桑青枯雷尔氏菌gsp C和gsp M基因的获取与序列分析

II型分泌系统广泛存在于革兰氏阴性细菌中,转膜蛋白基因簇是其分泌途径的中心。利用PCR扩增和测序,获得了桑青枯雷尔氏菌MR111的gsp C基因707 bp和gsp M基因575 bp的序列,SMART软件预测gsp C基因编码的7~29位氨基酸为跨膜结构域,羧基末端无PDZ结构,gsp M的胞质结构域有2个α螺旋和4个β折叠。使用gsp C和gsp M的保守序列组成的联合矩阵构建系统发育树,结果表明,桑青枯雷尔氏菌MR111与罗尔斯顿氏菌和雷尔氏菌属优先聚合在同一分支,伯克氏菌和伯克霍尔氏菌位于较远分支。     

桑青枯雷尔氏菌MR111的腺苷酸激酶adk基因的克隆和序列分析

腺苷酸激酶是广泛存在的一种重要的核苷酸激酶.进行PCR扩增和克隆测序获得桑青枯雷尔氏菌MR111的腺苷酸激酶adk基因长502 bp的序列,NCBI在线BLAST分析其与大肠杆菌、流感嗜血杆菌同源基因的相似性在80％以上,序列编码蛋白有腺苷酸激酶保守的AMP结合结构域和LID结构域,为长型腺苷酸激酶.聚类分析结果表明,该基因与其他细菌的同源基因聚合在同一分支.     

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。     

桑青枯雷尔氏菌MR111的GspF基因的获取与结构分析

Gsp F是细菌Ⅱ型分泌系统的内膜平台的重要蛋白,利用PCR扩增技术,获得了桑青枯雷尔氏菌MR111的含有该类基因功能性结构域的Gsp F基因。NCBI在线BLASTP分析发现,该基因与雷尔氏菌属来源的同源基因的一致性在90%以上;在聚类分析中,首先所有雷尔氏菌属同源基因聚合在同一分支,后与皮氏罗尔斯顿菌的同源基因聚合。基因结构分析表明,该基因有2个由α螺旋组成的具有高度相似性的、跨膜胞质结构域,揭示该基因可能参与细菌的跨膜分泌。     

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。     

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。     

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.     

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。     

烟草青枯菌FQY_4宿主特异性候选基因分析

为青枯菌与烟草的相互作用研究提供宿主特性候选基因,在烟草青枯菌FQY_4基因组测序的基础上,采用基因组及同源基因比较,分析青枯菌株系GMI1000、Po82、CFBP2957、CMR15、PSI07和FQY_4的核心基因及FQY_4宿主特异性候选基因。结果表明:FQY_4基因组中有632个宿主特异性候选基因,其中染色体、巨大质粒分别有365个和267个,包括跨膜蛋白、信号蛋白和细胞壁水解相关的基因,移动元件蛋白和许多未知功能的蛋白基因,以及宿主特异性候选三型分泌系统的42个效应蛋白因子(T3Es)。     

应用计算机手段分析植物病原细菌Ralstonia solanacearum的蛋白质序列*

 应用SignalP 3.0，LipoP和TargetP对植物病原细菌Ralstonia solanacearum基因组中的3440个ORFs（open reading frames）进行了信号肽分析，同时系统分析了信号肽的类型及结构。结果表明，3440个ORFs中有462个ORFs所编码蛋白质具有N-端有信号肽序列，其中348个分泌类信号肽、100个信号肽具有RR-motif信号肽，14个脂蛋白类信号肽，未发现Prepilin-like 信号肽和Bacteriocin and Pheromone信号肽。在这462个具有可切割信号肽的分泌蛋白中，有84.0%蛋白质为胞外分泌型（S型），13.2%为线粒体分泌型（M型），另外有2.8%为其它类型的分泌蛋白。通过LipoP分析该菌的全基因组预测具有4种类型蛋白质，其中其中SpI有425个，占12.3%；SpII有80个，占2.3%；CYT有2541个，占73.9%；TMH有414个，占12.0%。比较了Ralstonia solanacearum和Pseudomonas syringae pv. tomato信号肽的长度及氨基酸的组成，发现这两种菌在这些方面存在这很大程度的相似性。本研究通过对Ralstonia solanacearum进行分泌蛋白和信号肽结构的分析，为将来功能基因组和分泌型外源蛋白的利用提供理论基础。     

