棉花病菌Xanthomonas campestris pv.malvacearum的一种具特异肽键专一性的胞外蛋白酶的纯化与鉴定

棉花病原体Xanthomonas campestris pv.malvacearum在酪蛋白(脱脂奶)存在下生长时产生胞外蛋白酶活性,其中至少包含3种蛋白酶,表观分子量分别为29(蛋白酶-1)、38和43kD。 蛋白酶-1被纯化,其最适pH在5.5～7.5之间。抑制研究表明蛋白酶-1可被Phosphoramidone、EDTA及1,10-邻二氮杂菲抑制,然后用锌离子温育重新激活,说明这是一个金属蛋白酶。发现蛋白酶-1特异地裂解肽链的天冬氨酸残基或半胱氯酸残基的氨基端侧,这种高度的肽键专一性预示这个酶在蛋白质链顺序分析中及由较大蛋白质制备特定多肽方面可能十分有用。     

棉花枯萎病菌突变体库的构建及分析

[背景]棉花枯萎病逐渐成为威胁新疆海岛棉产业发展的主要病害,但关于棉花枯萎病菌的致病力、产孢量、生长速度及颜色变化等相关功能基因目前还不是十分明确.[目的]通过构建绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)标记棉花枯萎病菌突变体库,筛选出由于T-DNA的随机插入而导致性状发生变异的突变体...     

十字花科黑腐病菌全局转录后调控蛋白RsmA抑制胞外蛋白酶产生

胞外蛋白酶、胞外淀粉酶和胞外纤维素酶是十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc)的重要致病因子,它们的表达受到严格的调控。本实验室之前的研究发现,在Xcc8004菌株中,编码全局转录后调控蛋白RsmA的基因rsmA缺失导致胞外淀粉酶和胞外纤维素酶产量显著下降,但不影响胞外蛋白酶的产量。因此认为,RsmA正向调控胞外淀粉酶和胞外纤维素酶的产生,而不调控胞外蛋白酶的产生。为了进一步明确RsmA是否参与胞外蛋白酶的表达调控,本研究构建了rsmA的过量表达株OErsmA,检测了其胞外蛋白酶产量,并和带有空的过表达载体的野生型菌株(WT/pB)的胞外蛋白酶产量进行了比较。结果发现,OErsmA的胞外蛋白酶产量比WT/pB的显著下降,证明RsmA具有抑制胞外蛋白酶产生的功能。Northern杂交结果显示,主胞外蛋白酶基因prtA的mRNA积累量在OErsmA和WT/pB中没有明显差异。而凝胶阻滞实验(electrophoretic mobility shift assay, EMSA)结果显示,(His)₆-RsmA能...     

大肠杆菌全局调控蛋白CsrA中抑制十字花科黑腐病菌胞外蛋白酶活性所必需的氨基酸残基的鉴定

CsrA/RsmA蛋白家族是细菌中一类重要的转录后全局调控因子,它们调控细菌的碳代谢、次生代谢、运动、生物被膜形成以及致病等过程。CsrA/RsmA蛋白家族通常由60~72个氨基酸基组成,其中第1至第52位氨基酸高度保守,而第53位以后的氨基酸则高度可变。目前人们认为其氨基酸高度保守性是不同种属细菌CsrA/RsmA功能和作用机理相似的基础,但是其高度可变区与不同种属CsrA/RsmA蛋白功能差异的关系尚不清楚。我们之前的研究显示,大肠杆菌(Escherichia coli)的CsrA(CsrAE.coli)蛋白的高度可变区(第53至第61位氨基酸残基)具有强烈的抑制十字花科黒腐病菌(Xanthomonas campestris pathovar campestris,简称Xcc)胞外蛋白酶活性的能力。本研究中,我们采用丙氨酸置换方法,确定了CsrAE. coli可变区中抑制Xcc胞外蛋白酶活性必需的氨基酸残基。结果显示,CsrAE. coli蛋白的第54位赖氨酸(K54)、第60位丝氨酸(S60)和第61位酪氨酸(Y61)置换成丙氨酸后,CsrAE. coli蛋白丧失了抑制Xcc胞外蛋白酶活性的能力;而其它位点的丙氨酸置换不影响其抑制Xcc胞外蛋白酶活性的能力。这个结果证明K54、S60和Y61是CsrAE. coli抑制Xcc胞外蛋白酶活性所必需的,为揭示大肠杆菌的CsrA E.coli蛋白抑制Xcc胞外蛋白酶活性的分子机理奠定基础。     

