应用竞争力指数分析Ⅲ型效应子SKWP对青枯菌在寄主植物体内增殖能力的影响（英文）

【目的】研究Ⅲ型效应子SKWP对青枯菌OE1-1在寄主植物体内增殖能力的影响。【方法】构建青枯菌RK7197(野生型突变体,带Gm抗性)和SKWP单基因缺失突变体(带PB抗性),通过竞争力指数分析SKWP各效应子对青枯菌OE1-1在叶片组织内增殖能力的影响。【结果】竞争力指数适合在寄主植物茄子上分析各效应子功能,6个SKWP效应子对OE1-1细菌增殖能力影响不同,SKWP4影响最明显。【结论】竞争力指数可提供一个新视野来分析SKWP各效应子对青枯菌OE1-1在寄主茄子上增殖能力的影响。     

Ⅲ型效应子GALA对青枯菌在两种寄主植物上致病性的影响

[目的]研究Ⅲ型效应子GALAs对青枯菌OE1-1在不同寄主植物致病性上的影响。[方法]构建青枯菌OE1-1的多种GALA缺失突变体,通过根切和叶片注射等方法研究GALAs对青枯菌OE1-1致病力和细胞内增殖能力的影响。[结果]GALA多基因缺失突变体对寄主烟草的致病力减弱,在烟草体内细菌繁殖能力较野生型明显降低,但在寄主番茄上不影响其致病性。[结论]GALA效应子对青枯菌OE1-1在烟草植株致病性上展现协同作用。     

Ⅲ型效应子GALA对青枯菌在两种寄主植物上致病性的影响（英文）

【目的】研究III型效应子GALAs对青枯菌OE1-1在不同寄主植物致病性上的影响。【方法】构建青枯菌OE1-1的多种GALA缺失突变体,通过根切和叶片注射等方法研究GALAs对青枯菌OE1-1致病力和细胞内增殖能力的影响。【结果】GALA多基因缺失突变体对寄主烟草的致病力减弱,在烟草体内细菌繁殖能力较野生型明显降低,但在寄主番茄上不影响其致病性。【结论】GALA效应子对青枯菌OE1-1在烟草植株致病性上展现协同作用。     

灰葡萄孢菌AUR1基因对细胞生长和繁殖的影响

[目的]明确灰葡萄孢菌AUR1基因(Bc AUR1)对灰葡萄孢菌细胞生长、发育和繁殖的作用。[方法]采用PCR扩增Bc AUR1的P和T片段,依次克隆于p TFCM质粒载体的潮霉素基因两侧,构建灰葡萄孢菌AUR1断裂基因表达载体,通过农杆菌介导转化灰葡萄孢菌,在潮霉素抗性培养基上筛选转化子。Ab A处理灰葡萄孢菌,观察细胞形态。[结果]断裂基因转化子比空载转化子显著减少,说明Bc AUR1断裂基因同源重组替代了宿主AUR1基因,导致转化子不能存活。Ab A显著影响野生型灰葡萄孢菌的生长发育,导致孢子萌发延迟、菌丝形态异常,不能形成分生孢子头;但Ab A不影响抗Ab A突变体Bc AUR1a的生长发育。[结论]AUR1基因对灰葡萄孢菌生长、发育和繁殖起重要作用。     

茄科作物青枯菌NADH脱氢酶F亚基在细胞运动和致病性中的功能研究

[目的]劳尔氏菌（Ralstonia solanacearum）在茄科作物上引起严重的细菌性青枯病,本研究旨在发掘青枯劳尔氏菌与致病相关的基因。[方法]利用Tn5转座子构建随机插入突变体,分析生物膜形成、细胞运动和致病性;对有表型变化的突变体,运用TAIL-PCR方法鉴定Tn5插入位点,确定所突变的基因。[结果]以模式菌株GMI000为出发菌,总共获得了400个突变体,其中2个突变体不能形成生物膜,在软琼脂平板上的运动能力下降;接种感病番茄植物,这2个突变体都不能引起萎焉症状。TAIL-PCR结果显示,2个突变体的Tn5插入位点都在NADH脱氢酶F亚基（nuoF）中,距离翻译起始位点分别为103-bp和225-bp。ripAY基因启动子推动的nuoF基因互补载体,完全恢复了2个突变体的表型。[结论]NADH脱氢酶复合物是微生物呼吸电子传递链中的第一步催化酶。我们的结果表明,NADH脱氢酶复合物对R.solanacearum生物膜形成、细胞运动和致病性也有重要作用。     

