pyrG基因对西瓜噬酸菌致病性和组氨酸利用的影响

为研究pyr G基因与西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli)致病相关性,利用同源重组的方法构建pyr G基因突变体(Δpyr G),对pyr G基因的功能进行分析。结果显示,pyr G基因影响病原菌的致病性、游动性、生物膜形成和定殖能力以及激发烟草过敏反应能力;pyr G基因影响his D基因的表达;此外,pyr G基因突变影响西瓜噬酸菌对组氨酸的利用。     

西瓜噬酸菌hpaB基因的功能研究

瓜类细菌性果斑病(Bacterial fruit blotch,BFB)是西瓜、甜瓜等葫芦科植物上的重要病害,是一种世界范围内重要的检疫性、种传病害,病原菌为西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli)。Ⅲ型分泌系统(type Ⅲ secretion system,T3SS)是西瓜噬酸菌致病过程中的关键毒力因子,参与调节细胞的多种生理生化反应。hpa(hrp-associated)基因是植物病原细菌Ⅲ型分泌系统hrp基因簇的重要组成部分,T3SS分泌蛋白在分泌过程中通常需要hpa基因编码的蛋白质介导,这些蛋白通常有利于植物病原细菌发挥其致病性。为了探究Ⅲ型分泌系统hpaB基因在西瓜噬酸菌致病过程中的功能,以西瓜噬酸菌Ⅱ型菌株Aac5为研究对象,构建hpaB基因缺失突变菌株及其互补菌株,并对致病力、致病相关表型以及相关基因表达量进行测定。结果表明:hpaB基因缺失后,对寄主植物西瓜和甜瓜的致病力显著减弱,并丧失了诱导非寄主烟草HR应答能力,运动能力减弱,生物膜形成能力增强。荧光定量结果表明:hpaB基因缺失后,影响T3SS相关基因及其他致病相关基因的表达。研究表明hpaB基因在西...     

铜胁迫下的西瓜食酸菌转录组分析

【目的】分析西瓜食酸菌(Acidovorax citrulli)在铜胁迫下转录水平的响应特征,研究对其抗铜系统和抗铜机制,为进一步解析西瓜食酸菌的铜耐受分子机制积累数据。【方法】以西瓜食酸菌亚群I的抗铜菌株FC440铜胁迫和无胁迫培养下的菌体为材料,提取RNA并利用RNA-Seq技术获取细菌对铜胁迫的应答数据,分析数据质量、差异表达基因的类型、KEGG富集与Pathway注释、GO富集分析等转录组水平特征,并进行qPCR验证。【结果】共获得6个转录组文库,总数据量23.6 Gb;该细菌共有4 344个基因表达,其中有466个基因差异表达(上调266个,下调200个);差异表达的基因显著富集于ABC转运系统的跨膜转运、双组分系统通路的信号转导以及氨基酸代谢等约9大通路;基因表达趋势与转录组测序数据的趋势一致。【结论】铜胁迫下谷氨酸、谷胱甘肽等氨基酸代谢在西瓜食酸菌抗铜胁迫中发挥重要作用;双组分系统参与西瓜食酸菌对铜离子胁迫的响应且受到负调控;该菌中可能存在包含ABC转运体的跨膜转运、氧化还原反应、胞内束缚沉淀等多种系统互作的抗铜机制。     

两种表达载体对西瓜食酸菌生物学特性的影响

【目的】分析两种常用基因功能表达载体对宿主西瓜食酸菌生物学特性的影响,为基因功能研究选择载体提供理论参考。【方法】以西瓜食酸菌野生型FC440菌株为宿主菌,分别转入表达载体pBBR1MCS-5和pHC60,从胞外纤维素酶活性、胞外蛋白酶活性、胞外多糖含量、游动性、致病性和过敏性反应、生长速率以及抗铜性等,对转化菌株进行生物学特性影响的分析。【结果】载体pBBR1MCS-5对菌株的生物学特性各方面未表现出显著影响,载体pHC60会显著抑制菌株的生长速率和游动性。【结论】表达载体本身会影响西瓜食酸菌的某些生物学特性,在基因功能研究中,应依据所研究基因的功能选择适宜的表达载体。     

噬纤维菌和生孢噬纤维菌作为饲用蛋白质的综合评价

探索噬纤维菌(Cytophaga)和生孢噬纤维菌(Sporocytophaga)作为单细胞蛋白的潜力,旨在开发非常规蛋白质饲料。通过大量收集哈氏噬纤维菌和生孢噬纤维菌的菌体,检测蛋白质和氨基酸含量,并采用胃蛋白酶-胰蛋白酶体外两步消化法测定菌体蛋白消化率。研究结果显示:哈氏噬纤维菌和生孢噬纤维菌的菌体蛋白质含量50%左右,必需氨基酸含量与酵母菌相当;用其发酵液喂养昆明小鼠30 d,没有表现出毒性;哈氏噬纤维菌菌体的消化率在90%以上,生孢噬纤维菌的消化率也在65%左右,均远远高于对照酵母菌,为最突出的特点。希望从高消化率方面为单细胞蛋白的开发打开新思路。     