核桃叶水浸提液对棉花生长及棉花枯萎病菌的化感效应

研究了不同浓度核桃叶水浸提液对棉花种子萌发、幼苗生长及对棉花枯萎病菌菌丝生长的化感效应。结果表明, 不同浓度核桃叶水浸提液对棉花种子萌发、幼苗生长及棉花枯萎病菌菌丝生长均体现出抑制效应, 且抑制作用整体随着浸提液浓度的增高而逐渐增强。浸提液对棉花种子发芽势、发芽指数的影响要大于对发芽率的影响, 20 mg·mL^–1以上浸提液浓度处理的棉花种子发芽势与发芽指数显著(P<0.05)降低, 而30 mg·mL^–1 的浓度下对种子发芽率的抑制仍不显著。浸提液浓度大于20 mg·mL^–1 时, 棉花幼苗根的生长及根系活力开始受到强烈抑制, 当浸提液浓度大于30 mg·mL^–1时, 幼苗总叶绿素含量显著降低, 导致幼苗的鲜、干重减少。同时, 在高浓度浸提液胁迫下(>30 mg·mL^–1), 还会造成棉花植株体内MDA 含量急剧增高。不同浓度浸提液对棉花枯萎病菌菌丝的生长均有一定的抑制作用, 40 mg·mL^–1 浓度浸提液的抑菌率达到最高, 为47.9%。     

大肠杆菌转录后调控蛋白CsrA的C末端具有抑制十字花科黑腐病菌胞外蛋白酶活性的功能

CsrA(在有些细菌例如十字花科黒腐病菌中也称为RsmA,统称CsrA/RsmA)是一类在细菌中广泛分布而且氨基酸序列非常保守的RNA结合蛋白。研究表明,CsrA/RsmA作为转录后全局调控因子参与了包括细胞碳代谢、次生代谢、运动性、生物被膜形成以及动植物病原菌的致病过程等许多细胞过程的调控。CsrA/RsmA在不同的细菌中的生物学功能各有异同。在大肠杆菌中,CsrA的主要功能是控制细胞的碳代谢、运动性和生物被膜形成;而在十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pathovar campestris,Xcc)中,CsrA的同源蛋白RsmA的主要功能除了控制碳代谢、运动性和生物被膜形成外,还控制致病性和胞外酶的产生。大肠杆菌的CsrA(CsrAE.coli)是否具有XccRsmA(RsmAXcc)的功能?为了回答这个问题,我们用大肠杆菌的csrA基因(csrAE.coli)互补Xcc的rsmA基因(rsmAXcc)的缺失突变体DM2506。结果显示,csrAE.coli能够互补DM2506的所有表型,说明CsrAE.coli具有RsmAXcc的全部功能。更重要的是,我们发现,无论是rsmAXcc突变体还是野生型菌株,导入表达CsrAE.coli的质粒后均导致其致胞外蛋白酶活性的严重下降,证明CsrAE.coli具有抑制Xcc胞外蛋白酶活性的作用。进一步的实验证实,CsrAE.coli的C末端第53～61位氨基酸残基具有抑制Xcc胞外蛋白酶活性的功能。     

棉花枯萎病菌异核体不同核型分离子表观特性及其核DNA的RAPD分析

切割野生型棉花枯萎病菌Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｉｒｕｍ ｆ．ｓｐ．ｖａｓｉｎｆｅｃｔｕｍ菌落的菌丝尖端,得到菌株Ａｇ１４９,该菌株是一个异核体,其菌落出现明显角变,自角变处经单孢分离和继代培养,得到三种表观性状稳定的分离了：Ａｇ１４９－Ⅰ、Ａｇ１４９－Ⅱ和Ａｇ１４９－Ⅲ。它们在色素产生、菌落质地、孢子产量以及致病性上存在明显差异,但对这三种核型分离子核ＤＮＡ进行ＲＡＰＤ分析,未发现明显差异。     

农杆菌介导的棉花枯萎病菌转化体系的优化

【背景】海岛棉相对陆地棉更易感枯萎病,一旦发生很难根治,使得枯萎病逐渐成为威胁新疆海岛棉产业发展的主要病害,但其致病机理目前还不是十分明确。【目的】揭示棉花枯萎病菌的遗传变异和致病机理,同时获得带有绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein,GFP)标记的棉花枯萎病菌转化子用于观察其侵染海岛棉的途径。【方法】采用农杆菌介导的遗传转化(Agrobacterium tumefaciens-Mediated Transformation,ATMT)方法,对棉花枯萎病菌7号生理小种st89进行了遗传转化并对转化条件进行优化。【结果】农杆菌介导的遗传转化法转化棉花枯萎病菌的最佳条件为:150 mg/L的潮霉素浓度能完全抑制棉花枯萎病菌的生长,浓度为200 mg/L的头孢噻肟钠能完全抑制农杆菌LBA4404生长,农杆菌起始浓度OD₆₀₀为0.2,农杆菌预培养时间为8 h,棉花枯萎病菌分生孢子浓度为10⁵个/mL,枯萎病菌孢子悬液和农杆菌LBA4404比例为1:1,乙酰丁香酮浓度为200μmol/mL,共培养时间为4 d,转化后培养温...     

