高效离子交换色谱法分析青枯雷尔氏菌Tn5转座子突变菌株的异质性

【目的】研究青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）Tn5转座子突变菌株的异质性,筛选出无致病力高效生防菌株。【方法】利用已构建的青枯雷尔氏菌致病力参考指标“弱化指数（attenuation index,AI）”和接种番茄植株的生物测定法对60株供试的青枯雷尔氏菌Tn5转座子突变菌株进行致病力测定;利用高效离子交换色谱法研究不同致病力突变菌株的色谱行为异质性;构建色谱效价指数（chromatography titer index, CTI_i）,CTI_i=S_i/（S₁+S₂+S₃）×100%（i=1、2或3;S₁、S₂和S₃分别对应P₁、P₂和P₃的峰面积）,测定不同致病力青枯雷尔氏菌突变菌株的CTI_i值,用皮尔逊相关系数（Pearson correlation coefficient,PCC）分析色谱效价指数与突变菌株的致病力和青枯病害防治效果的相互关系。【结果】基于AI值和生物测定结果,青枯雷尔氏菌Tn5转座子突变菌株具有3种不同致病力类型：强致病力、无致病力和中间型。强致病力菌株共33株,其AI值介于0.49-0.63,接种番茄15 d,植株发病率为66.33%-100%;无致病力菌株共有20株,其AI值介于0.78-0.89,接种番茄15 d,植株发病率为0;中间型菌株共有7株,其AI值介于0.68-0.73,接种番茄15 d,植株发病率为24.17%-45.92%。20株无致病力突变菌株对番茄青枯病的防治效果测定结果显示,防治效果介于16.68%-92.45%,菌株T831防治效果最好,达91.74%,其次是菌株T780,防治效果为87.51%,菌株T497防治效果最差,为16.68%。不同致病力青枯雷尔氏菌的高效离子交换色谱分离结果显示,青枯雷尔氏菌经高效离子交换色谱可以分离出P₁（出峰时间为0.6 min）、P₂（出峰时间为4.4或4.5 min）和P₃峰（出峰时间为5.9或6.0 min）;强致病力菌株和无致病力菌株均具有3种不同峰类型：单峰、双峰和3个峰,强致病力菌株的主峰为P₃峰,无致病力菌株的主峰为P₁峰,中间型菌株有双峰和3个色谱峰两种类型;强致病力菌株中CTI₃为100%的菌株,致病力最强,诱导番茄植株发病率均达85%以上,CTI₃＜100%的菌株,接种后番茄植株发病率介于66.33%-84.14%;无致病力菌株中CTI₁达100%的菌株,其防治效果高,均达到80%以上,CTI₁＜90%的菌株,其防治效果低,介于16.68%-63.62%;CTI₃与突变菌株致病力呈极显著正相关,相关系数PCC值为0.62;CTI₁与无致病力突变菌株的防治效果呈极显著正相关,相关系数PCC值为0.80。【结论】青枯雷尔氏菌Tn5转座子突变菌株具有3种致病力类型,不同致病力菌株的色谱行为不同。构建的色谱效价指数CTI₁可用于快速筛选出无致病力高效生防菌株,CTI₃可作为青枯雷尔氏菌致病力的参考指标。     

青枯雷尔氏菌致病性生物测定方法的研究

采用不同浓度的强致病力青枯雷尔氏菌FJAT-91处理番茄盆栽苗,建立青枯雷尔氏菌致病性生物测定方法.结合菌落形态和特异性引物鉴定结果说明所分离得到的菌株均为强致病力青枯雷尔氏菌.当番茄植株培养至第5d时,4个不同接种浓度处理的番茄植株苗均出现发病症状.采用104 cfu·mL-1处理的番茄植株在第4d发病,但到第8d,...     

