非亲和性识别与逆反理论

在以植物过敏反应(HR)为特征的植物细菌性病害中,识别作用发生在寄主与病菌的非亲和菌株之间,导致细菌被奇主细胞壁结构特异物(ES)所固定,“固定学说”认为这是植物防卫反应的一个关键环节。但植物对非亲和与亲和菌株的反应常有一些中间状态,“逆反理论”认为这表明植物在对病原物发生防卫反应的同时,也造就了有利于病原物开始寄生生活的环境。文章简述了这一理论对植物病理学和病害控制的意义。     

水稻细菌性基腐病菌发生规律及其防治探讨

水稻产区中,中国及东南亚国家重要细菌病害之一是水稻细菌性基腐病(Rice Bacterial Foot rot),在局部水稻产区不同年份起灾流行。针对该病害在中国的病原细菌的分类现状、发生危害情况、寄主范围、侵染特性、致病性致、病因子等相关发生规律进行了分析,提出了该病害发生规律及防治的问题。     

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)TH2菌株抗菌物质对植物病原菌的抑制作用

作者从福建各地不同作物根围和根际土壤中筛选出拮抗茄科青枯病一些菌株,其中有一芽孢杆菌的强拮抗菌株(TH2),研究认为该菌株不仅对茄科的青枯病病菌有抑制作用,而且对Xanthomonas camperctris.及Erwina carotovora的病原细菌和Peronospora parasitica的病原真菌都有抑制作用,抑菌谱广.田间小区试验证明TH2菌滤液可以防治姜瘟病、白菜软腐病、花椰菜黑腐病等.     

秀丽隐杆线虫病原逃避行为调控的分子机制研究进展

线虫(Caenorhabditis elegans)生活在复杂生态系统的环境中,具备对环境刺激变化的敏锐感知和应对能力.除常规非生物或生物逆境,如不适宜的气味、温度和盐离子可使线虫产生逃避反应外,病原细菌侵染也能诱发其逃避行为,从而有效帮助线虫辨别病原细菌和细菌食物、迅速逃离危险,是线虫提高生存率的重要策略.现有的研究证明,病原菌铜绿假单胞PA14(Pseudomonas aeruginosa,简写为PA14)、沙雷式菌(Serentia marcescens)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)等都会诱发逃避.根据逃避行为的方式和作用机制不同可将其分为两类:一类是应对病原伤害形成的本能逃避行为;第二类是学习记忆产生的学习型逃避行为.该文将针对秀丽隐杆线虫的两类病原逃避行为的分子机制进行综述.     

基于LC-MS/MS策略建立十字花科黑腐病菌蛋白质表达谱的方法研究

【目的】建立十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc)的蛋白质组学研究平台,用于分离、鉴定该菌的致病相关蛋白质。【方法】Xcc 8004经过液体培养,分别提取胞内蛋白质和胞外蛋白质,对所有蛋白质进行液体酶解,通过强阳离子交换色谱预分离多肽混合物,预分离后的馏分采用EASY-nLC结合LTQ-Orbitrap质谱鉴定蛋白质表达谱。【结果】建立了基于bottom-up策略的蛋白质组鉴定方法,采用第一维离子交换预分离和第二维反相色谱分离结合,实现了高通量鉴定蛋白质组表达谱的技术体系。通过SEQUEST检索,在胞内蛋白质样品中共鉴定蛋白质数目为1595个,胞外蛋白质样品共鉴定蛋白质数目为1241个。【结论】建立的LC-MS/MS方法适合用于十字花科黑腐病菌蛋白质组学的研究,为研究微生物植物相互作用奠定了方法与理论基础。     

丽格海棠细菌性叶斑病病原菌鉴定

2011年在云南石林丽格海棠上发现一种由细菌侵染引起的新病害,称为丽格海棠细菌性叶斑病.该病主要危害叶片,症状为叶片边缘形成倒V字型坏死和起皱.从病叶上分离到14株细菌菌株,菌株接种于不同丽格海棠品种上,发病症状与田间自然症状一致,采用柯赫氏法则重新分离得到此病的病原细菌.经培养性状、菌落形态观察、生理生化特性分析(Biolog系统)和16S rDNA序列分析以及病原菌的寄主范围测定,确定该病原菌为野油菜黄单胞菌秋海棠致病变种Xanthomonas campestris pv.begoniae.这是中国关于Xcb侵染丽格海棠的首次报道.     

