细胞壁降解酶在植物病原黄单胞菌致病性中的作用研究进展

由Ⅱ型分泌系统(typeⅡsecretion system,T2SS)分泌的细胞壁降解酶(cell-wall degrading enzymes,CWDEs)在病原菌寄生与致病进程中起着重要作用.CWDEs在植物病原黄单胞菌中具有多样性与特异性.CWDEs在黄单胞菌与寄主植物互作中具有双重功能,一方面能降解植物细胞壁,引起植物病害;另一方面能诱导植物防卫反应.对植物病原黄单胞菌中已鉴定CWDEs的生物学特性及其在病原菌与寄主植物互作中的作用进行了总结,并就CWDEs在不同植物病原黄单胞菌中的差异性进行了分析,同时对未来植物病原黄单胞菌CWDEs的研究方向进行了展望,以期增进对黄单胞菌与寄主植物互作机理的理解.     

稻黄单胞菌碳代谢在致病性中的作用研究进展

碳代谢是稻黄单胞菌体内最基本的代谢之一.碳源的获取对于病原菌在寄主水稻体内成功建立寄生关系和生长繁殖尤为重要.营养驱动是稻黄单胞菌与水稻互作的重要方面,并且与其他致病性决定因素,如Ⅲ型分泌系统(T3SS)等常相关联.为此,对稻黄单胞菌碳代谢的途径与功能、碳代谢途径中编码催化酶基因的生物学特性,以及碳代谢与hrp(hypersensitive response and pathogenicity)系统、群体感应(quorum sensing,QS)的关联性等方面进行了归纳,对利用碳代谢途径防控水稻细菌病害的可能性进行了展望.     

植物病原细菌应急反应研究进展

细菌生活在营养匮乏的环境时,为了能够适应这种恶劣的环境,细菌自身会产生应急反应。细菌的应急反应至今仍是生物学研究热点之一,实施这一应急反应的是胞内的信号分子(p)ppGpp,其能与RNA聚合酶结合,调控许多细胞过程,包括病原细菌致病过程,可以作为防治动植物细菌性病害的药物靶点。植物病原细菌分布范围很广,能引起植物的许多重要病害发生,对许多农作物造成了重大经济损失。本文综述了植物病原细菌解淀粉欧文氏菌(Erwinia amylovora)、丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae)、黑腐果胶杆菌(Pectobacterium atrosepticum)、柑橘黄单胞菌柑橘亚种(Xanthomonas citri subsp.citri)和十字花科黑腐病菌(X.campestris pv.campestris,Xcc)中应急反应的研究进展,为全面、深入地了解植物病原细菌的应急反应,有效防治植物细菌性病害提供参考。     

嗜水气单胞菌Ⅲ型分泌系统研究进展

主要对嗜水气单胞菌Ⅲ型分泌系统、效应蛋白及其致病机理等方面的研究进展进行了综述.细菌分泌系统的发现是近年来细菌致病机制研究的重要进展,许多革兰氏阴性细菌借助于细菌的分泌系统,分泌出毒性因子和效应蛋白,与寄主进行分子交流.     

氮肥增效剂—氯甲嗪对某些微生物生长发育的影响

1977年,我们进行了氮肥增效剂——氯甲嗪对下列微生物生长发育影响的研究: (1)硝化细菌;(2)细黄放线菌5406(简称5406),红花草根瘤菌,磷细菌,钾细菌;(3)小麦赤霉病病原菌,水稻白叶枯病病原菌。结果表明:氯甲嗪对亚硝酸细菌有较强的抑制能力;浓度在10ppm以下对小麦赤霉病病原菌无抑制作用;在一定浓度下对水稻白叶枯病病原菌有抑制作用;浓度在100ppm以下对5406、红花草根瘤菌、磷细菌、钾细菌无抑制作用。     

生育中期水分亏缺复水对水稻根冠及水肥利用效率的补偿影响

为明确水分亏缺复水补偿效应,通过盆栽试验研究了不同施氮水平和不同生育阶段水分控制下限对水稻生长特性的影响.结果表明:不同水氮条件下,水稻根冠干物质累积、根冠异速性生长关系、产量构成因子和水肥利用效率均随胁迫阶段的推进差异显著.分蘖末期水分胁迫复水后能够产生明显的补偿效应,该阶段高氮施肥水平(300kg/hm2)下,重度水分亏缺(40%土壤饱和体积含水率)复水后能够较少影响水稻生长,可以看做是合理的水稻调亏控制指标.     

