西瓜噬酸菌吡哆醛磷酸(VB6)营养缺陷型与致病性相关

瓜类细菌性果斑病(bacterial fruit blotch,BFB)是由西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli,Ac)引起的一种病害,严重为害西瓜、甜瓜的叶片和果实,造成大量减产.迄今,对该病害的研究主要集中在病原菌鉴定、病原菌检测技术、病害防治方法、品种抗病性鉴定等方面,而对病原菌的致病机理仍然知之甚少.本实验以西瓜噬酸菌xjl12菌株为背景构建转座子(mini-Tn5)插入的突变体文库,以哈密瓜(Cucumis melo var.saccharinus)为实验材料,通过对哈密瓜种子浸种处理和子叶注射接种的方法筛选突变体,而后利用同源重组的方法获得插入突变体,并对所得的突变株及野生型、互补等各个菌株进行致病性、游动性等相关表型进行测定.研究结果表明,通过文库筛选得到的1株致病力明显下降的突变体,亚克隆鉴定可知该突变体△xj-25的Mini-Tn5插入位点为吡哆醛磷酸生物合成蛋白基因(pdxJ基因),其功能主要与吡哆醛磷酸(俗称VB6)生物合成蛋白相关.突变菌株△Pdx.J致病性显著下降,生长能力、游动性明显降低,无法正常形成鞭毛和产生生物膜.通过外源添加VB6可恢复其致病性和生长能力等主要表型.本研究证明VB6生物合成在致病性、生长能力以及鞭毛的合成等方面发挥着重要作用,为降低病原菌侵害提供了一个新的思路.     

西瓜细菌性果斑病的发生与病原菌鉴定

首次报道了西瓜细菌性果斑病在吉林省的发生。从不同来源病株上的不同发病部位分离出有致病性的2个菌株(W1和W2),通过对其形态学、培养性状、生理生化性状和寄主范围的测定,并根据其在西瓜上引起病害的症状特点,将其确定为燕麦食酸菌西瓜亚种(Acidovoraxavenaesubsp citrulliWillemsetal )。     

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。     

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.     

甘蔗赤条病及其病原生物学研究进展

甘蔗赤条病(Sugarcane red stripe disease)是甘蔗主要细菌性病害之一,在世界范围内普遍发生,严重影响甘蔗产量和品质,对蔗糖产业发展构成严重威胁。该病致病菌为燕麦食酸菌燕麦亚种(Acidovorax avenae subsp.avenae,Aaa)。本文从甘蔗赤条病的分布与为害、传播与流行规律以及致病菌的生物学基本特征、基因组特性、分类地位、鉴定与检测、遗传变异和致病机理等方面内容做了综述,并对该病害的综合防控措施和今后的研究重点内容作了分析和探讨。     

Molecular identification and prevalence of Acidovorax avenae subsp. avenae causing red stripe of sugarcane in China

Red stripe caused by the bacterium Acidovorax avenae subsp. avenae (Aaa) is a disease of sugarcane that is distributed worldwide. In this study, 108 sugarcane leaf samples were collected in 2013–2016 from nine sugarcane‐growing regions in China. Aaa was detected by PCR with specific and novel primers from the 16S–23S rDNA internal transcribed spacer region in 81 of 84 (96%) leaves with red stripe symptoms and in 20 of 24 (83%) leaves without symptoms. Furthermore, Aaa was detected in all nine sampling locations representing six sugarcane‐producing provinces in China. The 101 amplified fragments were cloned and sequenced. The size of the nucleotide sequences varied from 436 to 454 bp and the sequence identity ranged from 89.2% to 100%, suggesting a significant genetic variation among Aaa strains from China. Five major restriction fragment length polymorphism (RFLP) profiles were obtained by in silico and polyacrylamide gel electrophoresis analyses of the PCR products digested with HindIII and EcoRI. The causal agent of sugarcane red stripe was also successfully isolated from a diseased plant and its pathogenicity confirmed by inoculation of healthy sugarcane plantlets and reproduction of disease symptoms. The data showed that Aaa is currently widespread in China, suggesting that control methods should be implemented to limit the impact of red stripe on sugarcane production.     