芝麻青枯雷尔氏菌生化特性及致病力分化的研究

将采自江西12个县(市)的芝麻青枯雷尔氏菌29株菌株分别人工接种到寄主植物番茄、茄子、马铃薯和烟草上,鉴定结果表明:全部菌株属于生理小种1;25株菌株属生化变种Ⅲ,3株属生化变种Ⅳ,1株为生化变种Ⅲ-1亚种。对致病力测定结果的聚类分析表明:来自进贤、都昌、南昌、樟树4个红壤旱地传统种植区的菌株致病力最强;来自鄱阳砂壤及潮洲地传统种植区的菌株致病力中等;来自其它6个区域的菌株致病力最弱。因此,江西芝麻青枯雷尔氏菌的致病力存在明显的分化现象,寄主植物、耕作栽培制度和土壤生态是影响青枯雷尔氏菌致病力分化的重要因子。     

芝麻青枯雷尔氏菌生化特性及致病力分化的研究

将采自江西12个县(市)的芝麻青枯雷尔氏菌29株菌株分别人工接种到寄主植物番茄、茄子、马铃薯和烟草上,鉴定结果表明:全部菌株属于生理小种1;25株菌株属生化变种Ⅲ,3株属生化变种Ⅳ,1株为生化变种Ⅲ-1亚种。对致病力测定结果的聚类分析表明:来自进贤、都昌、南昌、樟树4个红壤旱地传统种植区的菌株致病力最强;来自鄱阳砂壤及潮洲地传统种植区的菌株致病力中等;来自其它6个区域的菌株致病力最弱。因此,江西芝麻青枯雷尔氏菌的致病力存在明显的分化现象,寄主植物、耕作栽培制度和土壤生态是影响青枯雷尔氏菌致病力分化的重要因子。     

青枯雷尔氏菌在植株体内分布及其致病力的异质性研究

 【目的】通过分析青枯雷尔氏菌在不同寄主发病植株、在同一寄主不同侵染状态植株和同一寄主不同发病阶段植株体内分布及其致病力的异质性，从生态位角度来初步探讨该病原菌与植物之间的相互关系。【方法】采用田间采样，室内测定样本的含菌量及其病原菌的致病性（弱化指数），统计分析比较青枯雷尔氏菌在寄主植株体内的分布和致病力的异质性。【结果】番茄和茄子病株体内青枯雷尔氏菌的平均含菌量>100×108 cfu/g，显著高于烟草、花生和生姜（<70×108 cfu/g）。青枯雷尔氏菌的分布在番茄体内依次为根部>中部以上茎>中部以下茎；茄子和花生从根到上部茎依次含菌量逐渐降低；烟草根部和中部茎的含菌量显著高于下部和上部茎；生姜下部茎的含菌量显著高于姜块和中上部茎。不同寄主植物植株体内青枯雷尔氏菌的致病性差异显著，根据弱化指数的划分标准，平均弱化指数的大小依次为茄子>烟草>花生>番茄>生姜；生姜体内的青枯雷尔氏菌的平均弱化指数为0.49（<0.60），明显表现为强致病力，茄子体内的为0.80，接近于无致病力，烟草、花生和番茄为0.64～0.70，属于致病力不确定的菌株。茄子、生姜和花生的健康和发病植株检测的结果表明，仅有花生的健康与发病植株同时存在着青枯雷尔氏菌，而茄子和生姜健株无青枯雷尔氏菌侵染。【结论】青枯雷尔氏菌在不同寄主、不同发病状态、不同生育期植株体内的分布及致病力呈现明显的生态位分化的特征，了解这一特性对于青枯雷尔氏菌控制具有重要意义。     

青枯雷尔氏菌致病性的代谢组学异质性研究

采用基于LC/Q-TOF MS的代谢组学方法,对不同致病性青枯雷尔氏菌的胞外代谢物进行了分析,获得了具有显著性差异的代谢标志物,并采用PCA数据处理方法对不同致病性菌株进行分类,建立致病性的PLS-DA预测模型。结果表明,该方法可以从代谢水平上区分野生型强致病力菌株、野生型无致病力菌株以及强致病力菌株经Tn-5转座子插入导致致病力丧失的人工致弱突变菌株。对代谢标志物的差异分析结果表明,在无致病力菌株和Tn-5致弱菌株中,有12种代谢标志物与强致病力菌株具有显著性差异(P<0.05,FC≥2),并表现出相同的丰度变化趋势,预示着这些代谢标志物可能与青枯雷尔氏菌的致病性有关。     

