控功能,表明AiiS蛋白具备开发为潜在新型生防制剂的价值。     

Xanthomonas Zingibericola n.sp.引起的姜细菌性叶枯病

 姜细菌性叶枯病是生姜上的一种新病害,在我国发生较普遍。根据病原细菌在形态、染色反应、培养性状、生理生化和致病性等方面的测定,我们认为姜细菌性叶枯病的病原细菌是Xanthomonas属的一个新种,定名为Xanthomonas Zingibericola n.sp.     

细菌素Echcin防治作物真菌病害、细菌病害的研究

 细菌素Echcin是本研究室从来自水稻的菊欧氏菌(Erwinia chrysanthemi)中分离提取的一种抗菌物质。本试验报道了Echcin防治作物细菌病害、真菌病害的研究。采用纸碟法测定了Echcin对5个属植物病原细菌共14个菌株的抑制作用,琼脂稀释法测定了Echcin对12种植物病原真菌的抑制作用,在此基础上开展了Echcin对番茄早疫病和稻白叶枯病的温室盆栽试验,同时开展了Echcin对小麦纹枯病的田间小区试验。研究结果表明:Echcin对5个属植物病原细菌、辣椒疫霉、苎麻疫霉、番茄早疫等病原真菌具有很强的抑制作用。Echcin喷雾2次,对番茄早疫病的盆栽防病效果为75.8%。Echcin拌种或后期喷雾1次,对小麦纹枯病的田间防效达60%以上,优于井冈霉素。     

细菌素Echcin防治作物真菌病害、细菌病害的研究

 细菌素Echcin是本研究室从来自水稻的菊欧氏菌(Erwinia chrysanthemi)中分离提取的一种抗菌物质。本试验报道了Echcin防治作物细菌病害、真菌病害的研究。采用纸碟法测定了Echcin对5个属植物病原细菌共14个菌株的抑制作用,琼脂稀释法测定了Echcin对12种植物病原真菌的抑制作用,在此基础上开展了Echcin对番茄早疫病和稻白叶枯病的温室盆栽试验,同时开展了Echcin对小麦纹枯病的田间小区试验。研究结果表明:Echcin对5个属植物病原细菌、辣椒疫霉、苎麻疫霉、番茄早疫等病原真菌具有很强的抑制作用。Echcin喷雾2次,对番茄早疫病的盆栽防病效果为75.8%。Echcin拌种或后期喷雾1次,对小麦纹枯病的田间防效达60%以上,优于井冈霉素。     

植物细菌病害诊断技术

在植物病害中,目前世界上已经报道的细菌病害有300多种,无论是大田作物、果树、蔬菜、林木、花卉和药用植物等都可能发生一种或几种细菌病害。有些作物细菌病害发生日趋严重,日益受到有关部门的重视。植物病原细菌是寄生在植物上的原核生物,个体微小、繁殖快,结构简单,其形态有杆状的,外形变化很小,由于以上特点,使植物细菌病害的诊断和病原鉴定,不同于真菌病害和病毒病害。植物细菌病害常用的诊断方法有初诊和确珍两个过程。初诊包括病害的症状观察和显微镜检查,确诊包括病原细菌的分离培养和致病性测定以及主要的形态     

甘蔗心腐病病原细菌的鉴定

 在广西博白县发现一种国内外尚未报道的新病害-甘蔗心腐病。根据对病原细菌的个体形态、培养性状、生理生化反应及其对菠萝果实的致病性等方面的试验研究结果,鉴定甘蔗心腐病病原细菌为菠萝欧文氏杆菌(Erwinia ananas Serrano)。     

马铃薯环腐病鉴定和检测技术的初步研究

 马铃薯环腐病[Corynebacterium michiganens Pv.sepedonicum(Spieck.&Kotth.)Dye]是马铃薯上一种危险的细菌性病害,其主要以带病种薯传播蔓延。过去国内未曾对此病病原细菌进行过系统鉴定,同时也没有一套准确、快速、简易可行的鉴别和种薯检测方法。     

