青枯雷尔氏菌Ⅲ型分泌系统hrcN基因的功能分析

hrcN是植物病原菌Ⅲ型分泌系统基因(T3SS)的结构基因之一,对病原菌的致病力有重要影响.本研究克隆青枯雷尔氏菌CBM613的hrcN基因并作生物信息学分析,结果显示该基因长度为1320bp,共编码439个氨基酸,预测HrcN蛋白无信号肽,无跨膜区域,整体呈弱亲水性,该蛋白为ATP酶,定位于细胞内膜和细胞质.基因敲除...     

青枯雷尔氏菌噬菌体的研究与应用进展

青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的烟草等茄科作物青枯病,是一种世界性重大细菌病害,危害严重且防治困难。利用“噬菌体疗法”防治细菌性病害是近年来生物防治研究的热点。由于近年来抗药性和超级细菌的出现,噬菌体作为病害控制的新方法重新受到重视。综述了噬菌体的发现历程、青枯雷尔氏菌噬菌体发现与分类、挖掘利用,并讨论了噬菌体应用中的问题及发展方向。     

青枯雷尔氏菌无致病力hrpB突变菌株的纯化分离及其异质性研究

获得纯度高的青枯雷尔氏菌无致病力菌株,是研发青枯病植物疫苗和防治青枯病害的一种新途径。作者以青枯雷尔氏菌强致病力菌株FJAT-91为出发菌株,通过对hrpB基因敲除,获得无致病力突变菌株FJAT-91ΔhrpB。高效离子交换色谱分离结果表明:FJAT-91和FJAT-91ΔhrpB色谱峰型不同,主要表现在峰的保留时间上,FJAT-91只有单一色谱峰,保留时间为6 min;FJAT-91ΔhrpB有P_1和P_2 2个色谱峰,保留时间分别为0.6 min和4.5 min。利用高效离子交换色谱对FJAT-91ΔhrpB进行纯化,获得只有P_1峰的高纯度菌株FJAT-91ΔhrpB-P。FJAT-91ΔhrpB和FJAT-91ΔhrpB-P与其出发菌株FJAT-91的菌落和菌体形态差异明显。致病力测定结果表明:FJAT-91接种4 d番茄植株开始发病,10 d发病率达100%;FJAT-91ΔhrpB和FJAT-91ΔhrpB-P接种20 d均未发病。防效试验结果表明:纯化后的菌株FJAT-91ΔhrpB-P对番茄青枯病的防效(81.64%)比未纯化FJAT-91ΔhrpB防效(61.04%)提高了33.75%。本研究获得一株高纯度的青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株FJAT-91ΔhrpB-P具有良好的生防潜力。     

荧光素酶标记无致病力青枯雷尔氏菌的生物学和定殖特性

为示踪青枯雷尔氏菌Ralstonia solanacearum无致病力菌株FJAT1458在番茄植株及根际土壤中的定殖特性,采用电击法对菌株FJAT1458进行荧光素酶(luciferase,LUC)基因标记,并于室内采用生测法测定标记菌株的生物学特性、遗传稳定性、致病力及在番茄植株和根际土壤中的定殖能力。结果表明,成功将luc基因整合至无致病力菌株FJAT1458染色体上,标记菌株FJAT1458-LUC发出强烈的荧光,且PCR扩增出1 612 bp的luc基因片段;与野生型菌株FJAT1458相比,标记菌株FJAT1458-LUC的生长明显滞后,培养8h之后标记菌株FJAT1458-LUC的OD_600nm值均小于野生型菌株FJAT1458;且标记菌株FJAT1458-LUC连续传代20次后菌体浓度显著增加,发光菌体比例显著降低,LUC活性和luc基因表达量均随着传代数增加而显著降低;标记前、后菌株FJAT1458的弱化指数分别为0.90和0.89,且接种番茄植株30 d均未引起植株发病。标记菌株FJAT1458-LUC能在番茄根际土壤、根及茎中定殖,定殖数量呈...     