球形芽孢杆菌Bs-8093发酵上清液对青枯雷尔氏菌的抑菌作用

研究发现球形芽孢杆菌Bs-8093菌株的发酵上清液对青枯雷尔氏菌强致病力菌株有抑制作用,不同配方发酵上清液对青枯雷尔氏菌强致病力菌株F．1．2-010618-07V的校正抑制率不同,最高达82．94％,最低44．93％。采用正交试验对球形芽孢杆菌Bs-8093菌株发酵培养基进行筛选,结果表明:棉籽粉、牛肉浸膏和初始pH对 Bs-8093菌株活菌数及其发酵上清液对青枯雷尔氏菌的校正抑制率都有显著影响。试验获得的最佳摇瓶配方为: 棉籽粉5．0％、牛肉浸膏0．3％(质量分数),初始pH 7．4。     

福建省青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性研究

 【目的】利用气相色谱技术检测福建省的40株青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)菌株细胞内的脂肪酸，分析其脂肪酸分布的多态性；研究青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性与青枯雷尔氏菌现有种下分化方法之间的关系。【方法】对40株青枯雷尔氏菌脂肪酸进行气相色谱分析，比较同一寄主分离的青枯雷尔氏菌和不同寄主分离的青枯雷尔氏菌脂肪酸的分布；对40株青枯雷尔氏菌脂肪酸进行聚类分析，分析聚成的各类青枯雷尔氏菌脂肪酸的特点以及脂肪酸多态性与其生理小种、生化型和致病性之间的关系。【结果】同一寄主分离的青枯雷尔氏菌和不同寄主分离的青枯雷尔氏菌，其脂肪酸都存在着明显的多态性；对40株青枯雷尔氏菌的脂肪酸进行聚类分析，可以聚成3类，即group Ⅰ、group Ⅱ和group Ⅲ；青枯雷尔氏菌生理小种1存在着不同的脂肪酸类群，青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性与其生化型之间不存在相关性，但是脂肪酸和致病性之间存在一定的相关性：group Ⅰ为无致病性菌株，group Ⅱ为过渡性菌株，group Ⅲ为强致病性菌株。【结论】福建省青枯雷尔氏菌脂肪酸分布存在着明显的多态性；青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性与致病性之间存在一定的相关性，脂肪酸有望成为青枯雷尔氏菌小种鉴定的新指标。     

青枯雷尔氏菌在芝麻植株内的分布及消长动态

芝麻青枯病是我国南方芝麻生产上的重要土传病害。通过测定健康植株、不同发病时期的自然病株及人工接种病株内不同部位青枯雷尔氏菌数量,旨在明确病菌在芝麻植株内的分布及消长动态。结果表明:发病初期,病株内青枯雷尔氏菌总数量随着病情的发展而增加,之后随着病情严重度的加重而下降。病菌的致病力则随着病情发展呈现持续上升的趋势。检测的所有芝麻健株各部位均无青枯雷尔氏菌分布,说明芝麻植株不存在无症状侵染现象。青枯雷尔氏菌在芝麻病株内的分布呈现丰富的多态性,自然病圃和灌根接种的Ⅱ类、Ⅲ类病株各部位菌量分布随着植株高度的升高而递减,但其Ⅰ类病株中下部菌量却高于基部。针刺接种的Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类病株,接种点以下的根部和基部均有青枯雷尔氏菌分布,说明青枯雷尔氏菌不仅可随植物蒸腾向上扩散,也可向下蔓延。     