棉花内生细菌数量动态及其对棉花黄、枯萎病菌的拮抗作用

摘要：【目的】了解棉花内生细菌数量动态,从棉花中获得拮抗黄、枯萎病菌的内生细菌资源【方法】对棉花根、茎、叶表面灭菌,采用稀释平板法分离棉花内生细菌;通过对峙培养法体外鉴定分离的棉花内生细菌对棉花黄、枯萎病菌的拮抗作用,并对拮抗棉花黄、枯萎病菌的内生细菌16S rDNA序列进行了分析【结果】棉花根中内生细菌的数量显著高于茎、叶;根的苗期总体内生细菌数量低于开花期、吐絮期,茎、叶中的内生细菌数量在不同生育期呈现一定的波动性,但趋势性不明显;6个棉花品种根中内生细菌平均数量差异并不显著,但茎、叶中内生细菌数量不同品种间呈现一定程度差异。平板对峙鉴定显示:棉花根中具有较高比例的拮抗棉花黄、枯萎病菌的内生细菌,拮抗强致病落叶型黄萎病菌（V107）的内生细菌比例不仅低于枯萎病菌（F108）,而且低于非落叶型黄萎病菌（V396）。同时拮抗棉花黄、枯萎病菌的内生细菌有44株,16S rDNA分子序列分析表明：这些拮抗内生细菌的类群包括了两个门(变形杆菌门、拟杆菌门)8个属,其中10个菌株与已报道菌株相似性<97%,可能是新的种（属）,优势种群为肠杆菌属（18株）、泛菌属（15株）。【结论】棉花的品种、生育期与器官影响棉花内生细菌数量;棉花拮抗黄、枯萎病菌的内生细菌具有优势种群,且具多样性。     

棉花枯萎病菌异核体不同核型分离子表观特性及其核DNA的RAPD分析

切割野生型棉花枯萎病菌Fusariumoxysporumf.sp.vasinfectum菌落的菌丝尖端,得到菌株Ag149,该菌株是一个异核体,其菌落出现明显角变,自角变处经单孢分离和继代培养,得到三种表观性状稳定的分离子Ag149-I、Ag149-II和Ag149-III。它们在色素产生、菌落质地、孢子产量以及致病性上存在明显差异,但对这三种核型分离子核DNA进行RAPD分析,未发现明显差异。     

大豆根瘤内抗棉花枯萎病菌株的筛选及其防病试验

【目的】采用优良抗病性内生菌资源来控制棉花枯萎病是一种有效的措施。本研究从大豆根瘤中筛选棉花枯萎病拮抗性内生细菌,探索其对棉花枯萎病菌丝的抑制作用和代表菌株特性,为发掘和应用防病、抗逆优良菌株提供理论基础。【方法】采用对峙法和代谢液培养法对大豆根瘤内生细菌进行棉花枯萎病菌抑菌性筛选,显微观察法研究筛选菌株引起病原菌菌丝变化,通过菌株培养特征、理化特性和16S r DNA序列同源性分析确定菌株系统发育地位,比色法测定DD174耐盐碱性,盆栽试验验证防病效果。【结果】经复筛和代谢液试验有5株拮抗性较强菌株,被作用病原菌菌丝畸形、细胞壁消失、自溶,菌丝基部加粗、分支增多,呈树根状;菌丝被菌苔包埋而溶解、断裂,菌丝末端球形膨大。对棉花枯萎病菌的抑制作用主要通过菌体产生胞外代谢物发挥作用。菌株DD174、DD176和DD179最相似菌株分别为Bacillus oceanisediminis H2T(GQ292772)和B.thuringiensis ATCC 10792T(AF290545),菌株DD165和DD166最相似菌株均为Stenotrophomonas maltophilia LMG 958T(X95923)。DD174能耐受6%盐浓度,p H 10生长良好,具有一定耐盐碱能力。DD174处理组防治效果达76.32%,其他防效均在62%以上,可作为棉花枯萎病的生防菌株资源。【结论】大豆根瘤内存在棉花枯萎病内生拮抗细菌,其中有些菌株具有一定耐盐碱能力,对棉花枯萎病病原菌及病害有一定抑菌和防病作用。     

