基于多重PCR技术的西瓜噬酸菌分组检测方法及其应用

瓜类细菌性果斑病是瓜类作物上重要的种传细菌性病害,其病原菌西瓜噬酸菌Acidovorax citrulli为我国进境植物检疫性有害生物,种子种苗带菌是病害长距离传播的重要来源,种子种苗的快速检测对病害综合防控具有重要的意义。根据寄主的差异西瓜噬酸菌分为两个组,Ⅱ组菌株比Ⅰ组菌株具有更高的铜制剂敏感性,因此,西瓜噬酸菌的分组检测可为病害田间防治中铜制剂的精准使用提供科学依据,避免化学农药的过量施用。本研究筛选了现有的西瓜噬酸菌种间特异性引物和种内分组特异引物,建立并优化了一个多重PCR体系,实现了通过一步试验,就能够准确将西瓜噬酸菌与近缘种和其他植物病原细菌区分开来,并直接鉴定到西瓜噬酸菌不同组。该多重体系可以从带菌种子浸泡液和感病植物组织研磨液中直接检测到西瓜噬酸菌的不同组,且稳定性好,具有应用于生产实践的潜力。     

药剂处理对三倍体西瓜种子发芽势的影响及对果斑病的防治效果

选用本实验室组配的1号杀菌剂和3种常用药剂,比较了不同药剂及不同浓度的1号杀菌剂处理人工接菌的西瓜种子后对种子发芽、幼苗生长的促进作用和对果斑病的防治效果。结果显示:与对照CK1(种子破壳,清水处理)相比较,72%农用硫酸链霉素可溶粉剂7.2×102μg/mL处理2h、40%甲醛1.6×103μg/mL处理1h和1号杀菌剂0.5×104μg/mL处理2h,发芽势分别高出10.5%、6.7%和4.9%。供试药剂中1号杀菌剂处理种子对果斑病有较好的防治效果,1号杀菌剂0.5×104μg/mL处理2h、1%盐酸3.7×103μg/mL处理30min、40%甲醛溶液处理1h和72%农用硫酸链霉素可溶粉剂7.2×102μg/mL处理2h防治效果分别为74.7%、73.7%、58.5%和49.3%。     

西瓜噬酸菌hflX基因功能分析

为明确GTP结合蛋白基因hflX在西瓜噬酸菌Acidovorax citrulli中的功能尤其是对该菌致病力的影响,以西瓜噬酸菌Aac5菌株为材料获得hflX基因的缺失突变菌株及互补菌株,通过对致病力等表型以及相关基因表达量的测定初步探究西瓜噬酸菌hflX基因的功能。结果显示,同野生型菌株Aac5相比,缺失突变菌株的致病力显著下降,III型分泌系统基因hrpG和hrpE的表达量显著下调,仅为野生型菌株表达量的54.99%和27.39%;hflX基因的缺失并未影响其引起烟草过敏性坏死反应的能力;但缺失突变菌株的运动能力显著下降,鞭毛基因fliR和fliC的表达量显著下调,仅分别为野生型菌株的37.04%和29.68%。此外,缺失突变菌株的生物膜形成能力相较于野生型菌株显著增强了26.32%,同时,其体外生长能力也有所增强。表明hflX基因可能通过调控III型分泌系统基因hrpG和hrpE、鞭毛基因fliR和fliC的表达以及运动能力来影响西瓜噬酸菌Aac5菌株的致病力。     

瓠瓜果斑病症状及其病原菌的鉴定

为有效防控瓠瓜果斑病,自浙江省象山县田间采集具有典型果斑病症状的瓠瓜样本,对其进行病原菌分离、形态观察、致病性测定及分子生物学鉴定,并利用特异性引物PL1/PL2 PCR扩增和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（matrix assisted laser desorption ionization time-of-flight massspectrometry,MALDI-TOF-MS）技术对其病原菌进行亚群鉴定。结果表明：瓠瓜果斑病田间典型症状是发病叶片和果实上病斑由水渍状小斑点逐渐发展为伴有黄色晕圈的褐色不规则病斑,果实腐烂、有臭味。通过菌体形态和培养特性观察、PCR鉴定、16S rDNA序列分析和7个看家基因的系统发育分析将其病原菌鉴定为西瓜噬酸菌Acidovorax citrulli。从瓠瓜上分离的菌株均属于西瓜噬酸菌亚群I,从西瓜上分离的菌株均属于西瓜噬酸菌亚群II。     

