广东茄科雷尔氏菌16S rDNA序列分析

应用PCR方法,获得了分离自广东番茄、茄子、辣椒、烟草、空心菜、沙姜、姜、马铃薯、花生、菊花、桑树和藿香共12种作物21个茄科雷尔氏菌菌株的16S rDNA.序列测定及比较结果表明,21个广东茄科雷尔氏菌菌株16S rDNA近全长序列均为1 528 bp,序列间同源率99.2%～100%;各菌株的16S rDNA序列间只有1～12个不等的碱基差异,其中20个菌株的458～460位及474位的碱基是ACT和T,而菌株HZ-1则是TTC和A,说明广东茄科雷尔氏菌的16S rDNA序列十分保守.系统进化分析结果显示,仅菌株HZ-1聚类于茄科雷尔氏菌2a亚组中,其余20个菌株均聚类于茄科雷尔氏菌区组1中.     

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。     

桑青枯雷尔氏菌gsp G和gsp K基因的获取与生物信息学分析

gsp G和gsp K参与青枯雷尔氏菌Ⅱ型分泌系统周质复合体的形成。本研究以桑青枯雷尔氏菌MR111为材料,利用PCR扩增和DNA测序技术成功获得其gsp G和gsp K基因438 bp和843 bp的序列,在线BLAST分析两个基因编码蛋白与其它青枯雷尔氏菌同源区域的相似性在90%以上。在线CDD分析两个蛋白除分别含有典型的T2SG和T2SK以及N端主要由亮氨酸和丙氨酸组成的分泌型信号肽外,gsp G还含Ⅳ型分泌系统的"Ⅳ_pilin_GFxxx E"结构,而在gsp K中则出现了重复的"GIQSTE"序列,该序列在雷尔氏菌属中高度保守。     

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,...     

青枯雷尔氏菌脂肪酸型与致病性的关系

 【目的】分析青枯雷尔氏菌脂肪酸种类变化与致病性指标-弱化指数和回接发病率的相互关系,提出青枯雷尔氏菌脂肪酸型种下分化的分类方法。【方法】青枯雷尔氏菌脂肪酸型分为：脂肪酸Ⅰ型,弱化指数＞0.8,回接发病率0%,属无致病力型;脂肪酸Ⅱ型,弱化指数为0.6～0.8,回接发病率为6.7%～100%,属过渡型,脂肪酸Ⅲ型,弱化指数＜0.6,回接发病率100%,属强致病力型。利用聚类分析、主成分分析、判别分析,分层筛选与脂肪酸型有关的脂肪酸种类.【结果】筛选出十四碳脂肪酸（X1）、十七碳脂肪酸（X9）,十八碳脂肪酸（X13）为主要因子,组建数据矩阵,建立脂肪酸型判别模型：Y1=-16.3353 + 0.0012X1 + 0.0056X9 - 0.0016X13,Y2= -3.4928 + 0.0002X1 + 0.0003X9 + 0.0025X13,Y3= -9.1550 - 0.0003X1 + 0.0039X9 + 0.0042X13,对于一个未知脂肪酸型的青枯雷尔氏菌菌株,首先测定脂肪酸图谱,取出X1（十四碳脂肪酸）、X9（十七碳脂肪酸）、X13（十八碳脂肪酸）,代入方程,计算Yi,当1≤Yi≤2时,归为脂肪酸型Ⅰ,当2≤Yi≤3时,归为脂肪酸型Ⅱ,当Yi＞3时,归为脂肪酸型Ⅲ,模型的判别准确率达90.00%。【结论】青枯雷尔氏菌脂肪酸型的研究,为其种下分化建模的标准化和计算机自动分析方法的建立,提供可靠的基础。脂肪酸型的模型建立也为其他植物病原菌的致病性研究提供了思路和方法。     

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。     

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。     

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。     

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...     

赣南地区番茄青枯菌菌系多样性分析

【目的】分离鉴定赣南地区番茄青枯病菌,明确菌系分化,为当地番茄抗青枯病育种和病害防治奠定基础。【方法】从江西省赣南地区采集番茄青枯病病株,经选择性平板分离、纯化和分子鉴定,获得不同地理来源的青枯菌Ralstonia solanacearum菌株。通过生理生化测定和接种番茄试验,鉴定青枯菌的生化变种和致病类型。PCR扩增内切葡聚糖酶基因egl序列,明确青枯菌的演化型和序列变种。双层平板培养法测定其对8个不同噬菌体的敏感性。【结果】获得了来自赣南地区9个市(县)的番茄青枯菌菌株44个,其中,41个菌株为生化变种Ⅲ,3个菌株为生化变种Ⅳ;致病力测定结果聚为I、II和III类,其致病力分别为强、中和弱,其中,强致病力菌株占65.9%。所有菌株属于亚洲分支演化型(Ⅰ),并进一步划分为Sequevar13、14、15、17、18、34、44和48等8个序列变种。大部分菌株对供试的8个噬菌体敏感。【结论】赣南地区番茄青枯菌以生化变种III和强致病力菌株为主,对噬菌体较敏感,存在8个序列变种,具有明显的菌系分化现象和遗传多样性。     