甘蓝型油菜EXA1的克隆及其对植物抗病的调控作用

拟南芥(Arabidopsis thaliana) EXA1缺失会导致exa1-2突变体植株PR基因表达上调,对病原菌的抗性提高。该研究通过克隆甘蓝型油菜(Brassica napus)中的BnaEXA1,并将其在拟南芥exa1-2突变体中异源超表达,发现Bna EXA1超表达不仅可恢复突变体的表型,而且显著降低突变体中PR1和PR2基因的表达量,导致其对核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)和卵菌H.a. Noco2易感,表明BnaEXA1调控植物的基础抗性。     

绿茶多酚对小鼠皮肤伤口愈合时白介素-1β表达的影响

表没食子儿茶素-3-没食子酸酯[（-）-epigallocatechin-3-gallate,EGCG]是绿茶多酚的主要成分,具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、抗炎症和杀菌等多种生物学效应。本文通过组织学、ELISA和RT—PCR技术研究了EGCG对皮肤伤口愈合期间损伤部位白介素-1β（interleukin-1β,IL-1β）基因表达及IL-1β分泌水平的影响效应。结果表明EGCG（50mg／L）处理72h后损伤部位的IL-1β基因表达受到抑制、IL—1β含量下降,而早期（24h内）EGCG（50mg／L）处理对IL-1β基因表达以及IL-1β的含量没有显著性影响。     

大丽轮枝菌（Verticillim dahliae）突变体库的构建与分析

为了更加快捷地筛选大丽轮枝菌致病关键基因,利用聚乙二醇介导的原生质体转化法构建病原菌随机插入突变体库,对部分阳性转化子的生长表型指标和致病力进行分析,筛选生长发育与致病缺陷突变体并进行靶标基因定位。结果表明,本研究共获得13 030多个阳性转化子,随机挑选5个转化子与V991野生型菌株进行比较分析,发现其中一个突变体在PDA和不同碳源培养基上的菌落直径、产孢量以及致病力均显著降低。侧翼序列测序结果结合Blast比对分析表明,该缺陷突变体中的潮霉素抗性基因表达盒定位于大丽轮枝菌3号染色体1 528 782 bp处,属于内切葡聚糖酶1基因（VDAG＿04017）。综上所述,本研究通过大丽轮枝菌插入突变体库构建、突变体生长表型指标和致病力鉴定及靶标基因定位等一系列分子生物学手段,可初步鉴定病原菌致病相关基因,为从全基因组层面深入研究大丽轮枝菌致病机制奠定了一定基础。     

基因工程

<正> 853821热自养甲烷杆菌的同类物-抗性和营养缺陷突变体[英]/Kiener,A.…//Ar-ch.Microbi0l.-1984,139(1).-87～90[译自DBA,1985,4(1),85-00002]发展甲烷菌基因转移受体系统的先决条件,就是要分离到嗜热的热自养甲烷杆菌     