鳗鲡肠道中嗜水气单胞菌的拮抗菌筛选

从鳗鲡肠道中分离到643株细菌,用点种法筛选出65株病原性嗜水气单胞菌的拮抗菌,研究拮抗效果最好的14株拮抗菌的抗菌谱和生长曲线及其与病原性嗜水气单胞菌的共凝集作用.研究结果显示:NAC琼脂培养基筛选的2株拮抗菌(Na 3-38和Nb 3-15)对7株指示菌均有较强的拮抗作用,Aa 3-22和Mb 3-7对7株指示菌中的5株有拮抗效果;除Na 3-38和Nb 3-15以外,其余12株的生长系数均大于嗜水气单胞菌;11株拮抗菌(Na 3-38、Nb 3-15、Ab 2-55、Ab 2-77、Ab 1-3、Aa 3-22、Aa 3-67、Mb 1-4、Mb 2-10、Mb 3-7和Mb 3-27)和嗜水气单胞菌的共凝集率大于10%.这表明:Aa 3-22和Mb 3-7在抗菌谱和生长曲线及其与病原性嗜水气单胞菌的共凝集作用等方面都适合作为益生菌.     

平菇黄腐病病原菌分离与鉴定

本实验主要是对平菇黄腐病病原菌进行研究。从感染黄腐病的平菇幼菇子实体中分离得到2种具平板生长优势的革兰氏阴性杆状细菌(编号为G1和G2),通过对平菇子实体回接感染实验,发现细菌G1感染的平菇子实体病灶与自然感染的黄腐病状况一致,因此认为该菌就是导致平菇黄腐病的主要病原菌。经采用传统的生理生化实验与16s rDNA序列分析以及Biolog微生物自动鉴定系统分析鉴定,确定该菌为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)。     

国外撷英

一种鉴定草莓黄单胞菌(Xanthomonas fragariae)的新方法由美国农业研究局的植物病理学家玛格丽特·普勒研究成功。草莓黄单胞菌是引起草莓角斑病的病菌。以前鉴定的方法是对该菌采用传统的分离、培养,然后检验致病性有机体,这种方法不仅费时、费力、操作复杂,而且由于该菌与植物组织中经常存在的无害细菌在颜色、增殖速率等方面十分相似,因此直接影响了鉴定的准确性。普勒提供的新方法采用基于遗传信息的聚合酶链反应技术,通过鉴别DNA特征区来识别细菌,具有快速、准确、可靠的特点。     

利用杨树原生质体瞬时表达系统筛选杨生褐盘二孢菌效应因子蛋白

效应因子蛋白在病原真菌侵染宿主植物过程中发挥着重要作用,效应因子的筛选和鉴定是目前研究的难点。笔者以杨生褐盘二孢菌全基因组测序结果为基础,根据真菌效应因子蛋白结构特征,预测出106个候选效应因子,并成功克隆其中25个。利用杨树原生质体瞬时表达系统对这25个候选效应因子蛋白进行细胞内功能筛选,鉴定出4个效应因子蛋白可以抑制杨树转录因子WRKY29启动子的活性,表明这4个效应因子蛋白在干扰植物免疫系统的信号传导途径中发挥重要作用。     

