1-氨基环丙烷-1-羧酸在恶臭假单胞菌趋化双孢蘑菇菌丝中的作用

真菌-细菌生物膜(FBB)在制备高效生物肥料接种剂和生防制剂中发挥着重要作用,探讨FBB的形成机理非常有必要。以双孢蘑菇和恶臭假单胞菌UW4为对象,研究了1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)在双孢蘑菇-细菌生物膜形成过程中的作用。采用PDA平板培养双孢蘑菇菌丝,在距离菌丝尖端边缘处涂布UW4菌悬液,双孢蘑菇菌丝生长速度比涂布超纯水的对照组提高10.85%,同时,显微镜和扫描电镜均可观察到UW4能够在双孢蘑菇菌丝表面形成菌膜。使用ACC合成酶抑制剂氨基氧乙酸(AOA)抑制双孢蘑菇菌丝ACC的合成,则UW4不能在双孢蘑菇菌丝表面形成菌膜。此外,UW4 ACC脱氨酶基因缺失突变株也不能形成菌膜。趋化试验发现,UW4可趋化ACC,趋化强度与双孢蘑菇菌丝分泌物中的强趋化物谷氨酰胺和柠檬酸类似,且ACC最适趋化浓度的趋化强度高于谷氨酰胺和柠檬酸最适趋化浓度的趋化强度。而UW4 ACC脱氨酶基因缺失突变株不能趋化ACC。转录组测序分析ACC对UW4基因表达的影响,发现ACC能够引起UW4中趋化和运动相关基因的表达水平发生显著的上调或下调。以上结果表明,ACC是假单胞菌趋化双孢蘑菇的一种强趋化物质,同时是产ACC脱氨酶细菌在真菌菌丝表面形成菌膜的关键信号物质。