禾谷镰孢菌高产毒菌株的构建*

为研究禾谷镰孢菌Fusarium graminearum Schw.单端孢霉烯族毒素生物合成基因（产毒基因）在寄主体内的表达,作者构建了带报告基因GUS（(-葡糖苷酸酶基因）的质粒pGUSTRI6P5,并通过对野生型菌株的转化获得禾谷镰孢高产毒菌株。该质粒含有由TRI5（禾谷镰孢单端孢霉二烯合酶基因）启动子（TRI5 Prom）驱动的GUS基因编码区、潮霉素B抗性基因和拟枝孢镰孢F. sporotrichioides的产毒调控基因TRI6（FSTRI6）。用pGUSTRI6P5转化野生型菌株GZ3639后,在含潮霉素 B的培养基上选取抗性菌落,单孢分离获单孢菌株（转化子）。在GYEP（葡萄糖-酵母粉-蛋白胨）液体培养基上,转化子B4-1和B16-1的GUS比活力强,15-AcDON（15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇）产量高,且两者呈正相关（相关系数（r）分别为0.9839和0.9523）。B4-1和B16-1两个转化子可作为研究禾谷镰孢与其寄主相互作用的工具菌株。     

青枯雷尔氏菌胞外多糖合成缺失突变株构建及其生物学特性

【目的】由青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的植物青枯病是一种毁灭性土传病害。胞外多糖(extracellular polysaccharides,EPS)是青枯雷尔氏菌关键的致病因子之一。通过构建胞外多糖缺失突变株,研究胞外多糖在青枯病致病中的作用。【方法】从青枯雷尔氏菌FJAT-91的基因组中克隆出胞外多糖合成结构基因epsD同源臂,克隆至自杀性质粒p K18mobsacB,再将庆大霉素抗性基因(Gm)插入同源臂中间,获得重组质粒p K18-epsD。将重组质粒转化至青枯雷尔氏菌FJAT-91感受态细胞中,通过同源重组敲除epsD基因,获得EPS合成缺失的突变株FJAT-91Δeps 。研究突变株与野生菌株在菌落形态、胞外多糖合成、运动能力、定殖能力的差异性。【结果】突变菌株FJAT-91ΔepsD与出发菌株FJAT-91相比:胞外多糖产量显著减少,生长较慢;泳动能力(swimming motility)和群集运动能力(swarming motility)显著降低;在番茄苗根部和茎部的定殖能力显著降低;弱化指数(AI)为0.905,鉴定为无致病力菌株。【结论】胞外多糖在青枯雷尔氏菌的致病中起着关键的作用,本课题研究成果为开发植物疫苗提供了优良的材料与研究基础。     

水稻内生菠萝泛菌YJ76吲哚产量上调突变株的鉴定及生理性状

菠萝泛菌(Pantoea ananatis)YJ76是从水稻"越富"品种中分离的优势内生菌,与宿主水稻互作时具有多种促生作用,其分泌的吲哚作为细菌种内及种间的信号分子参与调控多种生理生化行为。[目的]筛选获得与吲哚调控相关的突变株,鉴定突变位点并研究突变基因对菌株的生存适应性以及对宿主水稻定殖和促生的影响,为研究吲哚调控通路奠定基础。[方法]用双亲本接合法构建YJ76的mTn5转座子插人突变文库,以染色体步移TAIL-PCR技术鉴定突变基因,最后探究基因突变对菌体产生的影响。[结果]筛选到1株吲哚产量大幅上升的YJ76突变株M04,鉴定突变位点为一个长度195 bp未报道过的新基因,将其命名为ipc(indole production control),基因突变后增强了YJ76对重金属、四环素和酸的抗性,也增强了菌体对宿主水稻定殖和促生的能力。[结论]吲哚产量上调的ipc突变株能够提高菌体生存适应性并增强其对宿主水稻定殖和促生的能力。     

青枯劳尔氏菌多基因家族III型效应蛋白在植物病害发展及防御系统中的作用

青枯劳尔氏菌是导致多种重要经济作物毁灭性枯萎（bacterial wilt）的一种土传病害,严重危害热带和亚热带地区食品安全。该细菌通过III型分泌系统（T3SS）向寄主细胞注射大量效应蛋白（T3Es）。效应蛋白是把双刃剑,既可诱导植物感病,又能激活植物防御系统。具有特殊重复结构的效应蛋白被归类成多基因家族,各家族成员协同致病,但其分子机制尚不清楚。本文围绕近年来有关多基因家族效应蛋白结构、功能和致病性等方面最新进展进行综述,为青枯菌致病机理和病害防治提供新思路。     