拮抗青枯雷尔氏菌的放线菌筛选及其防病作用

【目的】青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的青枯病是烟草的主要病害。本研究从不同生境的土壤中筛选出对青枯雷尔氏菌有较强拮抗作用的放线菌,探究其对青枯雷尔氏菌的生理特征影响以及对烟草青枯病的防治效果,为进一步开发防病微生物菌剂提供理论依据。【方法】利用共培养法和牛津杯法筛出目标放线菌后,通过形态学研究、生理生化试验和多基因系统发育分析对目标菌株进行菌种鉴定。通过96孔板法测定目标放线菌粗浸膏对青枯雷尔氏菌的最低抑菌浓度(MIC)。粗浸膏对青枯雷尔氏菌处理后,检测青枯雷尔氏菌的生长动态变化,并用扫描电子显微镜观察其形态的变化;通过测定β-半乳糖苷酶活性和碘化丙啶(PI)荧光试验以及傅里叶变换红外光谱观察对细胞膜通透性和膜成分的影响;通过测定胞外多糖(EPS)、胞内活性氧(ROS)等探究目标放线菌株对青枯雷尔氏菌的影响。并通过盆栽试验测定目标放线菌株对烟草青枯病的防治效果。【结果】根据形态特征、生理生化试验结果和测序结果,将筛选得到的目标放线菌Sa-21菌株鉴定为雷帕链霉菌(Streptomyces rapamycinicus),对青枯雷尔氏菌的抑菌圈直径达47...     

转绿色荧光蛋白基因的青枯雷尔氏菌生物学特性

【目的】采用电击法对青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）进行gfp/luxAB基因双标记,研究标记前后菌株的生长差异、以及侵染性和致病性的变化。【方法】通过电击法进行青枯雷尔氏菌的遗传转化,采用番茄组培苗对标记菌株的侵染条件和侵染过程进行初步研究。【结果】成功地采用gfp/luxAB基因标记了青枯雷尔氏菌。标记后的菌体细胞形状与亲本菌株形状相同,均为长椭圆形,近杆状,整个细胞呈现绿色荧光,PCR结果表明,从标记青枯雷尔氏菌菌株的基因组DNA中扩增出约3.0 kb的gfp基因片段。标记菌在对数生长期,荧光素酶活性快速增加,到稳定期,荧光素酶活性降低。在无选择压力条件下连续移植20次,仍然保持均匀而且强烈的绿色荧光,荧光稳定性保持在100%。gfp基因标记前后的菌株在培养的最适温度、最佳pH值及生长曲线上基本一致,在番茄组培苗内的侵染路线相同,致病力均达到90%以上。【结论】将gfp和luxAB融合基因成功转入青枯雷尔氏菌,融合基因在标记菌株中的表达高效稳定。导入的gfp基因对宿主的生长特性及致病性没有影响。     

青枯雷尔氏菌致病机制及其相关基因的研究进展

阐述青枯雷尔氏菌致病基因以及它们之间的相互调节。由于青枯雷尔氏菌的复杂性,进而发展了许多青枯雷尔氏菌分子鉴定技术,并且对青枯雷尔氏菌的鉴定逐渐走向快速、便捷和灵敏高的趋势。青枯雷尔氏菌基因组约5.8Mb,具有高(G+C)含量和约5 120个可能的编码基因;它是由3.7Mb的染色体和2.1Mb的大质粒所组成,主要的致病因子有Ⅲ型hrp分泌系统产物、胞外多糖、细胞壁降解酶(包括果胶质酶以及纤维素酶等),其涉及的基因主要包括hrp基因簇、avr基因、毒性基因;青枯雷尔氏菌通过Ⅲ型分泌系统(T3SS)、II型分泌系统(T2SS)等分泌系统将多种毒性因子输送到胞外使寄主植物致病。同时,T3SS和T2SS之间也是相互影响的。上述致病因子的协调作用是由一个复杂的网络调节系统控制的,并以PhcA调节基因的启动和转录为核心,自动而精密地调节有关致病基因的表达及关闭,从而控制细菌的生长状态。     

1株烟草青枯病拮抗内生细菌的分离及鉴定

为了筛选具有生防价值的拮抗烟草青枯雷尔氏菌的内生细菌,从湖南长沙、永州、郴州烟草青枯病发病区的健康烟株采集茎秆,采用稀释平板分离法获得150个内生菌株.抑菌结果表明,21个内生菌株对烟草青枯雷尔氏菌2316菌株有拮抗效果,占总菌株数的14.0％.拮抗菌株中,F1菌株24 h对烟草青枯雷尔氏菌株2316抑菌圈直径达6.5...     