西瓜果腐病种子带菌的PCR检测研究

基于传统的PCR检测技术,研究了西瓜果腐病种子带菌的PCR检测方法。结果表明,磷酸缓冲液更适合于作为带菌种子的浸提液,PVPP可去除种子残留物,提高检测的灵敏度。使用本检测方法,摇培时间在2h以上时,其时间的长短不影响自然感染带菌种子的检测;能检测到的西瓜种子最低带菌率为1‰,即1000粒种子中存在1粒带菌的种子;而且能对自然感染的单粒种子进行检测,得到种子样品带菌率的数据。本研究所获得的检测方法简便实用,能有效应用于西瓜商品种子西瓜果腐病菌的检测。     

不同哈密瓜品种对细菌性果斑病抗病性及发展动态的研究

为明确不同哈密瓜品种对果斑病的抗病能力,采用人工接种和田间自然发病2种方法测定了13个哈密瓜不同品种对细菌性果斑病的抗病性。结果表明,供试的13个哈密瓜品种对细菌性果斑病的抗病性存在显著的差异,其中超早丰F1为高抗品种,华夏密宝、甘密宝、西域甘露IIF1、红脆宝、泰丰密和玉金香为中抗品种,骄密二号、早皇后、金龙花为中感品种,新密杂十一号、新密雅7号、金8_4为感病品种,没有对果斑病完全免疫的品种。通过田间发病情况系统调查分析得知,生产中感病品种发病早,病情发展速度快,病情指数高;抗病品种发病晚,病情发展缓慢,病情指数低。     

打瓜细菌性果斑病品种抗性鉴定及药剂筛选研究

通过人工接种的方法,对“红大片”、“红小片”、“新籽一号”、“民籽一号”、“黑丰大板”和“内蒙黑中片”6个打瓜品种进行打瓜细菌性果斑病的抗性鉴定.结果表明:“黑丰大板”、“内蒙黑中片”的抗性较强,属于中抗品种;“新籽一号”、“民籽一号”属于中感品种;“红大片”、“红小片”抗性较差,属于感病品种,未发现高抗或免疫品种;用9种杀菌剂对打瓜细菌性果斑病进行了室内、盆栽防治试验,所有供试药剂对该种病害防治效果都不理想,其中较好的为53％氢氧化铜粉剂1.5 g/L,防治效果为54.6％.     

西瓜噬酸菌MarR家族转录因子Aave_3922的功能研究

 MarR(Multiple antibiotic resistance regulator)家族转录因子是一种广泛存在于细菌及古细菌中的转录抑制子。MarR可通过调控毒力因子的表达来影响病原细菌的致病性,其调控机制独特,在不同菌中存在不同的调控网络。为明确其在西瓜噬酸菌中的功能及信号通路,以西瓜噬酸菌Aac5菌株为研究对象,构建MarR转录因子Aave_3922的缺失突变株及互补菌株,通过对表型及转录水平的测定,初步探究西瓜噬酸菌中MarR转录因子的功能及可能的调控网络。结果显示,与野生型Aac5菌株相比,突变菌株致病能力、生物膜形成能力、体内生长能力均显著下降,互补菌株有所恢复。同时,基因Aave_3922的缺失会显著影响三型分泌系统关键基因hrpX及hrcJ、毒性相关基因trbC、鞭毛及趋化性相关基因fliC及cheA、生物膜相关基因Aave_2620在西瓜噬酸菌中的表达量;与WT-hrpXpGUS相比,ΔAave_3922-hrpXpGUS的启动子活性显著减弱。以上结果表明Aave_3922基因可能通过参与hrpX的转录调控,以及调控生物膜形成来影响西瓜噬酸菌的致病能力。