柑橘溃疡病菌II型分泌通道基因xpsD突变体的鉴定及功能分析

【目的】鉴定柑橘溃疡病菌胞外水解酶减弱突变体Mxac56-20的Tn5插入位点,及其在柑橘上的致病力。【方法】采用质粒拯救方法获得Tn5旁侧序列,与基因组信息比对后明确突变体的插入位点;构建功能互补载体对突变体进行功能互补,检测互补菌株胞外蛋白水解酶、纤维素酶和淀粉酶的恢复情况;在寄主植物柑橘上观察致病力变化。【结果】Mxac56-20的Tn5插入位点是II型分泌系统xpsD基因,所构建的互补载体使突变体的胞外水解酶活性和致病力得到恢复。【结论】柑橘溃疡病菌xpsD基因的突变,导致胞外水解酶活性降低,在寄主上的致病力减弱,说明柑橘溃疡病菌的II型分泌系统在与寄主互作过程中起到致病因子的作用。     

水稻条斑病菌胞外多糖相关基因的鉴定

摘要:【目的】前期研究中从Tn5 转座子插入的水稻条斑病菌突变体库中获得了17 个胞外多糖改变的突变体。【方法】本文对这些突变体的Tn5 插入位点和基因类型进行了鉴定。【结果】结果显示,胞外多糖减少的11 个突变体中多数为Tn5 插入在已知的gum、xan 和wxoc 基因簇上,Xoryp_4217、Xoryp_2488 和Xoryp_0918为未知的与胞外多糖产生有关的基因,属首次报道;6 个胞外多糖增多的突变体中,fimO、pilY 和xopQ 与胞外多糖产生有关,但在水稻条斑病菌中未见报道;Xoryp2392、Xoryp_4221 和Xoryp_3511 为首次鉴定,其中Xoryp_3511 仅在水稻黄单胞菌中存在。毒性测定结果显示,胞外多糖减少的突变体在水稻上的毒性变弱,而胞外多糖增加的突变体在水稻上的毒性没有显著变化。【结论】这些结果为进一步分析水稻条斑病菌胞外多糖代谢途径以及与水稻的互作关系奠定了基础。     

棉花枯萎病菌异核体不同核型分离子表观特性及其核DNA的RAPD分析*

切割野生型棉花枯萎病菌Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum菌落的菌丝尖端,得到菌株Ag149,该菌株是一个异核体,其菌落出现明显角变,自角变处经单孢分离和继代培养,得到三种表观性状稳定的分离子：Ag149-I、Ag149-II和Ag149-III。它们在色素产生、菌落质地、孢子产量以及致病性上存在明显差异,但对这三种核型分离子核DNA进行RAPD分析,未发现明显差异。     

一种棉花线粒体DNA的提取方法

线粒体是重要的细胞器,它有自身的基因组。其基因组DNA与细胞核基因组DNA相比,含量较低。棉花当中富含棉酚、丹宁等物质,这对提取DNA有很大的影响。因此我们根据棉花自身的特点,找到了一种提取棉花线粒体DNA经济有效的方法,其质量可以满足限制性酶切、PCR、分子杂交等实验的要求。     

一种简捷的玉米大斑病病菌单孢分离方法

介绍一种利用普通光学显微镜直接分离玉米大斑病病菌单孢子的方法。该方法是通过敲打叶片先将孢子转移至水琼脂培养基上,然后利用自制的简易挑孢针在低倍镜下直接挑取大斑单孢子,从而达到分离纯化的目的。结果表明,此法虽然有一定的操作难度,但简便易行,污染少,高效快捷,为玉米大斑病病菌生理小种鉴定、DNA遗传多态性的进一步研究做了积极有益的基础工作。该方法值得推广到其他种类大型孢子真菌的单孢分离工作中。     

棉花枯萎病菌异核体的三个不同核型分离子DNA碱基组成及18S rDNA序列*

从棉花枯萎病菌 (Fusariumoxysporum f.sp .vasinfectum)异核体菌株Ag1 49的菌落角变处分离得到 3个培养特征和致病性差异明显的单孢分离子。分别测定了这 3个分离子的总DNA和核DNA的碱基组成 ,以及它们的 1 8SrDNA的部分序列 ( 1 477个碱基对 )。它们的总DNA (G +C)mol%差异在 0.1 %～ 0.4%之间 ;核DNA (G +C)mol%的差异在0.4%～ 0.8%范围内 ;而 1 8SrDNA的部分序列则完全相