福州地区植物青枯病菌生理分化的研究

从福建省福州市的3个郊县(区)采集分离茄科作物青枯病菌青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanace arum)菌株17个。对其中具代表性的7株用剪叶法接种鉴别寄主的结果表明,来自番茄、茄 子、生姜和辣椒的青枯雷尔氏菌均属于生理小种1。对17个菌株根据其对乳糖、麦芽糖、纤维二糖和 甘露醇、山梨醇、卫茅醇的利用能力以及对硝酸盐还原作用的测定结果表明:5个菌株属于生化型Ⅰ, 占29．4％;分别有1个菌株属于生化型Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ;另有9个菌株不完全符合Hayward(1964)和何礼 远(1983)的5个生化型标准,其中2株菌株能利用3种双糖和甘露醇及山梨醇而不能利用甜醇,暂定 为生化型Ⅲ-1。在供试的12个番茄青枯雷尔氏菌株中,4个为生化型Ⅰ,2个为生化型Ⅲ-1,1个为生 化型Ⅳ,其余5个不符合生化型标准;供试的1个生姜青枯雷尔氏菌株不符合生化型标准;供试的2 个茄子青枯雷尔氏菌株分别属于生化型Ⅱ和Ⅲ;供试的2个辣椒青枯雷尔氏菌株中,1个为生化型 Ⅰ,1个不符合生化型标准。     

不同致病性青枯雷尔氏菌诱导番茄代谢产物的异质性研究

采用基于气相色谱-质谱联用技术的代谢组学方法 ,研究不同致病性青枯雷尔氏菌诱导番茄植株代谢物变化的异质性。将青枯雷尔氏菌强致病力菌株FJAT-91和无致病力菌株FJAT-1458分别单独接种和混合接种番茄植株,以清水为对照,接种后6、24、48、72、96h取样,测定番茄植株代谢产物的变化。结果表明,检测到的代谢物种类主要为醇类、酯类、酸类、醛类、吡啶类和烷烃类。不同处理番茄代谢产物组成变化的时间动态结果表明,FJAT-91单独接种处理48h、FJAT-1458单独接种处理48h、同时接种FJAT-91和FJAT-1458处理96h及对照处理72、96h的番茄中检测到代谢物种类最多,分别为12、18、15和15种。邻苯二甲酸二丁酯在不同处理不同时间的番茄中均检测到,为完全分布类型,其他代谢物为不完全分布类型。FJAT-91单独接种处理能诱导番茄代谢产物棕榈酸消亡,而FJAT-1458单独接种或与菌株FJAT-91混合接种及对照处理的番茄植株该代谢物维持在相当含量,说明该代谢物可能与植株免疫抗病有关。主成分分析表明,不同接种处理诱导番茄植株的代谢谱存在一定的差异,主成分一和主成分二基本上能将其区分开来。     

植物疫苗在蔬菜栽培中的应用实例

正目前,植物疫苗在生产上应用较多的是激活蛋白、氨基寡糖素、枯草芽孢杆菌等,能使植物免遭病害或减轻病害,诱导产生植物抗性、抵抗病原菌入侵及抑制病原微生物生长,主要包括弱毒或无毒株系疫苗、蛋白类疫苗、活菌疫苗、寡糖疫苗、其他代谢产物及转基因植物疫苗。番茄植株接种青枯病植物疫苗菌株F J A T-1458(青枯雷尔氏菌无致病力菌株),接种后番茄根系土壤微生物脂肪酸组成及含量发生明显变化,能使根系     

