生防假单胞菌Pf-5对秀丽隐杆线虫的毒性及其作用机制

目的]本文旨在研究生防假单胞菌(Pseudomonas protegens) Pf-5菌株的杀线虫活性,以及鉴定其产生的主要杀线虫活性物质。方法]采用基于sac B基因的蔗糖致死无标记突变体系,构建Pf-5菌株的相关突变体;以模式线虫秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)为作用对象,利用绿色荧光蛋白基因对菌株进行标记,研究菌株对秀丽隐杆线虫的致死效果;利用扫描和透射电镜研究Pf-5菌株杀线虫物质的作用机制。结果]Pf-5菌株对秀丽隐杆线虫具有很强的致死活性,用不同浓度的Pf-5菌液处理线虫,48 h对秀丽隐杆线虫的致死中浓度(LC50)为4.92×10~7CFU·mL~(-1),96 h LC_(50)为3.58×10~6CFU·mL~(-1);处理48 h时,野生型Pf-5菌株对秀丽隐杆线虫的致死率达到73.57%,而突变体Pf-5ΔfitD的致死活性显著下降,只有25.04%; Pf-5菌株fitD基因的Delivery结构域和CROPS结构域缺失突变体对线虫的致死活性也显著下降,表明FitD蛋白是Pf-5菌株的主要杀线虫物质。扫描电镜结果表明,Pf-5菌株及其突变体都不会破坏线虫的体壁;透射电镜的结果则表明,Pf-5菌株导致线虫肠道绒毛变薄和脱落,而突变体Pf-5ΔfitD则没有此效果。结论]生防假单胞菌Pf-5菌株中杀线虫物质为Fit D蛋白,初步表明其作用位点在肠道部位。