内生芽孢杆菌防治植物病害的应用及作用机制研究进展

植物内生细菌由于其独特的生境,成为植物病害防治中的重要生防因子.芽孢杆菌在植物体内分布具有广泛性和多样性,其在防治病害和促进植物生长发育方面的作用被广泛研究和应用.芽孢杆菌控制植物病害的作用机制主要包括竞争、拮抗、促进植物生长和诱导植物抗病性四个方面.植物诱导抗性作为植物内生细菌防病的主要机制之一,具有非特异性、广谱性和系统性,在植物病害的生物防治中可被广泛应用.     

甘蔗黑腐病病原菌的鉴定

在云南开远6根发病的甘蔗茎上分离到甘蔗黑腐病病原菌,鉴定了该病害的病原菌,以期为防治和控制该病害提供一定的理论依据.基于致病性测定,ITSI-5.8S-ITS2 rDNA序列的系统发病分析和形态学观察结果,甘蔗黑腐病是由多脂长喙壳菌(Ceratocystis adiposa(Butl.)Moreau)引起的,该病菌导致甘蔗黑腐病在中国属首次报道.     

柑桔白癞病病原研究

1996～1998年对常德、沅江及本校农场的温洲蜜柑、建柑、酸橙、甜橙、金香柚的白癞病病果进行分离、接种和再分离,证实柑桔白癞病病原为:柑桔炭疽刺盘孢菌Colletotrichum gloeosporioides Penz.;柑桔蒂腐菌Botryodiplodia theobromae Pat.(原名Diplo-dia natalensis Pole- Evans);柑桔黑腐交链饱霉 Alternaria citri EII.et Pierce。3种病原真菌可以单独或混合侵染。     

桃杏果实内生细菌多样性分析及软腐病原菌的分离与验证

为了解桃和杏采后果实内生细菌群落组成,并对潜在病原细菌进行筛选与验证,为其贮藏保鲜、软腐病害防治等相关研究奠定基础,利用高通量测序技术,对新疆地产油桃和库车小白杏采后果实内生细菌群落组成进行分析;同时,利用微生物传统分离培养,采用16S rDNA序列分析对潜在病原细菌进行分子鉴定,并利用离体接种法和再分离法,对相关菌株的致病能力进行验证。研究结果表明,油桃和库车小白杏内生细菌共包括128个操作分类单元,涉及9个门117个属,其中变形杆菌门(Proteobacteria)为绝对优势菌门,其次为厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes);在属水平上,油桃以泛菌属(Pantoea)、芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、拟杆菌属(Bacteroides)等菌属为优势菌群;库车小白杏以葡糖杆菌属(Gluconobacter)、泛菌属(Pantoea)、克里斯滕森菌(Christensenella)、普氏菌属(Prevotella)等菌属为优势菌群。通过分离筛选获得了1株潜在采后致腐病原细菌XAAS-P1,经分子鉴定初步确定其归属于泛菌属(Pantoea)。XAAS-P1对采后油桃和库车小白杏均具有较强的致腐能力,并呈现出与自然软腐一致的病状。接种4d后,XAAS-P1致腐率可达100%,与阴性对照组相比,接种组样品的软腐现象提前了1d。对接种组病灶中的微生物进行再分离、鉴定,结果显示,菌株XAAS-P1是病灶组织中的绝对优势菌群,证明了菌株XAAS-P1是导致采后油桃和库车小白杏软腐变质的主要病原细菌。研究表明,桃和杏果实中存在丰富多样的内生细菌,其内生泛菌XAAS-P1可导致采后油桃和库车小白杏的软腐变质。     