生防菌对青枯雷尔氏菌强致病力和无致病力菌株生长竞争的影响

采用共培养法研究了不同温度下青枯雷尔氏菌强致病力菌株F-01-V与无致病力菌株F-01-A之间的生长竞争、生防菌ANTI-8098A胞外物质对F-01-V和F-01-A生长的影响以及对F-01-V与F-01-A之间生长竞争关系的影响.结果表明,在15、20、25、30和35℃,菌株F-01-V、F-01-A单独静置培养48 h后,F-01-V活菌数的增长率最高可达123.7%,F-01-A的活菌数下降,最大降幅为60.7%;当F-01-V与F-01-A等量混合培养时,F-01-V能继续增长,但48 h后的增长率不如单独培养时的高,F-01-A的生长受到促进,使得这两个菌株的活菌数之比（F-01-V/F-01-A）与混合前的比值（0.97）相近;生防菌胞外物质对F-01-V有较强的抑制作用,抑制率与温度呈正相关,对F-01-A具有促进生长的作用,促长率也与温度呈正相关;生防菌胞外物质对F-01-V的抑制作用和对F-01-A的促进生长作用,导致在生防菌液、F-01-V与F-01-A共存的环境中,F-01-V与F-01-A之间的生长竞争向着有利于F-01-A的方向发展,使F-01-A成为优势菌株,特别是在30℃以上的温度下,F-01-V/F-01-A小于0.01,F-01-A的优势极为明显.     

生防菌ANTI-8098A对青枯雷尔氏菌致病力的影响

经生防菌蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus菌株ANTI-8098A处理后,番茄青枯雷尔氏菌Ralstonia solanacearum强致病力菌株弱化为无致病力菌株,弱化指数由0．40转变为0．86,回接番茄苗发病率由100．0％转变为0。同时,生防菌处理后的无致病力菌株在培养24h以前菌体生长能力显著增加,其中在12h时生长速率增长最快,达到了5．6倍;紫外-可见光吸收值明显下降,OD450nm由0．5740降为0．2644;高效液相离子交换色谱的表征由前峰〈后峰转变为前峰〉后峰;对生防菌异源蛋白的吸附由2种蛋白质（97．4kD和116．0kD）转变为1种蛋白质（97．4kD）。结果表明：ANTI-8098A对青枯雷尔氏菌具有致弱作用,并使其生理生化特性产生显著的变化。     

青枯雷尔氏菌胞外蛋白指纹多态性分析

 采用SDS-PAGE技术对70株不同来源及致病力青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）进行胞外蛋白指纹多态性分析,研究结果表明,供试青枯雷尔氏菌菌株呈现丰富的胞外蛋白指纹多态性,多态性比率为100%。不同来源青枯雷尔氏菌分泌的胞外蛋白不同,EZ-Tn5TM插入诱变菌株电泳出20条不同大小蛋白条带,分子量集中在20~97 kD ,且菌株间蛋白条带相似或完全相同;60Co辐射诱变菌株共电泳出16条不同大小的蛋白条带,多数蛋白分子量44.3 kD;野生型菌株电泳的蛋白条带最多,共获得26条不同大小的蛋白条带。进一步对37株不同致病力的野生型菌株进行胞外蛋白含量测定,结果表明,不同致病力菌株胞外蛋白含量差异大,强致病力菌株分泌的胞外蛋白含量较高,为1.026～5.963μg/mL,无致病力菌株胞外蛋白含量较低,为0.083～0.761 μg/mL。     

青枯雷尔氏菌Tn5转座子无致病力突变株在番茄根部的定殖特性

为筛选防治番茄青枯病的优良生防菌株,本研究以弱化指数、胞外多糖含量和盆栽苗番茄发病率为指标确定20株经形态初步判定为无致病力的青枯雷尔氏菌Ralstonia solanacearum Tn5突变菌株的致病性,测定其在番茄根部的定殖数量,并于显微镜下观察其定殖特性。结果表明,供试的20株青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株的弱化指数均大于0.75,胞外多糖含量介于1.59～16.68μg/mL之间,显著低于强致病力菌株FJAT-91,接种40 d番茄植株未出现青枯病症状;20株青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株均能在番茄根部定殖,定殖数量呈先上升后下降的趋势,其中菌株T659的定殖数量最大,定殖时间最长,分别为2.86×10⁶CFU/g和35 d;透射电镜观察发现,青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株T659从番茄植株根部表皮细胞中侵入,然后进入维管束厚壁细胞,并在维管束细胞中大量繁殖和定殖,但未引起番茄根部细胞结构病理变化。表明供试的青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株T659的定殖能力最强,具有良好的生防潜力。     

青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株的构建及其防效评价模型分析

 利用青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)无致病力菌株防治番茄青枯病具有很好的应用潜力。作者通过分离筛选自然弱毒株、⁶⁰Co辐射诱变和EZ-Tn5插入诱变,分别获得3、12和40株青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株。经盆栽番茄苗致病性检测,15 d后均未发病,证实均为无致病力青枯雷尔氏菌。进一步对番茄青枯病的防治试验表明,从番茄青枯病发病田块分离的无致病力突变菌株FJAT1458的防治效果最好,防效达100%。该菌株能定殖番茄植株根系土壤、根部和茎部,定殖数量均表现为“先增后减”的趋势,并且接种浓度越大、苗龄越小,定殖数量越大。从构建的防效模型可以看出,不同接种浓度条件下,植株发病率随时间变化符合的回归方程不同,相关系数R值也不同,接种浓度越大,R值越小。本研究获得的青枯雷尔氏菌无致病力突变菌株FJAT1458对番茄青枯病具有很好的防病效果。     