西瓜食酸菌TA基因酵母双杂交诱饵载体的构建及其自激活作用的检测

【目的】构建西瓜食酸菌TA基因的酵母双杂交诱饵载体,为探究TA基因编码产物参与西瓜食酸菌致病的机制奠定基础。【方法】通过PCR扩增TA基因,并定向克隆到载体p GBKT7,获得可用于酵母双杂交的诱饵载体p GBKT7-TA,经酶切鉴定和测序验证为正确后将p GBKT7-TA转化到酵母菌株AH109中;进一步用ADE2、HIS3、Lac Z报告基因活性检测法检测p GBKT7-TA的自激活作用,用固体及液体营养缺陷型培养基培养法检测p GBKT7-TA的毒性作用。【结果】诱饵载体p GBKT7-TA对酵母菌株AH109没有自激活及毒性作用。【结论】所构建的诱饵载体可用于酵母双杂交系统的后续工作,为进一步从被西瓜食酸菌侵染的黄瓜子叶c DNA文库中筛选与TA互作的蛋白奠定了基础。     

转燕麦噬酸菌蛋白激发子基因flagellin的链霉工程菌株构建及鉴定

利迪链霉菌A01可以产生大量的抗生素——纳他霉素,其通过结合病原真菌细胞膜上的甾醇分子而起到抑制病原菌生长的作用.燕麦噬酸菌的鞭毛蛋白组分FLAGELLIN可以诱导植物抗性,激发活性氧及水杨酸防御反应途径.本研究将燕麦噬酸菌蛋白激发子基因flagellin克隆,接合转移入利迪链霉菌A01中,使工程菌增加诱导植物抗性的功能.PCR验证表明:成功获得了含flagellin基因的阳性工程菌株,证明通过链霉工程菌构建可实现抗生与诱抗的协同作用,预计会提高防治植物病害的效果.     

鸡源大肠埃希氏菌(ESCHERICHIA COLI)菌毛的电镜观察

为了摸清鸡源大肠埃希氏菌的菌毛与致病性的关系而进行了本课题的研究。我们从内蒙古自治区7个盟市9个具有代表性的养鸡场死胚和死雏鸡中分离到的203株大肠埃希氏菌中选择了13株有致病性和2株无致病性的菌株进行电子显微镜观察。通过观察发现,我们所分离到的鸡致病性大肠埃希氏菌菌株在适宜的条件下培养均能形成菌毛,而无致病性大肠埃希氏菌未能形成菌毛。     

西瓜枯萎病菌致病力与镰刀菌酸和β-1,4葡萄糖苷酶活性的关系研究

镰刀菌酸是枯萎病菌产生的一种非寄主特异性致病毒素。β 葡萄糖苷酶在枯萎病病程中起着降解细胞壁纤维素破坏植物细胞组织的作用。为了探索西瓜枯萎病菌的镰刀菌酸产量和β 1,4 葡萄糖苷酶活性与致病力的关系 ,本试验测定了 2 8个采自新疆的菌株 ,发现其镰刀菌酸的产量极不稳定 ,且与致病力强弱无关 ,而 β 1,4葡萄糖苷酶活性与致病力存在显著相关性     

西瓜枯萎病菌致病力与镰刀菌酸和β—1,4葡萄糖苷酶活性的关 …

镰刀菌是枯萎病菌产生的一种非寄主特异性致病毒素。β－葡萄糖苷酶在枯萎病病程中起着降解细菌壁纤维素破坏植物细胞组织的作用,为了探索西瓜枯萎病菌的镰刀菌酸产量和β－１,４－葡萄糖苷酶活性与致病力的关系,本试验测定了２８个采自新疆的菌株,发现其镰刀菌酸的产量极不稳定,且与致病力强弱无关,而β－１,４葡萄糖苷酶活性与致病力存在显著相关性。     