广西北部湾大宗海水养殖鱼类卵形鲳鲹感染溶藻弧菌及其致病性研究

【目的】2016年广西钦州湾近海网箱养殖的卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)发生以体表皮肤溃烂、皮下出血、内脏器官病变为典型症状的细菌性疾病,通过对患病卵形鲳鲹中病原菌进行分离、鉴定与保存,为后续开展病原菌快速检测技术和防控技术等研究,以及控制相关病原菌在海水养殖中的暴发和流行奠定基础。【方法】利用LB平板和TCBS平板从患病卵形鲳鲹体表溃烂病灶、肾脏、肝脏组织中分离纯化疑似病原菌,并对其进行常规形态特征和生理生化反应的生物学检验,通过16SrDNA基因测序对疑似病原菌株进行分子生物学鉴定,在细胞和鱼体水平开展病原菌的致病性研究,同时进行人工感染的回接试验。【结果】分离得到4株疑似病原菌(TOQZ01,TOQZ02,TOQZ03,TOQZ04),基于其表型、分子生物学特征和进化关系,判定4株菌株均为弧菌属的溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus),且细胞毒性试验和回归试验证实,分离得到的溶藻弧菌为此次卵形鲳鲹发病的病原菌。【结论】溶藻弧菌是引起广西沿海地区海水养殖鱼类发生细菌性鱼病的主要致病菌之一,未来将基于本研究中分离得到的溶藻弧菌开展病害快速检测技术和防控技术等现代海水生态健康养殖关键技术研究,以实现对广西海水养殖溶藻弧菌病的快速诊断、实时监控和有效预防。     

库区植物塘水生植物附着细菌群落季节演替特征及影响因素

采集天然湿地中的狐尾藻、凤眼莲、睡莲3种水生植物,采用高通量测序分析3种水生植物表面附着细菌群落,探究其细菌群落结构的季节演替,并分析环境因子对群落变化的影响。结果表明:(a)3种水生植物附着细菌主要有蓝细菌门(Cyanobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria),这3种植物表面附着的细菌群落结构在门水平上类似,在属水平上丰富度及演替特征存在差异,主要与植物茎叶面积、植物分泌物质及植物茎叶光合作用强度等因素有关;(b)在属水平上,这3种水生植物附着细菌群落季节演替是具有一定方向性的自发进行的过程,不受外在单一因子的限制,是宿主植物和外部水环境共同作用的结果;(c)通过聚类分析发现,环境变化对附着细菌群落结构的影响程度高于植物种类,环境因子的CCA分析表明温度、pH、TN是水生植物附着细菌群落演替的主要影响因素。     

Agrobacterium-mediated transformation: state of the art and future prospect

Great progress has been made in recent years in studies on the mechanism ofAgrobacterium-medicated transformation and its application. Many details of the key molecular events within the bacterial cells involved in T-DNA transfer have been elucidated, and it is notable that some plant factors which were elusive before are purified and characterized. Vast kinds of species, which were either recalcitrant to or not included in the host range ofAgrobacterium, can now be transformed by this bacterium, and they include the very important cereal species, gymnosperms, yeast and many filamentous fungi. The simplein vivo transformation of tissue in intact plants and the “agrolistic” methods to transform recalcitrant plants are the two novel technical achievements. Combined with other powerful techniques such as bacterial artificial chromosome, very large DNA fragment can be transformed into the plant genome byAgrobacterium. Further studies will elucidate more plant-encoded factors involved in T-DNA transformation and there is a need to develop more powerfulAgrobacterium-based transformation systems to meet different needs in basic research and crop improvement practice.     