桑青枯雷尔氏菌MR111的16S rDNA基因序列测定和系统进化分析

对从发病的桑树中分离出的菌株MR111的16S rDNA进行PCR扩增和序列分析。结果表明:对菌株MR111进行16SrDNA的PCR扩增,获得了1 435 bp 16S rDNA序列。NCBI在线BLAST分析表明,该序列与茄科雷尔氏菌PC-3、RSGC-1等序列的同源性达95%。对28个茄科雷尔氏菌菌株的16S rDNA序列进行系统进化分析,MR111与来自空心菜(GY0501)、番茄(ZCz-3)等的菌株聚合在一个簇群,证实该菌株为青枯雷尔氏菌。命名为桑青枯雷尔氏菌MR111a。     

青枯雷尔氏植物疫苗菌60Co诱变菌株的生物学特性

利用60 Co辐射诱变青枯雷尔氏菌无致病力菌株FJAT-1458构建其突变体库,比较诱变后菌株与出发菌株在生长特性、防效、定殖方面的异质性。结果表明,60 Co诱变处理菌株的最佳剂量为200Gy,致死率达到92.5%。52株60 Co辐射诱变菌株中,有7株菌能提高对番茄青枯病的防治效果,为正突变,占13.5%;有11株菌的生防效果明显低于出发菌株的防治效果,负诱变率占21.6%,其中60 Co诱变后菌株FJAT-15022对番茄青枯病生防效果最好,在接种致病性青枯雷尔氏菌后第15d,对番茄青枯病防治效果达91.7%,明显高于出发菌株(83.3%)。60 Co诱变后菌株FJAT-15022的生长特性与出发菌株FJAT-1458不同,菌株FJAT-15022能在较高温度(40℃)正常生长,而出发菌株FJAT-1458在此温度下不能生长;二者的生长曲线不尽不同,主要表现在对数生长期,菌株FJAT-15022的生长速率大于出发菌株FJAT-1458,但差异未达显著水平。60 Co诱变后菌株FJAT-15022的定殖特性也与出发菌株FJAT-1458不同,菌株FJAT-15022的定殖时间比出发菌株FJAT-1458延迟5d,但出发菌株FJAT-1458的定殖数量高于诱变后菌株FJAT-15022。     

青枯雷尔氏菌TN5转座子无致病力突变株插入位点的鉴定与分析

利用TN5插入强致病力青枯雷尔氏菌FJAT-91,获得突变株FJAT-t582和FJAT-t583。菌落形态观察及弱化指数测定结果表明,突变株FJAT-t582和FJAT-t583表现为典型的无致病力菌落形态,且弱化指数均在0.8以上。利用卡那霉素抗性基因特异性引物从突变菌株FJAT-t582和FJAT-t583中均扩增出片段大小为681bp的条带,而野生型菌株FJAT-91未扩增出任何条带,说明TN5转座子已插入其基因组中。对这2株无致病力突变株进行反向PCR测序和序列比对,分析鉴定出插入位点在编码putative diguanylate phosphodiesterase基因和Ⅲ型效应蛋白基因中,推测这2个基因的突变致使强致病力菌株表现出无致病力特征。     

桑青枯雷尔氏菌MR111的gsp I和gsp J基因的克隆与序列分析

gspI和gsp J两个蛋白可能参与青枯雷尔氏菌II型分泌系统周质复合体的形成。为进一步研究青枯雷尔氏菌基因间的互作,以桑青枯雷尔氏菌MR111为材料,对MR111的gsp I和gsp J基因进行了PCR扩增和测序,分别获得了gsp I基因(391 bp)和gsp J基因(567 bp)序列;序列编码蛋白均含典型的该类基因的功能性结构,N端均以疏水氨基酸亮氨酸(L)和丙氨酸(A)最多,具分泌型信号肽特性,与其他青枯雷尔氏菌的同源基因的一致性在94%以上;以gsp I和gsp J基因联合矩阵进行聚类分析,发现几种青枯雷尔氏菌基因聚合后,再与其他雷尔氏菌属基因相聚合。