西瓜细菌性果斑病菌鞭毛基因fliS的功能分析

【目的】西瓜细菌性果斑病由西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli,Ac)引起,是一种严重的世界性病害。细菌的鞭毛通常被认为是细菌的运动器官,在细菌的侵染过程中也起重要作用,已有报道表明这种作用可受鞭毛蛋白基因fliS的调控,目前西瓜细菌性果斑病菌鞭毛蛋白基因fliS的功能及其调控机理尚不清楚,本研究旨在探讨该基因在鞭毛形成和致病性等生物学特性中的作用。【方法】以果斑病菌野生型致病菌株1号基因组DNA为模板,设计一系列引物,PCR扩增敲除基因fliS的上下游片段,通过回收、酶切、连接、转化等步骤构建敲除载体和互补载体,然后采用三亲杂交法,根据同源重组的原理,构建fliS基因缺失突变菌株及其互补菌株,并对其鞭毛的形态特征、致病性、过敏反应、游动性、群体感应、菌膜、生长速率、菌落形态等生物学特性进行测定;进一步提取细菌总RNA,以谷氨酰胺合成酶基因glnA为参照来校正目标基因的表达量,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法,比较野生菌株、敲除菌株和互补菌株部分鞭毛蛋白基因flh D、fliE、fliC、flgK、flgM、fliD和fliA的表达量差异。【结果】通过抗性基因Gm的筛选和PCR验证,成功构建了果斑病菌鞭毛蛋白基因fliS缺失突变菌株1-fliS及其互补菌株1-fliShb,并对所得菌株的生物学特性和鞭毛进行观察,结果表明,与野生菌株相比,鞭毛蛋白基因缺失突变菌株的游动性、菌膜形成能力减弱,互补后游动性、菌膜形成能力基本恢复;缺失突变菌株对甜瓜、西瓜幼苗以及西瓜果实的致病性降低,互补后对西瓜、甜瓜幼苗及西瓜果实的致病力完全恢复。电镜测试显示,突变菌株鞭毛变短,长度约为野生菌株的1/3—1/4,互补后鞭毛合成能力基本恢复,鞭毛长度约为野生菌的4/5;光学显微镜下,可观察到在NA平板上的野生菌株菌落周围有明显的由细菌颤泳形成的特殊晕圈,而缺失突变菌株在NA平板上不能形成这种晕圈,互补后晕圈形成能力部分恢复;缺失突变菌株的生长速率比野生菌株慢,互补后生长速率没有恢复;野生菌株、突变菌株和互补菌株在过敏性反应和群体感应方面无差异。qRT-PCR分析结果显示,fliS基因缺失突变后,flh D表达量较野生菌株明显降低,fliE、fliC和flgK表达量较野生菌株明显升高,flgM和fliD表达量略微上升,fliA表达量基本不变;互补菌株中flhD、fliE和fliC表达量部分恢复,flgK、flgM和fliD表达量没有恢复,与突变菌株相同。【结论】鞭毛基因fliS对果斑病菌鞭毛丝的形成、游动性、菌膜形成能力、生长速率、菌落形态、致病性等均有调控作用。     

瓜类细菌性果斑病菌tvrR基因的克隆及其对致病性的影响

根据丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv.tomato)DC3000中新的毒性基因tvrR(TetR-like viru-lence regulator)的氨基酸序列,从瓜类细菌性果斑病菌(Acidovorax avenae subsp.citrulli,Aac)的全基因组中发现并克隆了tvrR基因的同源物。通过同源重组的方法,构建了tvrR基因的插入突变体,并且经过PCR及Southern杂交验证确认。突变体和野生型一样可以激发烟草过敏反应。致病性试验结果显示:突变体比野生型的病程延长,但最终致病情况与野生型无差异。接种的寄主组织中菌体生长能力检测发现,突变体的繁殖速度慢于野生型,但最终其菌体数量也能达到野生型菌株的最大值。在营养丰富的LB培养基和营养贫乏的MMX基本培养基中生长测定均发现,突变体生长速度慢于野生型,但最终也能达到野生型的最大生长量。瓜类细菌性果斑病菌tvrR基因突变体致病性的改变与其生长能力变化的一致性表明,其致病性的变化是由于其生长能力的改变引起的。     

Application of droplet digital PCR in detection of seed-transmitted pathogen Acidovorax citrulli

Bacterial fruit blotch caused by Acidovorax citrulli is a serious threat to cucurbit industry worldwide. The pathogen is seed-transmitted, so seed detection to prevent distribution of contaminated seed is crucial in disease management. In this study, we adapted a quantitative real-time PCR (qPCR) assay to droplet digital PCR (ddPCR) format for A. citrulli detection by optimizing reaction conditions. The performance of ddPCR in detecting A. citrulli pure culture, DNA, infested watermelon/melon seed and commercial seed samples were compared with multiplex PCR, qPCR, and dilution plating method. The lowest concentrations detected (LCD) by ddPCR reached up to 2 fg DNA, and 10² CFU mL⁻¹ bacterial cells, which were ten times more sensitive than those of the qPCR. When testing artificially infested watermelon and melon seed, 0.1% infestation level was detectable using ddPCR and dilution plating method. The 26 positive samples were identified in 201 commercial seed samples through ddPCR, which was the highest positive number among all the methods. High detection sensitivity achieved by ddPCR demonstrated a promising technique for improving seed-transmitted pathogen detection threshold in the future.     