广西喀斯特地区植物根际土壤解磷菌筛选及促生效应研究

【目的】广西喀斯特石漠化地区水土流失和植被退化严重,土壤有效磷含量低是限制植被修复的因素之一,筛选乡土高效解磷菌株,可以加快修复石漠化生态环境。【方法】通过调查筛选石漠化地区常见植物根际土壤解磷菌,检测解磷菌株解磷能力,并将优良菌株培养后接种至顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)幼苗根际土壤,检测解磷菌对植物的促生效应。【结果】石漠化地区土壤中解磷微生物丰富,共筛选出20株解有机磷菌和24株解无机磷菌,分别属于11个类群,其中,假单胞菌属(Pseudomonas)为石漠化植物根际土壤解磷菌的优势类群。解有机磷菌解磷能力为35.4～79.2μg/mL,解无机磷菌解磷能力为112～253.2μg/mL。接种解磷菌剂对顶果木生长和养分吸收具有显著促进作用,植株地上生物量比对照增加14.5%～30.5%,根系生物量比对照增加27.6%～45.7%。接种IP-HLG1和IP-CTM11处理的植株氮、磷含量显著高于对照处理,分别比对照处理高9.3%、19.7%和24.6%、20.3%。与对照处理相比,接种菌剂处理土壤有效磷含量增加了34.5%～69.1%,IPHLG1和IP-CTM11处理增加显著。【结论】石漠化土壤中解磷菌以假单胞菌属为优势类群,筛选的解磷菌株IP-HLG1和IP-CTM11对顶果木幼苗生长具有显著促进效应,对石漠化土壤磷元素活化能力较强,可作为研发微生物肥料的潜在功能菌株。     

海芒果可培养细菌的分离鉴定及其抑制海洋鱼类致病菌活性研究

【目的】研究红树植物海芒果Cerbera manghas L.及其根际土壤可培养细菌多样性及其代谢产物抑制鱼类致病菌的生物活性。【方法】采用纯培养法分离并基于16SrRNA基因序列的系统发育分析法对分离得到的细菌进行多样性研究,采用滤纸片法研究其抑制海洋鱼类致病菌的生物活性。【结果】从海芒果及其根际土壤中共分离得到15株可培养细菌,采用16SrRNA基因序列的系统发育分析后发现,这些菌分属于2个大的细菌发育类群:厚壁菌门(Firmicutes,占比为53%)和放线菌门(Actinobacteria,占比为47%),其中4株为芽孢杆菌属,6株为链霉菌属。活性研究发现,所有测试菌株对3种海洋鱼类致病弧菌均有一定的抑制作用,其中VT86(Kitasatospora paranensis),V139-2(Streptomyces luteireticuli),V140-2(Streptomyces jiujiangensis),VT19(Streptomyces orinoci),VT113(Streptomyces niveiscabiei)这5株菌的抑菌效果较好,以VT86(K.paranensis)抑菌活性最好。【结论】红树植物海芒果及其根际土壤中的细菌丰富多样,部分细菌具有抑制海洋鱼类致病菌生长的生物活性,具有开发成新型抑制鱼类致病菌药物的潜力。     

脑出血患者肺部感染病原菌分布及易感因素分析

目的分析脑出血患者引起肺部感染的易感因素及病原菌分布。方法回顾性分析186例脑出血患者合并肺部感染的临床资料,进行肺部感染易感因素及细菌学分析。结果肺部感染的易感因素为慢性疾病糖尿病史、护理不当引起食管反流、使用≥3种抗菌药物、昏迷时间7 d、年龄60岁,差异均有统计学意义(P0.05)。共检出病原菌186株,以革兰阴性杆菌为主,占75.4%.前5位的病原菌依次是肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌,分别占22.5%,18.1%,13.4%,6.4%,5.7%,病原菌呈现较高多重耐药性。结论针对引发肺部感染的病原菌分布及易感因素进行预防和治疗,给予患者更好的护理,可降低医院肺部感染的发生和死亡率。     

毒死蜱降解菌CD7的筛选与植物根际促生菌JD37的联合应用

筛得一株毒死蜱降解菌CD7,联合植物根际促生菌JD37,研制了一种能修复土壤的农药污染,同时促进植物生长的复合型土壤改良剂.实验结果显示:将CD7和JD37发酵液按体积比1∶1使用,可以促进植物生长,并在25 d内降解土壤中约66.43%的毒死蜱.在载体量相同情况下,蚯蚓粪比滑石粉吸附更多混合菌株.在室温贮藏一个月,活菌数为4.81×10~7CFU/g;制备的复合改良剂与土壤按质量比1∶1使用时,能促进植物生长、提升土壤酶活性、增加土壤中微生物的数量.     