几种常用植物病原细菌分子检测方法

植物病原细菌(phytobacteria)是植物上一类重要的病原菌,这些细菌能引起多种农作物、经济作物、花卉、树木及牧草上的病害。它的快速检测是病害防治、预测预报及植物检疫必不可少的重要工作。其中,以PCR为基础的分子检测技术的进步使植物病原细菌的检测更快速、灵敏和可靠。本文对近年来植物病原细菌分子检测技术进行介绍,尤其是应用广泛的ITS-PCR(intergenictranscribedspace-PCR)、ARDRA(amplifiedribosomalDNArestric-tionanalysis-PCR)、rep-PCR(repetitiveDNA-PCR)和实时荧光定量PCR(real-timequantitativePCR)技术,旨在促进我国植物病原细菌研究的快速发展。     

一株具有防治水稻条斑病潜力的高地芽胞杆菌181-7

 水稻条斑病(Bacterial leaf streak, BLS)由稻黄单胞菌种下的致病变种条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)侵染引起,已成为我国南方水稻种植区的一个重要病害。为了筛选防治BLS的生防细菌,本研究以Xoc的模式菌株RS105为靶标菌,采用平板稀释和抑菌圈法,从辣椒根际土壤中分离筛选到具有拮抗活性的菌株181-7。通过形态学、生理生化特征以及16S rRNA序列分析鉴定该菌株为高地芽胞杆菌,命名为Bacillus altitudinis 181-7。针对14种植物病原细菌和3种病原真菌的拮抗谱试验发现,181-7对Xoc和水稻白叶枯病菌(X. oryzae pv. oryzae, Xoo)表现特异性的拮抗作用,对禾谷镰刀菌也具有较明显的抑制作用。基因组信息显示,181-7携带一个环状的质粒,含有3 826个开放阅读框,含有涉及抗真菌、抗逆、诱导植物抗性和促进植物生长等特性的相关基因。AntiSMASH的分析显示,181-7含有地衣杆菌素(lichenysin)、丰原素(fengycin)、菌溶素(bacilysin)、细菌素(bacteriocin)以及噬铁素等抑菌活性代谢产物。温室的初步试验结果显示,在感病水稻品种‘原丰早'上, 181-7对Xoc在水稻叶片上引起的水渍症状具有明显的抑制作用。这表明, B. altitudinis 181-7具有防治水稻条斑病的潜力。这些研究为水稻条斑病的生物防治提供了新的微生物资源,也为后续生防机理的探究奠定了理论基础。     

7种检疫性植物病原黄单胞菌III型分泌系统和效应蛋白编码基因的差异性分析

 γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)的黄单胞菌属(Xanthomonas)的大多数种类可引起植物病害,多数是我国检疫对象。与其他革兰氏阴性植物病原细菌一样,植物病原黄单胞菌可通过高度保守的III型分泌系统(type-III secretion system, T3SS)分泌效应蛋白(T3SS-secreted effectors, T3SEs)进入植物细胞,在非寄主植物和抗病寄主植物上产生过敏反应(hypersensitive response, HR)以及在感病寄主植物上具有致病性。尚不清楚哪些种类的黄单胞菌具有T3SS和缺少哪些T3SE是否可作为检疫的依据。搜集7种检疫性植物病原黄单胞菌,通过PCR和Southern杂交试验结果发现:香蕉细菌性青枯病菌(X. campestris pv. musacearum)的ICMP287和ATCC49084菌株、甘蔗流胶病菌(X. axonopodis pv. vasculorum)ATCC13901菌株、洋葱细菌性叶枯病菌(X. axonopodis pv. allii)的LMG576和LMG578菌株中不含有tale基因,并且ATCC13901菌株既不含有T3SS基因也不含有hpa1和xopQ基因;菜豆细菌性疫病菌(X. campestris pv. phaseoli)ATCC49119菌株不含有hpa1基因。相应地,推测含有2~12个tale基因的黄单胞菌有:大豆斑疹病菌(X. axonopodis pv. glycines)ICMP5732和ATCC43911菌株、豌豆细菌性疫病菌(X. axonopodis pv. vignicola)ATCC11648菌株、棉花细菌性角斑病菌(X. campestris pv. malvacearum)ATCC12131和(X. campestris pv. phaseoli)ATCC49119菌株。大豆细菌性斑疹病菌ATCC43911菌株尽管含有hpa1、xopQ和hrcC基因,但在非寄主烟草上不能激发HR反应;而甘蔗流胶病菌ATCC13901菌株不含有hpa1、xopQ和hrcC基因,却激发烟草产生HR反应。这些结果对于分析比较不同植物病原黄单胞菌的致病性因子和设计特定的植物检疫靶点提供了科学线索。