地毯草黄单胞菌双组分系统VgrS-VgrR基因敲除及表型筛选

【目的】研究地毯草黄单胞菌双组分系统VgrS-VgrR与致病性的关系,为木薯细菌性病害的高效防控提供分子生物学证据。【方法】采用同源重组方法构建vgrS和vgrR的插入失活突变体,用可移动的cosmid载体p HM1构建互补菌株。检测突变体的致病性、细菌游动性、胞外酶、胞外多糖的变化,观察细菌对H_2O_2和金属离子胁迫的反应。【结果】相比野生型菌株,vgrS和vgrR突变体接种寄主植物木薯后致病力显著降低,突变体的游动性减少、蛋白酶活性减弱、H_2O_2耐受性降低,在高浓度金属离子Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Co²⁺的胁迫条件下菌体生长显著减弱。然而,vgrS和vgrR突变体的胞外多糖含量显著升高,分别是野生型的2.14和1.89倍。【结论】阐明了VgrS-VgrR系统在细菌致病过程中发挥的重要作用,为鉴定VgrS-VgrR调控机制提供线索,为药物筛选提供靶向目标。     

西瓜食酸菌Ⅲ型效应蛋白AopBF1的鉴定与功能分析

【背景】细菌性果斑病（bacterial fruit blotch,BFB）是一种发生在葫芦科作物上的检疫性病害,其病原菌为西瓜食酸菌（Acidovorax citrulli）,西瓜食酸菌通过Ⅲ型分泌系统（type Ⅲ secretion system,T3SS）将重要的致病因子Ⅲ型效应蛋白（type Ⅲ effector,T3E）转运到植物体内,从而致病。目前,对于T3E致病机制的认识非常有限。课题组前期已鉴定到西瓜食酸菌FC440菌株中的一些候选T3E。【目的】明确西瓜食酸菌FC440菌株候选T3E中AopBF1的序列特征、转运特性及其在病原菌致病过程中的作用,可以为深入解析病原菌致病机制奠定理论基础。【方法】利用生物信息学手段,预测分析AopBF1的T3E序列特征;通过RT-qPCR、无毒蛋白报告系统检测AopBF1所受调控及其转运特性;观察aopBF1突变体（插入突变）及过表达时西瓜食酸菌的致病力表型,分析AopBF1对西瓜食酸菌致病性的贡献。【结果】AopBF1具有T3E的序列特征、不含保守结构域,具有蛋白激酶序列特征;AopBF1在T3SS核心调控基因hrpX、hrpG突变株中的表达量显著降低;当aopBF1基因与AvrBs1功能区（59-445 aa）片段同时于avrBs1突变株中表达时,能够诱发含Bs1蛋白的ECW-10R辣椒叶片发生过敏性坏死反应;aopBF1突变株对寄主黄瓜的致病力显著减弱,而同时黄瓜组织中过氧化氢、超氧阴离子自由基及胼胝质的积累量表现为显著增加;AopBF1过表达菌株对寄主的致病力显著增强,其在诱导本氏烟的hypersensitive response （HR）反应发生上表现延迟;AopBF1瞬时表达时,显示定位于本氏烟细胞的细胞质、细胞核和细胞膜,可诱发本氏烟发生HR反应,促进PAMP-triggered immunity （PTI）及激素通路相关基因的表达。【结论】AopBF1是西瓜食酸菌的一个具有蛋白激酶特征的T3E,抑制寄主活性氧和胼胝质积累等PTI免疫反应以促进西瓜食酸菌的致病,激发含R抗性蛋白的本氏烟的PTI和激素相关抗病免疫反应。     