利用PCR技术专化性检测瓜类细菌性果斑病菌

将hrpB2基因作为检测靶标,根据hrpB2基因设计了1对特异性引物HB2F2/HB2R2,用此特异引物从瓜类细菌性果斑病菌菌株中扩增出290 bp的特异性片段,而其余参试菌株和甜瓜组织的PCR反应结果为阴性,灵敏度试验证明可以检测到103CFU/ml靶标菌体。对市售的17个品种的甜瓜种子进行PCR检测,其中4个品种检测出携带有瓜类细菌性果斑病菌。将hrp基因作为靶标,为快速检测瓜类细菌性果斑病菌提供了新的方法。     

西瓜细菌性果斑病菌在不同场所存活期的检测

选择西瓜细菌性果斑病菌(Acidovorax avenae subsp.citrulli,Aac)的抗利福平菌株RifAac,通过人工模拟接种试验,采用选择性平板分离、菌落PCR(Bio-PCR)和常规PCR方法,观察该病原细菌在西瓜种子、土壤、病残体和田水中的存活期。结果表明,果斑病细菌在种子表面可存活4～5个月,在田水中可存活2个月,在不含植物残体的土壤中可存活8个月,在含西瓜残体的土壤中可以存活12个月以上。     

巢式PCR快速检测西瓜细菌性果斑病菌

【目的】建立nested-PCR方法,快速检测西瓜种子中的燕麦嗜酸菌西瓜亚种（Acidovorax avenae subsp. citrulli,Aac）,为西瓜细菌性果斑病（bacterial fruit blotch of watermelon,WFB）的防控提供技术支持。【方法】 根据Aac BOX短重复序列的PCR产物设计两对引物BX-L1/BX-R5和BX-L1/BX-S-R2,建立以BX-L1/BX-R5为外侧引物,BX-L1/BX-S-R2为内侧引物的nested-PCR,以5 µL样品处理液于99℃高温裂解10 min,再放置冰上冷却5 min,以所释放病原DNA为模板进行PCR扩增,采用50 μL反应体系：5 μL 10×PCR buffer（25 mmol?L-1 MgCl2）,4 μL dNTP （D4030RA,2.5 mmol?L-1）,引物（5 μmol?L-1）各3 μL,0.4 μL Taq DNA酶（DR001B,5 U?μL-1）,通过退火温度优化,反应条件为：引物BX-L1/BX-R5各3 μL进行第一轮扩增,95℃,2 min;95℃,30 s;65℃,45s;72℃,1 min;35个循环;72℃,延伸7 min;取扩增后的产物1 μL为模板,以引物BX-L1/BX-S-R2各3 μL进行第二轮扩增,95℃,2 min;95℃,30 s,66℃,45 s,72℃,1 min,30个循环,72℃,7 min。在此条件下对梯度Aac菌悬液、模拟带菌种子提取液进行特异性、灵敏性及重复性检验,对不同带菌率的西瓜种子提取液进行检测。【结果】引物BX-L1/BX-R5和BX-L1/BX-S-R2在检测不同来源的Aac菌株时都产生了预期大小的片段,并且对其近源种燕麦嗜酸菌卡特莱兰亚种（A. avenae subsp. cattleyae）、魔芋假单胞菌（A. avenae subsp. konjaci）及其不相关菌株未扩增出目标片段。以BX-L1/BX-R5为外侧引物,BX-L1/BX-S-R2为内侧引物的nested-PCR,对Aac纯菌液和模拟带菌种子提取液的最低检测限4.7×101 cfu/mL,比direct-PCR灵敏度高出1 000倍。当西瓜种子带菌率在0.1%-0.5%时,nested-PCR阳性检测率为66.7%;当种子带菌率为1%-10%时,nested-PCR的阳性检测率为83%-100%。【结论】以BX-L1/BX-R5为外侧引物,BX-L1/BX-S-R2为内侧引物的nested-PCR方法,能够快速、高效检测携带微量Aac的西瓜种子,检测结果重现性高。     

西瓜细菌性果斑病带菌部位检测及种子处理研究

由燕麦噬酸菌西瓜亚种(Acidovorax avenae subsp.citrulli,简称Aac)引起的西瓜细菌性果斑病(Bacterial Fhat Blotch)是发生在西瓜、甜瓜上的一种毁灭性病害.对3种已有引物进行比较筛选,发现WFB1/WFB2引物对Aac的扩增效果最好.通过对发病西瓜果实不同部位的PCR检...