生防菌ANTI-8098A对青枯雷尔氏菌的抑菌特性

本文测定了不同培养阶段的生防菌ANTI-8098A对青枯雷尔氏菌的抑制作用、加热处理对ANTI-8098A抑菌作用的影响、不同培养阶段的生防菌液在190～900nm波长范围内的光吸收值,分析了光吸收值与抑菌作用间的相关性。结果表明,生防菌ANTI-8098A的抑菌作用在培养12h后开始出现,48h时达到最强;生防菌液经沸水浴加热后会丧失小部分抑菌活性,使生防菌液对青枯雷尔氏菌的抑制中浓度（EC50）较未加热的提高14.40%;不同培养阶段的生防菌培养液在波长190、260、280和400nm处的吸收值相近,而在450～900nm的波长范围内,培养液的吸光值随着培养时间的延长而上升,这一变化趋势与培养液抑菌作用的变化趋势相一致;生防菌液的抑菌作用与其在190nm处的吸光值呈负相关,与其在450nm处的吸光值呈正相关。研究结果提示,生防菌ANTI-8098A的抑菌物质可能为非蛋白类的耐热毒素,并且能被450～900nm波长、尤其是450nm波长的光所标记。     

青枯菌Po82菌株Ⅵ型分泌系统基因簇功能研究

Ⅵ型分泌系统(typeⅥsecretion system,T6SS)是革兰氏阴性细菌中新近发现的分泌系统,控制细菌的毒性和蛋白泌出。本试验构建了植物青枯菌Po82菌株的T6SS基因簇完全缺失菌株,从全局水平初步分析了T6SS的功能。与野生型菌株相比,T6SS基因簇的缺失导致了突变菌株运动能力显著增强,在接种前期突变株病情指数明显下降;通过qRT-PCR分析Ⅲ型分泌系统效应子基因,其中popA、popB和popP基因表达量上调,而popC表达水平下调。T6SS基因簇的缺失影响了Po82菌株的运动能力和Ⅲ型效应子基因的表达,使得Po82病程延长。这些结果说明,T6SS参与青枯菌的致病过程,且T6SS与T3SS之间有复杂的未知调控关系。     

植物青枯病原细菌胞外蛋白相关基因的克隆

 用含有转座子Tn5的铜绿假单胞杆菌PAO1826(pMO75∷Tn5,Km^r)诱变我国马铃薯青枯菌小种3号菌株PO41,获得6000多个胞外多糖正常产生的接合子。经SDS-PAGE电泳,筛选出2个胞外蛋白减少9种的突变株PM2644和PM239,其可以引起烟草叶片典型的过敏性反应,致病力比野生型菌株显著降低,皆为原养型菌株。Southern杂交的结果表明,突变株染色体上只有1个转座子插入位点。标记交换证明,9种胞外蛋白缺失与转座子插入相偶联的频率为100%。以聚半乳糖醛酸酶和内葡聚糖酶2种胞外酶为指示蛋白进行定量测定的结果表明,在突变株上清液中和菌体细胞内都没有这2种胞外酶的存在。以突变株PM2644为受体菌,通过基因功能互补的方法,从野生型青枯菌基因文库筛选到2个阳性克隆pPSP1和pPSP2,它们既能恢复2个突变株产生胞外蛋白的能力,也能将2个突变株的致病力恢复到接近野生型菌株的水平。     

Pathogenic and genetic variability of Ralstonia solanacearum strains from the Philippines

In the Philippines, bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum is one of the most important diseases affecting vegetables and banana. In this study, 89 strains of R. solanacearum isolated from various hosts were screened for their biovar, phylotype, pathogenicity, and genetic diversity. Foreign strains were included for comparison with these Philippine strains. Results of the biochemical and multiplex-PCR tests divided the Philippine strains into five biovars (1, 2, 3, 4, and N2) and three phylotypes (I, II, and IV). Three potato strains belonged to biovar N2/phylotype IV. Pathogenicity tests divided the strains into five pathogenicity types based on their virulence in tomato, potato, eggplant, sweet pepper, and tobacco. Strains classified as biovar N2 were weakly pathogenic to potato (pathogenicity type III) and almost all strains isolated from banana were not pathogenic to the test plants except potato (pathogenicity type V). The results of AFLP analysis divided the strains into four clusters. Cluster 1 was composed of strains isolated from solanaceous crops, ginger (Zingiber officinale), and Morus sp. from the Philippines and other Asian countries. Cluster 2 grouped the potato strains (biovar N2) from the Philippines and Japan and blood disease bacterium strains from Indonesia. Cluster 3 contained the local and foreign strains isolated from potato (biovar 2) and banana (biovar 1). Cluster 4 consisted only of the tomato strain from the USA.     

