伯克霍尔德氏菌JP2-270抗水稻纹枯病菌机理的初步研究

水稻纹枯病是由立枯丝核菌Rhizoctonia solani引起的,是水稻的三大病害之一。本研究采用基因敲除、荧光定量PCR和靶向代谢物差异分析等方法,初步探索了伯克霍尔德氏菌Burkholderiasp.JP2-270抑制水稻纹枯病菌的作用机制。首先,选取了水稻稻瘟病菌Magnaporthe oryza、香蕉枯萎病菌Fusarium oxysporum、番茄斑枯病菌Septoria lycopersici Speg.、小麦赤霉病菌Fusarium graminearum和烟草枯萎病菌Fusarium oxysporum等病原真菌进行抗真菌活性测定,结果表明,菌株JP2-270具有广谱抗真菌活性。其次,通过靶向基因敲除明确了菌株JP2-270所产生的硝吡咯菌素pyrrolnitrin是抑制立枯丝核菌GD118的主要次生代谢物。最后,qRT-PCR分析表明硝吡咯菌素的合成在转录水平上受到菌株JP2-270中Lys R家族转录调控蛋白Bys R的正向调控;并且,差异代谢物谱分析也证明Bys R能够正调控硝吡咯菌素的合成。在伯克霍尔德氏菌中Lys R类型的转录调控蛋白Bys R作为硝吡咯菌素合成调控的研究属于首次报道,Bys R蛋白可作为基因工程的靶点,通过遗传改良提高硝吡咯菌素的生物合成量。因此,菌株JP2-270具有开发成生物防治剂防治植物真菌病害的潜能。