广东省烟草青枯菌的菌系和遗传多样性

从广东省韶关和梅州2个烟草产区采集了来自8个县市的共38个烟草青枯菌菌株,对病菌的生物型、致病型和遗传多样性进行了测定,结果表明广东烟草青枯菌全部为生物型Ⅲ。通过在红花大金元,K326,岩烟97和系3等4个烟草鉴别品种上的致病性反应,将广东烟草青枯菌分为强致病力、中等致病力和弱致病力3种致病型,其中以中等致病力菌株为主,占78.9%;强致病力菌株占13.2%;弱致病力菌株占7.9%。从116个RAPD通用引物中筛选出10条引物,用于对38个烟草青枯菌株DNA的RAPD分析,扩增条带表现出明显的多态性,条带主要聚集在0.3～4.0 kb之间。聚类分析这38个菌株可分为2个组群,即组群A和组群B。组群A中又可以分为7个亚组(A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7);组群B也含有4个亚组(B1、B2、B3、B4)。研究结果还表明,广东烟草青枯菌菌株RAPD组群的划分与菌株的寄主来源有一定的相关性,但与地理区域、生物型和致病型没有明显的相关性;生物型不能反映烟草青枯菌菌系的差异。     

广东省烟草青枯茵的菌系和遗传多样性

从广东省韶关和梅州2个烟草产区采集了来自8个县市的共38个烟草青枯菌菌株，对病菌的生物型、致病型和遗传多样性进行了测定，结果表明广东烟草青枯菌全部为生物型Ⅲ。通过在红花大金元，K326，岩烟97和系3等4个烟草鉴别品种上的致病性反应，将广东烟草青枯菌分为强致病力、中等致病力和弱致病力3种致病型，其中以中等致病力菌株为主，占78．9％；强致病力菌株占13．2％；弱致病力菌株占7．9％。从116个RAPD通用引物中筛选出10条引物，用于对38个烟草青枯菌株DNA的RAPD分析，扩增条带表现出明显的多态性，条带主要聚集在0．3～4．0kb之间。聚类分析这38个菌株可分为2个组群，即组群A和组群B。组群A中又可以分为7个亚组（A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7）；组群B也含有4个亚组（B1、B2、B3、B4）。研究结果还表明，广东烟草青枯菌菌株RAPD组群的划分与菌株的寄主来源有一定的相关性，但与地理区域、生物型和致病型没有明显的相关性；生物型不能反映烟草青枯菌菌系的差异。 04—0463—06     

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。     

2 个烟草青枯病菌菌株的致病力差异与基因组比较分析

【目的】探索比较 2 个不同青枯病菌菌株之间致病力差异和基因组差异,分析影响菌株致病力差异的关键基因,为烟草青枯病的防治提供理论参考。【方法】从烟草青枯病发病烟株上分离获得不同的青枯病菌菌株并进行鉴定,通过侵染试验比较 2 个菌株之间的致病力差异,并对 2 个菌株的基因组进行测序,比较二者之间基因组序列差异,分析影响菌株致病力差异的基因。【结果】从江西省抚州市广昌县和南丰县分离到2 株青枯病菌菌株 RsTP2 和 RsTY2,egl 测序表明菌株 RsTP2 和 RsTY2 均属于亚洲分支演化型Ⅰ中的序列变种13,其中菌株 RsTP2 对云烟 87 致病力较强,而菌株 RsTY2 致病力较弱。通过对 2 个菌株进行基因组测序,获得二者的基因组框架图,其基因组大小分别为 5.43 MB 和 5.23 MB。将获得的基因和蛋白序列与相关数据库进行比对,获得基因的功能及物种注释信息。通过分析发现,菌株 RsTY2 有 52 个蛋白和菌株 RsTP2 的 44 个蛋白比对后序列存在差异,其相似度在 50.00%~99.88%,其中存在较大差异的编码蛋白主要是凝集素类蛋白,其次是细胞溶素分泌激活蛋白和穿孔素家族蛋白。【结论】通过比较不同致病力青枯病菌株 RsTP2 和 RsTY2 的基因组序列差异,发现二者基因组中编码凝集素类蛋白、细胞溶素分泌激活蛋白和穿孔素家族蛋白等蛋白序列差异较大,这类编码蛋白主要参与细菌的黏附、膜溶解、穿透等功能,与细菌侵入宿主细胞的能力关系密切。这几类编码蛋白的差异推测是导致菌株 RsTP2 和 RsTY2 致病力差异的重要因素之一。