烟草感染青枯菌后的组织病理变化

病症观察表明,烟草感染青枯菌后168h叶片全部萎蔫下垂、褐变。茎部切片表明,青枯菌处理72h,个别导管内出现了染色较深的物质,髓部和皮层的部分薄壁细胞出现破损。120h后导管内染色较深的物质增多,导管堵塞程度加大。168h后局部区域的木质部和韧皮部分离。对感病植株的叶进行青枯病菌分离,结果表明:从叶中可分离出致病青枯菌,并可以导致复感植株得病继而死亡。     

广东茄科青枯菌致病力分化及其DNA多态性分析

 分别采自广州、增城、东莞、花都、三水、清远、电白、高要8个菜区的番茄、茄子和辣椒上的31个青枯病菌株,经人工接种于10个鉴别寄主植物上,结果表明,它们的致病力存在明显的差异。聚类分析这31个菌株,可以聚为3个组:第I组菌株主要来自种植番茄和茄子历史较长的广州、东莞、增城老菜区,其致病力较强;第Ⅱ组菌株主要分离自茄子和辣椒上,其致病力中等;第Ⅲ组菌株主要来自近年来新发展的三水市各番茄产区,它们的致病力较弱。从200个随机引物中筛选出17个引物用于上述31个菌株DNA的RAPD分析,共扩增出523条带,其中468条为多态性带,占89.5%。聚类分析这31个菌株,又可聚为4个簇群:第I簇群主要分离自已推广种植多年的丰顺、金丰等抗病番茄品种上;第Ⅱ簇群分离自抗病的番茄新品种新星、年丰和石碣紫红茄上;第IV簇群主要分离自辣椒和茄子;而第Ⅲ簇群来源包括番茄、茄子和辣椒这3种寄主植物。上述试验结果说明,广东茄科青枯菌的致病力存在明显的分化现象,其DNA存在较高的遗传多样性。     

烟草青枯病菌分离株RSXJ-1的培养性状及其生物型鉴定

从江西省峡江县烟区采集呈典型症状的青枯病烟株,采用平板梯度稀释分离法分离获得一株病原菌分离株,命名为RSXJ-1。在完成致病性测定的基础上,通过分子生物学方法将该菌株鉴定为茄科劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum)。本文研究了该菌株在不同培养基上的培养性状,结果表明该菌株的培养性状与R.solanacearum的培养性状相一致;对该菌株进一步进行生物型研究,结果显示该菌株能利用乳糖、麦芽糖、纤维二糖、甘露醇和山梨醇氧化产酸并能还原硝酸盐;而不能利用甜醇氧化产酸,据此将该菌株鉴定为生物型Ⅲ-1。     

PMA-qPCR定量检测青枯菌活菌方法的建立

本文将叠氮溴化丙锭(PMA)与荧光实时定量PCR技术相结合,建立了一种适于青枯菌不同小种菌株活细胞精准、快速检测的PMA-qPCR方法。通过单因素变化试验对PMA预处理反应体系中的各参数进行优化,确立了PMA终浓度为15 ng/μL,黑暗孵育时间为10 min,曝光时间为5 min的PMA预处理体系。试验结果表明,当活菌比例大于10%,PMA-qPCR的测定结果均在理论活菌数相对应的95%置信区间内。检测灵敏度测试结果显示,该方法适用于活菌数在5.0×10~2～5.0×10~8 cfu/mL范围内菌悬液的检测。本文建立的PMA-qPCR方法可在一定范围内有效去除青枯菌死菌的干扰,定量检测出活菌数量,研究结果可为植物细菌性青枯病的流行规律研究提供新的技术支撑。     

Design of Division Specific Primers of Ralstonia solanacearum and Application to the Identification of European Isolates

A PCR diagnostic test for detection of Ralstonia solanacearum at the infraspecific level was developed, based on polymorphisms within the 16S rRNA gene sequence. Partial sequences of this gene were determined for three French isolates which showed the characteristics of R. solanacearum subdivision 2a described by Taghavi et al. (1996). Oligonucleotide primers were designed to incorporate the nucleotide triplet (at positions 458–460 of the 16S rRNA gene) which differs between divisions 1 and 2 16S rRNA sequences of R. solanacearum isolates. A simple PCR test unambiguously revealed the division of each isolate. The PCR test was useful for identification of isolates of R. solanacearum from Europe.