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。     

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。     

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。     

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。     

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...     

茄子3株内生细菌分别与青枯雷尔氏菌混合培养特性研究

采用混合培养的方法,研究3株茄子内生细菌巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium,FJAT-943)、血红鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sanguinis,FJAT-946)、乙酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus,FJAT-964)与青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum,FJAT-1305)数量消长动态。筛选优化培养基配方为:葡萄糖5g.L-1,酵母膏5g.L-1,蛋白胨10g.L-1。混合培养条件下,各菌株生长数量均低于单独培养。菌株FJAT-943和菌株FJAT-1305混合培养体系中,菌株FJAT-1305不能生长;菌株FJAT-946与菌株FJAT-1305混合培养3d,菌株FJAT-1305生长数量为7.40×109 cfu.mL-1,显著低于单独培养的9.78×109 cfu.mL-1;菌株FJAT-964与菌株FJAT-1305混合体系中,生长数量与单独培养均无显著差异。菌株FJAT-943、FJAT-946对菌株FJAT-1305具有显著抑制作用。     

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。     

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。     

烟草青枯菌FQY_4的抗生素类抗/耐药性相关基因分析

为探明烟草青枯菌基因组中抗/耐药性基因作用机理。在烟草青枯菌FQY_4基因组测序的基础上,结合培养青枯菌的半选择性培养基中抗生素的使用,采用基因注释及同源基因比较法,分析青枯菌FQY_4基因组携带的抗/耐药性相关基因。结果显示:青枯菌FQY_4染色体上和巨大质粒上分别有6个和12个与多抗/耐药性相关的基因,包括多粘菌素耐药蛋白基因、膜融合蛋白CmeA基因、二甲基腺苷转移酶基因、膦胺霉素耐药性蛋白基因、外膜多耐药性系统相关基因和抗四环素基因序列。     

农作物青枯病菌产细菌素能力的测定

对来自１５种寄主植物的１３５个青枯菌株（Ｒａｌｓｔｏｎｉａ ｓｏｌａｎａｃｅａｒｕｍ）的产细菌素能力进行了测定,３种指示菌分别为对番茄、烟草和桑树有强致病力的青枯菌株Ｔｍ４６、Ｔｂ３２和Ｍ１。测定结果表明,在１３５个试验菌株中,能产生细菌素的菌株有５９个,占总数的４３．７％．这些菌株产生的细菌素的专化性不同,它们分别对３种、２种和１种指示菌有抑菌作用。     

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)。     

抗姜瘟病菌芽孢杆菌的诱变改良

为改良拮抗姜瘟病菌的芽孢杆菌,从未发病土壤分离得到1株对茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)等8种病原菌具有较强拮抗能力的蜡状芽孢杆菌菌株L1.为进一步改进该菌的拮抗活性,采用紫外线(UV)、甲基磺酸乙酯(EMS)、吖啶橙等诱变因素对L1菌株进行诱变改良.结果表明:改良后菌株的拮抗性能显著提高,其中菌株EMS-2和UL-1的拮抗蛋白浓度分别比L1菌株提高30.38%和29.18%,其差异均达极显著水平;L1对UV照射十分敏感,尤其在前60 s,而90 s的照射处理正突变率最高,达24.8%;吖啶橙处理L1后,没有筛选到发生正突变的菌株;L1在EMS处理80 min后,致死率达到90%左右,因此,为大量获取正突变菌株,应采用较低剂量的EMS(0.16 mol?mL-1)、长时间处理程序(60 min为宜).     

荠菜提取液对烟草青枯病菌的抑制作用

采用无菌水、乙酸乙酯、无水乙醇、石油醚、丙酮、甲醇浸提荠菜干粉,通过室内毒力试验,分别考察荠菜提取液对烟草青枯病菌的抑制作用,结果仅有乙酸乙酯和无菌水荠菜提取液对烟草青枯病菌有抑菌活性,乙酸乙酯提取液抑菌率最高,为63.9%,无菌水提取液抑菌率为28.9%。通过透射电镜、麦法兰分度计比浊法、蒽酮比色法、考马斯亮蓝法分别考察荠菜无菌水和乙酸乙酯提取液对烟草青枯病菌形态、生长曲线、糖利用率及蛋白质含量的影响。电镜观察表明,经荠菜无菌水和乙酸乙酯提取液处理的烟草青枯病菌细胞膜和细胞壁的结构发生变化,菌体裂解。荠菜乙酸乙酯和水提取液能使烟草青枯病菌对数期滞后,糖利用能力降低,蛋白质含量增高。     

青枯菌铜抗性基因copA 的功能

【目的】 植物细菌性青枯病（bacterial wilt of plants）是由茄科雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum ）引起的一种世界性重大土传病害。作为防治青枯病等细菌性病害的重要杀菌剂,铜制剂的广泛使用造成多种植物病原细菌群体中出现了铜抗性菌株。青枯菌Po82菌株大质粒上携带了丁香假单胞菌中的铜抗性编码基因copA 的同源物,论文旨在探明青枯菌Po82菌株copA 在铜抗性、致病性等方面的生物学功能。【方法】 以青枯菌Po82菌株为研究对象,利用MEGA6.0软件包,基于邻接法构建copA 的系统发育树,探究铜抗性基因copA 在青枯菌和其他植物病原细菌中的系统进化关系。通过反向遗传学的研究手段,采用基因同源重组双交换和电击转化法,构建copA 基因缺失菌株及相应互补菌株。通过最小抑制浓度（minimal inhibition concentration,MIC）测定、RT-qPCR、Biolog代谢芯片以及致病力等基础生物学测定研究手段,解析copA 与青枯菌铜胁迫应答、代谢活性、致病性和运动性等表型生物学特征之间的关系。【结果】 同源性比对分析结果显示,copA 广泛存在于青枯菌群体中,青枯菌copA 在亲缘关系上与耐金属贪铜菌最为紧密, 与稻黄单胞菌、丁香假单胞菌和大肠杆菌的亲缘关系较远。RT-qPCR结果显示copA 的表达受到铜离子的诱导,copA 的表达量随着CuSO₄浓度的增加而增加。CuSO₄浓度为1.0 mmol·L ^-1时,基因表达量最高。铜MIC测定结果显示copA 基因缺失菌株对铜离子的敏感性增加,copA 基因缺失菌株的MIC值为0.8 mmol·L ^-1,较野生型菌株的1.2 mmol·L ^-1下降了33.3%,互补菌株恢复了铜抗性能力,表明copA 在青枯菌的铜胁迫应答过程中发挥着重要作用。与野生型菌株相比,copA 基因缺失菌株在普通NA培养基及含0.6 mmol·L ^-1 CuSO₄的NA培养基中的对数生长期的生长速率降低,表明copA 与青枯菌的生长速率相关。copA 基因缺失菌株于发病前期病情指数较野生型菌株下降,接种第10天,copA 基因缺失菌株的病情指数较Po82野生型菌株下降了11.7%。copA 的缺失导致青枯菌对α -D-葡萄糖和D-海藻糖等碳源,L-丙氨酸和葡萄糖醛酰胺等氮源的代谢利用速率降低,使青枯病发病病程延长。与野生型菌株Po82相比,copA 基因缺失菌株中III型分泌系统的转录激活因子编码基因hrpG 和hrpB ,III型效应子RipX编码基因ripX 的表达量显著下调。 【结论】 铜抗性基因copA 在青枯菌铜胁迫应答、致病性等方面发挥一定的作用,研究结果可为进一步解析青枯菌的铜抗性分子机制以及铜抗性菌株的防治提供理论依据。