4种噬菌体对寄主青枯菌的敏感性及作用受体分析

【目的】明确不同噬菌体混合对茄劳尔氏菌(青枯菌)Ralstonia solanacearum裂解能力和对噬菌体抗性产生的影响,了解4种噬菌体的作用受体。【方法】将4种噬菌体P1556-1、P1556-2、P7-1和P1521两两混合后,比较其在青枯菌平板上产生的噬菌斑大小;噬菌体与青枯菌混合培养测定青枯菌对噬菌体的抗性;通过噬菌体与脂多糖和膜蛋白的吸附试验测定噬菌体的作用受体。【结果】噬菌体P1556-1产生的噬菌斑最大,裂解青枯菌的能力强。4种噬菌体两两混合产生的噬菌斑与单一噬菌体产生的噬菌斑大小没有显著差异,但可延缓抗噬菌体的青枯菌产生。噬菌体P1556-2可被青枯菌的脂多糖吸附,P1521能被脂多糖和膜蛋白吸附,而P1556-1和P7-1均不能与脂多糖和膜蛋白作用。【结论】不同噬菌体混合不能提高其裂解青枯菌的能力,但可以延缓抗性青枯菌的产生;不同噬菌体作用受体不同。     

基于环式等温扩增的烟草青枯病病原菌快速检测方法

针对烟草青枯病的防控,开发快速、高效的病原菌检测方法是必要的。环式等温扩增(LAMP)是一种在等温条件下快速完成靶标基因扩增的新方法。将青枯病菌贵州分离株FQY4基因组序列(NCBI号:CP004013)与其他已发表菌株序列比对分析,确定编码鞭毛蛋白的fliC基因的保守区域可被选作检测靶标。根据LAMP原理以及靶标序列的特点,设计了一组由6条引物组成的环式等温扩增反应体系。结果表明:61℃条件下孵育45min,可完成对青枯病病原菌单菌落和带菌烟草叶片的检测,结果判定可以通过颜色变化被肉眼直接识别,也可以通过琼脂糖凝胶电泳检测。通过这种新方法,可以实现对青枯病菌菌落的快速鉴别,还可以用于对田间疑似带病烟草植株的快速检测。     

繁殖体数量对外来Ralstonia solanacearum 在红壤中入侵潜力的影响

外来种的繁殖体压力因可调控其他入侵影响因素(如外来种特性)而备受入侵生态学家的关注。前人研究指出剂量-响应曲线能够定量分析繁殖体数量对入侵潜力的影响,但关于该曲线形状的认识尚未统一。利用土壤微宇宙,比较了初始接种量为10³（PP3）、10⁵（PP5）、10⁷（PP7）和10⁹ CFU·g^-1（PP9）的青枯病菌Ralstonia solanacearum进入土壤3 和42 d后的存活量,并对初始接种量和存活量之间关系进行拟合,试图探清地下部微生物入侵的剂量-响应曲线状况。研究发现,不同接种量处理外来R. solanacearum接入土壤3 d后的存活量差异显著（P<0.05）,从大到小依次为PP9、PP7、PP5和PP3,初始接种量和存活量之间拟合的剂量-响应曲线为指数型;而外来Ralstonia solanacearum接入土壤42 d后,除了初始接种量为10⁹ CFU·g^-1处理的存活量稍高外,其余处理间差异不显著,此时的剂量-响应曲线呈直线型（斜率约为0）。结果表明,外来病原菌入侵土壤时的剂量-响应关系会随其进入土壤时间的延长而改变,前期为指数型,后期转为直线型,这说明外来R. solanacearum在红壤中的入侵潜力在入侵前期随繁殖体数量增加而呈指数增长,在入侵后期不受繁殖体数量的影响。     

青枯菌Ⅲ型分泌系统HrcN原核表达与亚细胞定位

为探究青枯菌Ⅲ型分泌系统（type Ⅲ secretion system,T3SS）HrcN在致病过程中的功能,分别克隆青枯菌CBM613菌株的hrcN基因并连接至pET30a和pRI-eGFP载体,转化寄主细胞,开展原核表达及亚细胞定位研究。结果显示,HrcN蛋白是T3SS的结构组分之一,具有ATP酶活性,可在胞内水解ATP酶为效应蛋白的分泌过程提供能量。蛋白亚细胞定位预测表明,青枯菌HrcN蛋白定位于细胞内膜和细胞质,激光共聚焦定位结果显示,HrcN蛋白部分在叶绿体表达,部分在细胞内膜和细胞质表达,与蛋白亚细胞定位预测结果基本一致。据此推测HrcN是一种定位于细胞内膜上的外周蛋白,该结论为后续研究青枯菌T3SS的功能及其致病机制奠定基础。     