西瓜噬酸菌ftsH基因功能分析

 AAA ATPase (ATPase associated with diverse cellular activities) 在西瓜噬酸菌的多种生命过程中发挥重要作用。AAA家族中的FtsH蛋白(filamentation temperature-sensitive H)是由ftsH基因编码的,参与生长、致病、环境应激反应、膜内在蛋白质量控制等过程的蛋白,但其在西瓜噬酸菌中的作用尚未明确。本实验以西瓜噬酸菌Aac5菌株为研究对象,通过构建基因缺失突变体,测定致病力等各项表型以及突变株中致病相关基因和其他AAA ATPase基因的表达量,初步探索西瓜噬酸菌中ftsH的功能,为FtsH蛋白的功能研究奠定基础。结果表明,ftsH缺失显著降低菌株致病力、运动能力、生物膜形成能力、生长能力和环境胁迫耐受能力,不影响烟草过敏性反应,显著影响西瓜噬酸菌致病相关基因、AAA ATPase基因以及热激转录因子σ³²的表达量。这表明ftsH基因的功能与西瓜噬酸菌的致病性和环境耐受性密切相关。     

哈密瓜细菌性果斑病病原菌鉴定

 2000年在内蒙古和新疆的哈密瓜上发现一种新细菌病害-哈密瓜细菌性果斑病,从病叶和病果上分离到33个细菌菌株,接种哈密瓜、西瓜和甜瓜后,发病症状与自然发病症状完全一致,而且从接种病株上又重新分离到了此病原细菌,这33个细菌菌株经柯赫法则证明均为该病的致病菌。各菌株致病力无明显差异。经革兰氏染色反应、菌体形态、培养性状、生理生化反应、细胞化学成分分析(糖、蛋白质、氨基酸、脂肪酸、mol% G+C)、DNA-DNA杂交,确认该病原菌为燕麦食酸菌西瓜亚种(Acidovorax avenae subsp.citrulli Willems et al.1992)=类产碱假单胞菌西瓜亚种(Pseudomonas pseudoalcaligenes subsp.citrulli Schaad et al.1978)。该病菌除侵染哈密瓜外,人工接种尚能侵染多种葫芦科及番茄、茄子等作物。     

兰花褐斑病菌实时荧光PCR检测

兰花褐斑病菌(Acidovorax avenaesubsp.cattleyae)是兰花上一种重要进境检疫性有害生物,可通过植株和种子远距离传播,其传染性强,对兰花危害性大。根据核糖体ITS序列设计了TaqMan-MGB探针并建立了实时荧光PCR检测方法。该方法能够特异性检测兰花褐斑病菌,所有供试的目标菌株检测结果均为阳性,而其它28个对照菌株(含同属内其它种及avenae种下其它亚种)均为阴性。利用该方法从发病兰花植株总DNA中检测到该病菌。本方法灵敏度高,检测极限达9×10-9μg DNA,操作方便快速,结果可靠,适合于口岸兰花的进出境检疫及兰花种苗健康质量控制。     

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。     

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...     

广西甜瓜细菌性果斑病病原鉴定及16S rDNA序列分析

【目的】对广西区内疑似甜瓜细菌性果斑病的病原菌进行分离鉴定,明确引起该病害的病原菌,为甜瓜细菌性果斑病的抗病育种及综合防治提供理论依据。【方法】分别采集南宁市和贺州市疑似甜瓜细菌性果斑病的病叶(编号:WM0922)和病果(编号:XD0611)样品,对样品进行分离纯化,并通过测定分离菌株的致病性、观察菌落形态和培养性状、测定其生理生化性状及比对分析16S rDNA序列,对供试病原菌进行鉴定。【结果】从编号WM0922的病叶上分离得到5株菌株,经致病性测定有3株菌株(WM0922-2、WM0922-3和WM0922-4)具有致病性;从编号XD0611的病果上分离得到8株菌株,经致病性测定有4株菌株(XD0611-5、XD0611-6、XD0611-7和XD0611-8)具有致病性;择优选取具有代表性的菌株WM0922-3和XD0611-7进行后续试验,发现二者均可侵染葫芦子叶,革兰氏反应均为阴性,培养性状及生理生化测定结果一致,对比分析16S rDNA基因序列,与Acidororaxcitrulli的相似性均在99%以上。【结论】引起甜瓜细菌性果斑病的病原菌为燕麦嗜酸菌西瓜亚种(A.avenae subsp.citrulli)。