单性木兰幼苗与成年植株叶片光合功能及结构比较

为探究单性木兰（Kmeria septentrionalis）幼苗、成年植株叶片结构和光合特性的差异情况以及内在联系,揭示单性木兰叶片结构对光合速率的影响规律,本研究采用Li-6400便携式光合仪测定单性木兰幼苗和成年植株叶片的光合-光响应曲线,并通过电镜扫描比较其幼苗和成年植株叶面解剖特征的差异。结果表明：单性木兰成年植株的净光合速率显著高于幼苗;最大净光合速率（P_max）和光饱和点（LSP）存在显著性差异;成年植株对强光的利用能力高于幼苗,而幼苗较成年植株有更好的弱光利用能力;幼苗和成年植株的总叶绿素[Chl（a+b）]、类胡萝卜素（Car）、叶片厚度（LT）、气孔面积（SA）、气孔密度（SD）、栅栏组织厚度（PPT）和气孔横轴长度（SW）均存在显著性差异;Car、Chl（a+b）、SA和SD对光合生理特性的影响最为显著。因此,建议在单性木兰的引种栽培中,将幼苗进行遮阴处理,随着植株生长可适当减小遮阴度,待植株成年后可不做遮阴处理。     

Reporter-based screen for <Emphasis Type="Italic">Arabidopsis</Emphasis> mutants compromised in nonhost resistance

Plants are exposed to many potentially pathogenic microbes in the environment, but each species is only susceptible to a limited number of pathogens. The broad resistance is referred to as nonhost resistance. To date, little is known about the underlying mechanism of nonhost resistance and the signaling transduction process. Here we describe a simple method for isolating Arabidopsis nonhost resistance mutants against a nonadapted bacterial pathogen. A RAP2.6 promoter-driven LUC reporter system was developed to replace the tedious bacterial growth assay during the primary screening. The RAP2.6-LUC reporter gene is normally induced by the virulent bacterium Pseudomonas syringae pv tomato but not the nonadapted bacterium P. syringae pv phaseolicola. By using this method we iso- lated 4 mutants displaying strong reporter activity in response to P. syringae pv phaseolicola, which were characterized in some details, ebsl, ebs2, ebs3, and ebs4 （enhanced bacterial susceptibility） were compromised in resistance against P. syringae pv phaseolicola and/or P. syringae pv tomato. In addition, ebs4 showed enhanced hypersensitive response to the incompatible bacterium P. syringae pv tomato （avrB）. These results demonstrated that the method is suited for large scale screening for nonhost resistance mutants.     

珊瑚来源群体淬灭活性产生菌的筛选与抑菌活性研究

珊瑚病原菌的群体感应（Quorum Sensing，QS）是介导珊瑚疾病发生的重要因素，抑制病原菌的群体感应可以有效抵抗病原菌的侵染作用。为解决耐药性难题并维持珊瑚礁生态系统健康，本研究以紫色杆菌（Chromobacterium violaceum）为指示菌，从三亚市鹿回头半岛三亚湾（109°28''E，18°13''N）采集的珊瑚样品中，分离筛选具有较高群体淬灭酶活性的珊瑚共附生细菌，经16S rDNA测序初步鉴定其大部分为弧菌属。进一步研究群体淬灭活性菌株对两株珊瑚致病菌溶珊瑚弧菌V545（Vibrio coralliilyticus）和溶藻弧菌Z-14（V.alginolyticus）的生长、运动及生物被膜生成的影响。结果显示，5株群体淬灭活性菌株明显抑制溶珊瑚弧菌V545及溶藻弧菌Z-14的生长，8个菌株对溶藻弧菌Z-14的运动有明显抑制作用；9个菌株可显著抑制溶珊瑚弧菌V545生物被膜形成，13个菌株可显著抑制溶藻弧菌Z-14的生物被膜形成，其中11个菌株对溶藻弧菌Z-14生物被膜生长抑制率均超过85%；部分群体淬灭活性菌株对溶珊瑚弧菌V545和溶藻弧菌Z-14的生长、运动及生物被膜形成均有显著抑制作用。本研究筛选获得具有群体淬灭活性的细菌，并揭示其群体淬灭活性对珊瑚致病菌生长、运动、生物膜生成的影响，为解决珊瑚微生物抗病机制提供理论依据与原创材料。