基于cpsA基因的海豚链球菌LAMP检测方法的建立

基于荚膜多糖cpsA基因设计引物,建立海豚链球菌可视化环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术,以快速检测鱼类养殖中的海豚链球菌。结果表明,LAMP最佳反应条件为65 ℃反应20 min,镁离子浓度为1.2 mmol/L、dNTPs浓度为0.64 mmol/L、内外引物比例为 16∶1。特异性检测结果表明:该方法能特异性检出海豚链球菌,对无乳链球菌和其他14种菌检测结果均呈阴性;灵敏度检测结果表明,该LAMP方法灵敏度为2.12×10^-5 ng/μL,比PCR检测方法灵敏度高100倍;适用性分析结果表明,该LAMP方法在模板中存在鱼类基因组干扰下也能正确完成检测。研究中建立的LAMP检测方法为海豚链球菌的检测提供一种可视化、灵敏、成本低的快速检测技术。     

检测牛感染犬新孢子虫的TaqMan-MGB Real-time PCR方法的建立

为建立牛感染犬新孢子虫的Real-time PCR检测方法,根据犬新孢子虫Nc2基因保守序列设计特异性检测引物和TaqMan-MGB探针,建立新孢子虫病TaqMan-MGB Real-time PCR检测方法。PCR扩增产物约为150bp,与预期片段大小相符;Real-time PCR扩增表明,Ct值与梯度稀释的阳性质粒模板呈良好的线性关系;当检测牛源性弓形虫、牛环形泰勒和牛巴贝斯等虫种阳性DNA时均为阴性;经3D数字PCR判定,Real-time PCR方法的最低有效检测量为6.41拷贝/μL,灵敏性是常规PCR的1 000倍;重复性试验的组内平均变异系数为1.108%,组间为2.732%;本方法与《新孢子虫病检疫技术规范》(SN/T 3499-2013)的检测符合率为100%(46/46)。该Real-time PCR方法可用于早期诊断和日常监测家畜感染犬新孢子虫。     

奶牛乳样和粪样中幽门螺杆菌PCR检测方法的建立及初步应用

【目的】建立一种特异、灵敏的牛源幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)检测方法,为家畜感染幽门螺杆菌的流行病学调查鉴定提供支持。【方法】分别选取Hp的16SrRNA、UreA、glmM为靶基因设计特异性引物,以H.pylori动物模型适应菌株SS1株为标准菌株建立PCR检测方法,并进行PCR条件优化,运用所建立的最优PCR方法检测临床奶牛乳样和粪样中Hp的分布情况。【结果】PCR特异性试验结果显示,仅Hp SS1株能扩增出特异性条带,而对照菌株金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、单核细胞增生李斯特氏菌、大肠杆菌及蜡样芽孢杆菌均无扩增条带。PCR灵敏度试验结果显示,16SrRNA、UreA、glmM基因在乳样中的最低检出浓度分别为101,103和103CFU/mL,在粪样中的最低检出浓度分别为101,104和104 CFU/mL。应用该PCR方法对采集自规模化养殖场及散养的共计41头奶牛的乳样和粪样进行检测,成功检出Hp DNA,靶基因16SrRNA、UreA和glmM序列与NCBI上所发表的J166和ATCC43504菌株序列的同源性均达98%以上。【结论】成功建立了特异、灵敏的牛源Hp的PCR检测方法,可以应用于临床奶牛乳样和粪样中Hp的检测。     

2种桑树病原真菌多重PCR检测方法的建立

目的 褐斑病与轮纹病是桑树Morus alba 的2种常见真菌性病害,危害严重,给生产上带来极大损失。本研究旨在快速准确地诊断2种病害的主要病原菌新褐斑壳丰孢Neophloeospora maculans与膝节霉Gonatophragmium triuniae。方法 基于多重PCR原理,针对2种病原菌的核糖体内转录间隔区(Internal transcribed spacer, ITS)序列设计多重PCR的特异性引物,优化多重PCR反应的条件,并通过对45份不同地区桑树褐斑病与轮纹病样本进行检测以验证所建立的多重PCR的可行性。结果 建立的多重PCR检测体系具有良好的可操作性,特异性良好,2种病原菌的DNA检测灵敏度分别达0.1 和1.0 pg/μL,通过对不同地区的田间收集的多份桑树病样进行检测,可以明显区分出不同地区2种病害病原菌的种类。结论 所建立的多重PCR技术可用于桑树褐斑病与轮纹病病原菌的快速检测,可为桑树真菌性病害的防控建立基础。