蘇云金芽胞桿菌AHL內(nèi)酯酶功能及其抗魔芋軟腐病研究.pdf

1、本文主要研究了蘇云金芽胞桿菌AHL內(nèi)酯酶的抗病功能和其本身在蘇云金芽胞桿菌中的調(diào)控功能。主要研究結(jié)果如下： 1.蘇云金芽胞桿菌中AHL內(nèi)酯酶的抗病活性檢測(cè) 通過(guò)對(duì)蘇云金芽胞桿菌不同菌株的抗病活性進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)各菌株之間對(duì)大白菜軟腐病菌SCGl的致病性抑制活性存在較大差異。從抗病活性較高菌株H<,38>和H<,42>中克隆aiiA基因并在大腸桿菌中表達(dá)，表達(dá)的AHL內(nèi)酯酶也能較強(qiáng)抑制大白菜軟腐病菌SCGl的致病作用。另

2、外，對(duì)這種蛋白的潛在防治對(duì)象進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)植物病原細(xì)菌中除了黃單胞桿菌中AHL信號(hào)較弱外，其余菌株均有較強(qiáng)的AHL信號(hào)存在；在革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌和真菌中沒(méi)有檢測(cè)到AHL信號(hào)分子。 2.抗病蘇云金芽胞桿菌工程菌的田間應(yīng)用 利用抗病工程菌株BMB686和BMB3439于2003年、2004年及2005年連續(xù)3年對(duì)魔芋新區(qū)與老區(qū)進(jìn)行灌根防治試驗(yàn)，同時(shí)以化學(xué)農(nóng)藥作為對(duì)照。結(jié)果表明：抗病工程菌株在老區(qū)的相對(duì)防效可達(dá)32—40％，在新區(qū)

3、的相對(duì)防效可達(dá)40—45％；化學(xué)農(nóng)藥在魔芋軟腐病發(fā)病盛期的最高相對(duì)防效只有50％左右，絕大部分化學(xué)農(nóng)藥的相對(duì)防效為40％或更低。 3.aiiA基因的改造及轉(zhuǎn)化花魔芋 依據(jù)魔芋的密碼子偏愛(ài)性改造aiiA基因，構(gòu)建轉(zhuǎn)化花魔芋的雙元載體，利用優(yōu)化的花魔芋組織培養(yǎng)與再生體系轉(zhuǎn)化花魔芋，潮霉素標(biāo)記的合適篩選壓前期為22.5 mg／L，后期為37.5 mg／L，抗性苗經(jīng)PCR檢測(cè)確定該基因已成功轉(zhuǎn)化到花魔芋中。 4.AHL內(nèi)

4、酯酶在蘇云金芽胞桿菌中的調(diào)控功能研究 蘇云金芽胞桿菌中以下生理現(xiàn)象與AHL內(nèi)酯酶的表達(dá)水平有關(guān)：1)在LB培養(yǎng)基中，提高AHL內(nèi)酯酶的表達(dá)量會(huì)縮短細(xì)菌的代時(shí)；當(dāng)在LB培養(yǎng)基中添加體積比為2％或4％的乙醇時(shí)，蘇云金芽胞桿菌的代時(shí)會(huì)隨著AHL內(nèi)酯酶的表達(dá)量提高而大大延長(zhǎng)。2)在37℃培養(yǎng)時(shí)，AHL內(nèi)酯酶的表達(dá)水平與蘇云金芽胞桿菌黑色素的產(chǎn)量呈正相關(guān)。3)在swanning評(píng)價(jià)盤中于28℃恒溫保濕條件下培養(yǎng)48 h后，AHL內(nèi)酯酶的表

5、達(dá)水平與細(xì)菌的swarming能力呈負(fù)相關(guān)。4)AHL內(nèi)酯酶的表達(dá)水平越高，蘇云金芽胞桿菌孢子發(fā)育分化階段越遲。對(duì)已測(cè)序的蠟狀芽孢桿菌群中aiiA及兩側(cè)基因排列分析，沒(méi)有找到與乙醇耐受、酪氨酸激酶和孢子分化發(fā)育相關(guān)基因，但發(fā)現(xiàn)aliA兩側(cè)基因都是跟膜相關(guān)的基因，并且隨著AHL內(nèi)酯酶表達(dá)水平的提高，aiia兩側(cè)基因的轉(zhuǎn)錄水平逐步提高。因此推測(cè)AHL內(nèi)酯酶的表達(dá)水平可能影響了其兩側(cè)基因的表達(dá)水平，影響了膜的通透性，進(jìn)而引發(fā)了上述現(xiàn)象的產(chǎn)生。