从水稻白叶枯病菌分离的avrBs3家族新成员avrXa3是具双重功能的无毒基因

以转座子标签法从水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv oryzae Dye,Xoo)JXOⅢ基因组文库中筛选到两个阳性克隆pUAV45和pUAV47,其中pUAV45与avrXa10探针进行Southern印迹杂交后显示出同源性.pUAV45携带25.4kb的Xoo基因组DNA.将具有与avrXa10有杂交信号的亚克隆pUAV5K(5.7kb)转入PXO99中发现,接合子PXO99/pUAV5K与PXO99/pUAV45一样在水稻Wase Aikoku 3(Xa3)上表现为致病性明显降低;而在含Xa10抗病基因的水稻Cas209上,则致病性增强.携5.7kb的亚克隆pUAV5K经序列测定和分析后发现,其中含有一个全长2598bp的开放阅读框(ORF),包含有8.5个34个氨基酸的直接重复单元,1个亮氨酸拉链结构域(LZ),3个细胞核定位信号(NLSs)序列以及C端的酸性转录激活区域(AAD),与avrXa10高度同源.据此认为,该ORF是水稻白叶枯病菌JXOⅢ菌株中具双重功能即无毒性功能和侵袭力(症状表达)功能的无毒基因avrXa3,为avrBs3(avr/pth)家族的一个新成员.     

植物模式识别受体FLS2的研究进展

植物通过模式识别受体识别病原微生物保守的分子,开启第一层次免疫屏障,以此实现对各种微生物的非寄主抗性和产生基础防御。第一个被鉴定的植物模式识别受体是识别细菌鞭毛蛋白的拟南芥FLS2,围绕FLS2的大量研究为其他模式识别受体的研究提供了范例,促进了植物免疫理论的建立和发展。通过介绍FLS2的发现过程、命名过程的插曲、结构与功能、激活步骤与相关元件、调控的分子机制、FLS2与病原微生物效应因子的相互作用以及FLS2在被子植物中的系统发生关系,对FLS2研究中显现的蛋白污染和C末端标签问题进行了分析,并介绍了依靠遗传转化植物模式识别受体基因,培育广谱耐久抗病植物的前景。     

抑制多种植物病原菌的几丁质酶产生菌X2-23的鉴定

样品经纹枯病菌细胞壁培养基富集后 ,从 16 6株几丁质酶产生菌中分离得到一株高产几丁质酶细菌X2 2 3.X2 2 3对所有指示菌如水稻纹枯病、稻瘟病、水稻恶苗病、小麦赤霉病、油菜菌核病以及水稻白叶枯病等多种病原菌均具强烈的拮抗作用 .当X2 2 3加入上述病原真菌的液体培养基中时 ,由光学显微镜和电子显微镜观察发现病原真菌菌丝发生扭曲、变形、菌丝细胞壁肿胀裂解、细胞质聚集、原生质体外溢或裸露等异常现象 .几丁质酶活性达 2 5 .5U/mL .该细菌经鉴定为圆孢芽孢杆菌 (Bacillusglobisporus) ,是一种新的几丁质酶产生菌 .     

三类因子在烟草抗赤星病诱导中的作用

试验采用6种诱导接种法和叶片挑战接种法进行测定,结果表明,3种化学物质、非病原细菌的3个菌株和赤星菌6个菌株均可程度不同地诱导烟草对赤星病的系统抗性。化学因子中以IRD1抗性诱导效果最好,抗性诱导效应为54.5％,细菌因子以菌株C_2效果最好(39.2％),赤星菌株以TBA33最好(46.3％)。在茎部注射、叶部注射、伤口接种、灌根、叶面喷洒、叶面悬滴6种诱导接种方法中,化学、细菌因子以叶面喷洒和灌根效果较好,赤星菌株以叶面悬滴和叶面喷洒效果较好。     

水稻Xa7基因抗白叶枯病应答中的活性氧代谢分析

白叶枯病是由革兰氏阴性黄单孢菌水稻变种（Xanthomonas oryzae pv．Oryzae,Xoo）所引起的一种世界性水稻细菌病害．水稻Xa7基因是一个具有广谱抗性的显性抗白叶枯病基因．通过对水稻抗病品种IRBB7（含Xa7）和感病对照IR24接种白叶枯菌PX086,发现：在叶片的病原菌侵染部位,IRBB7比IR24的活性氧（H2O2和O2-）积累更快且含量更高;与活性氧代谢相关的酶,如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化物酶的活性也更高．推测活性氧的代谢调节可能在Xa7基因介导的抗病反应中起作用．     

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.     