花生根瘤菌Bradyrhizobium sp.MM6 Ⅲ型分泌系统的结构和功能

【目的】探究花生根瘤菌Bradyrhizobium sp.MM6的Ⅲ型分泌系统(T3SS)的结构及其在根瘤菌与不同宿主建立共生关系中的作用。【方法】同源比对分析菌株MM6的T3SS基因簇的结构特征,并采用三亲本接合转移的方法构建T3SS调节基因ttsI突变菌株;通过蛭石结瘤和石蜡切片实验,比较突变体与野生型的共生固氮表型差异。【结果】经预测,MM6的T3SS基因簇编码区长约34.1 kb,可分为3个区域,包含10个保守结构基因和8个效应蛋白基因,与B.diazoefficiens USDA110相应基因的序列相似性为83%–93%;成功构建了MM6的ttsI突变株;ttsI突变株与野生型分别与花生(S523和Y45)、野大豆和大豆中黄57结瘤,ttsI突变体在花生中的总瘤数显著增加(P<0.05),根瘤中含菌细胞更多;ttsI突变体在野大豆中平均每株植物增加4个根瘤,根瘤中含菌细胞更多,地上部干重相比野生型MM6显著增加(P<0.05);在大豆中黄57中,野生型MM6能形成红色的有效根瘤,ttsI突变体不结瘤,且植株叶片发黄,地上部干重相比野生型MM6显著降低(P<0.05)。【结论】MM6的T3SS在花生和野大豆共生体系中起着有害的作用,而在大豆中黄57的共生体系中起着有利的作用。     

野油菜黄单胞菌中3-羟基脂酰ACP脱水酶FabZ的生理功能

【背景】野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv. campestris, Xcc)引起十字花科植物黑腐病,在全球范围内造成经济损失,亟须深入研究其致病机理,开发新的黑腐病防控措施。细菌脂肪酸合成系统不仅为细胞膜合成提供原料,其中间代谢产物还是许多生物活性分子合成的底物,具有重要的生理功能,也是抗菌药物筛选的重要靶标。【目的】研究XccfabZ对扩散信号分子(diffusible signal factor, DSF)类信号产量、致病力、胞外酶、胞外多糖和运动性等方面的影响。【方法】利用报告菌株检测法分析了不同替换突变株的DSF类群体感应信号产量。利用同源重组原理,在DSF类信号高产菌株中获得替换突变株,利用高效液相色谱(highperformanceliquid chromatography, HPLC)法测定DSF类信号产量。利用剪叶法检测替换突变株对寄主植物甘蓝的致病力,并分析了不同菌株的胞外多糖、胞外酶和运动性差异。【结果】报告菌株检测法和HPLC法都证明大肠杆菌fabZ替换突变株(XccΔfabZ/pSRK-EcfabZ)中DSF类信号产量显著下降。...     

新一代糖化酶高产菌株的选育及其工业应用

【目的】建立对糖化酶生产菌种黑曲霉随机突变文库进行筛选的方法,以获得糖化酶酶活提高的突变菌株。【方法】以一株可产糖化酶的黑曲霉菌株Aspergillus niger X1为出发菌株,经硫酸二乙酯诱变获得突变文库,采用葡萄糖的结构类似物——2-脱氧葡萄糖进行筛选,并在筛选过程中逐渐提高2-脱氧葡萄糖浓度,定向选育具有2-脱氧葡萄糖抗性、高产糖化酶的突变株。【结果】获得的高产突变菌株DG36摇瓶发酵糖化酶产量比出发菌株A.niger X1提高22.2%–33.8%,经工业水平50 m~3罐发酵测试,突变株DG36发酵128 h糖化酶活可达49094 U/m L,在相同发酵时间内,其酶活较出发菌株A.niger X1提高32.8%,发酵时间缩短16.9%。【结论】本研究开发了一种以2-脱氧葡萄糖为抗性标记选育高产糖化酶突变株的方法,所得突变株DG36遗传性状稳定,与出发菌相比具有菌丝粗壮、产酶期提前、糖化酶活高、发酵时间短、有利于发酵后处理的优点。