铜绿假单胞菌单PilZ结构域蛋白PA0012和PA4324突变体生物学表型的初步筛选

目的 本研究以铜绿假单胞菌单PilZ结构域的环二鸟苷酸受体蛋白PA0012和PA4324为研究对象,研究这2个蛋白对生物学表型的影响。方法 本研究首先利用同源重组的方法对编码PA0012和PA4324蛋白的基因进行了敲除,得到敲除突变体菌株ΔPA0012和ΔPA4324。然后,将实验分为3组,以野生型菌株PAO1为对照,用这2个突变体进行了表型筛选,包括群集运动能力、感染生菜的能力、对线虫的致病力和蛋白酶活性等,采用单因素方差分析对各组间的差异进行统计分析。随后对这2个突变体和野生型菌株进行了RNA测序,分析2个单PilZ结构域蛋白突变导致的基因差异表达,在转录水平上综合分析2个蛋白对生物学表型的影响。结果 本研究发现这2个单PilZ结构域蛋白的突变均能导致铜绿假单胞菌的群集运动增强,感染生菜的能力减弱,对线虫的毒性和蛋白酶活性的影响则无显著变化。RNA测序结果表明,这2个蛋白突变均可导致铜绿假单胞菌中大量基因的差异表达,且有一些共同的差异基因。结论 铜绿假单胞菌的PA0012和PA4324突变均能增强其群集运动和减轻其对生菜的感染,为后续机制研究奠定了基础。

生物炭环境协同生防菌Bacillus amyloliquefaciens P4防控香芋软腐病的研究

为挖掘香芋软腐病的生物防治资源,探讨生物炭环境协同解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)对香芋软腐病病原菌(Dickeya fangzhongdai)的拮抗作用以及生物防治效果,利用平板对峙法从健康香芋植株中筛选出一株拮抗Dickeya fangzhongdai ZXC1的菌株P4并对其进行分类鉴定;采用竞争性培养的方法验证生防菌的拮抗效果;利用对峙平板法,根据抑菌圈大小明确生物炭是否能够促进生防菌分泌拮抗物质;利用计数统计法测定不同浓度的生物炭环境中致病菌及拮抗菌的数目变化;不同含量生物炭环境下进行盆栽试验,分析生物炭环境与生防菌作用下香芋软腐病病原菌种群数量变化,并统计香芋的发病情况。结果表明,P4菌株对香芋软腐病病原菌具有良好的抑制作用;适量生物炭能够加强生防菌对香芋软腐病的防治效果,并且能直接抑制病原菌致病;生物炭直接刺激生防菌增强其分泌拮抗物质的效果很微弱;生防菌与病原菌的数目随生物炭浓度的上升而增加。P4菌株可作为香芋软腐病的生防菌。加入适量的生物炭能够促进土壤中生防菌生长繁殖并使其占据良好的生态位,加强生防菌对香芋软腐病的生防效果,并且仅加入生物炭也能够抑制病原菌致病。

水稻基腐病菌拮抗菌解淀粉芽孢杆菌E3菌株的鉴定及抑菌活性

【目的】纯化和鉴定从柑橘根际土壤分离得到的可抑制水稻基腐病菌Dickeya zeae EC1生长的解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens,并解析其抑菌机制。【方法】采用平板扩散法从根际土壤中筛选出1株拮抗D.zeae EC1的B.amyloliquefaciens E3菌株;根据细菌菌落表型、生理生化特征结合16S rDNA序列分析等方法对E3菌株进行分类鉴定;检测无菌E3培养液对D.zeae EC1侵染水稻种子能力的影响;盐酸沉淀结合丙酮抽提法提取E3菌株脂肽粗提物;采用平板对峙法测定E3菌株脂肽粗提物对病原真菌的抑菌活性,琼脂扩散法测定E3菌株脂肽粗提物对病原细菌的抑菌活性及最小抑菌浓度(Minimum inhibitory concentration,MIC);用Durashell C18柱对脂肽粗提物进行HPLC分离纯化;通过液相色谱−质谱联用(LC-ESI-MS)分析,鉴定抑菌物质的相对分子质量并推测其化学组成。【结果】B.amyloliquefaciens E3菌株对茄病镰刀菌Fusarium solani、香蕉基腐病菌、茄科劳尔氏菌Ralstonia solanacearum等多种植物病原菌生长具有抑制作用,表现为广谱抗性;B.amyloliquefaciens E3菌株的无菌培养液能够抑制D.zeae EC1侵染萌发的水稻种子,显著提高水稻种子的萌芽率;B.amyloliquefaciens E3菌株的脂肽粗提物可以抑制D.zeae EC1的生长,其MIC为348.97μg/mL;HPLC分离纯化结合LC-ESI-MS分析发现,B.amyloliquefaciens E3菌株分泌的主要抑菌活性物质包括Surfactin、Fengycin和Iturin 3类脂肽类抗生素。【结论】B.amyloliquefaciens E3菌株具有作为生防菌的潜力,它可能通过分泌Surfactin、Fengycin和Iturin 3种脂肽类抑菌活性物质,拮抗水稻基腐病菌、茄科劳尔氏菌、茄病镰刀菌等多种植物病原菌。研究结果可为该菌的生物防治应用提供理论依据。