大型变压器介质油细菌的研究

从报废的大型变压器介质油中分离得到动性球菌、假单胞菌、黄单胞菌等细菌,并对其形态和代谢进行研究．     

拉萨市林周县甘曲湿地夏、秋季土壤细菌的分离及鉴定

土壤微生物在高原湿地生态系统中具有重要的生态功能。文章在夏、秋两季对西藏拉萨市林周县甘曲湿地10个样点的土壤进行了培养和分离,鉴定出10种不同的细菌,在此基础上对各样点间土壤细菌的群落结构差异进行了分析,并针对夏、秋两季进行了物种多样性分析。分离到的10种细菌分别为:枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis subsp.inaquosorum),氧化微杆菌(Microbacterium oxydans),苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis),嗜根寡氧单胞菌(Stenotrophomonas rhizophila),金黄杆菌属细菌(Chryseobacterium gambrini),新鞘氨醇杆菌属细菌(Novosphingobium capsulatum),维氏气单胞菌(Amromonas veronii),好氧反硝化菌(Pseudomonas chengduensis)和微小杆菌属细菌(Exiguobacterium artemiae)等9种菌和一种未知菌株。其中,维氏气单胞菌(Amromonas veronii)是夏、秋两季的优势种,维氏气单胞菌(Amromonas veronii)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis subsp.Inaquosorum)、氧化微杆菌(Microbacterium oxydans)是夏、秋两季的主要菌株,而嗜根寡氧单胞菌(Stenotrophomonas rhizophila)和金黄杆菌属细菌(Chryseobacterium gambrini)为夏季特有,新鞘氨醇杆菌属细菌(Novosphingobium capsulatum)和微小杆菌属细菌(Exiguobacterium artemiae)为秋季特有。多样性分析结果表明,夏季1#和4#样点物种多样性最丰富,3#样点多样性最低,而秋季8#样点多样性最丰富,1#最低。可知,夏、秋两季甘曲湿地土壤细菌物种多样性存在差异。     

抗嗜水气单胞菌AH1血清交叉免疫反应的评价

本研究利用嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)AH1腹腔注射小白鼠,测定半数致死量LD50为1.35×107.在此基础上制备抗嗜水气单胞菌AH1血清(抗AH1血清),采用凝集反应测出抗AH1血清的效价为25,600.进一步分析抗AH1血清对温和气单胞菌(Aeromonas sobria)等13种致病菌的交叉免疫反应,结果表明,抗AH1血清与气单胞菌属细菌、弧菌属细菌和假单胞属细菌之间的交叉反应程度比较大,而与其它属细菌之间存在的交叉反应程度小,或不存在交叉反应.     

肠道病原性大肠杆菌所致的犊牛腹泻

在日本犊牛腹泻可造成肉牛饲养业的重大经济损失。虽然这种病在病原学上是由各种病原菌引起的复合性病症,但肠道病原性大肠杆菌(EPEC)被证明是这种病的主要病原。由肠道病原性大肠杆菌引起的本病,其特点是细菌在小肠粘膜表面聚集并产生肠毒素。细菌借助特异性菌毛聚集。发现 K_(88),K_(99)和987P 型抗原的菌毛是动物肠道病原性大肠杆菌的聚集因子。关于犊牛的肠道病原性大肠杆菌,K99抗原的存在与肠毒素产生特别是耐热肠毒素 a(STa)的产生存在着正相关。