西瓜噬酸菌在非寄主植物种子中的存活及IV型菌毛相关基因的功能分析

摘要

西瓜噬酸菌（Acidovorax citrulli, Ac）引起的细菌性果斑病(Bacterial fruit blotch，BFB)，是近年来在西瓜、甜瓜等葫芦科植物生产上的一种严重的病害，主要是产生大量病斑，造成果实腐烂，严重为害西瓜、甜瓜的叶片和果实，造成大量减产，是国际规定的检疫性植物病害之一。目前人们对西瓜噬酸菌的致病相关基因及其致病机理的研究较少，而对于其致病机理的研究对于BFB防治至关重要。
　　 目前对BFB的防治基本上防效很低，而且至今还没有有效的防治方法，现在对于Ac病菌的普遍研究认为该病菌主要通过种子传播，但化学药剂处理对种子处理还不能达到预期防治效果，因此猜测除种子传播作为初侵染源外，还有其它传播途径。
　　 本实验通过构建荧光菌株来研究杂草是否可以作为Ac病菌的初侵染源，在杂草开花期将Ac病菌直接接种于柱头上，收集种子，从种子中分离病菌，将分离出的病菌再次接种于哈密瓜子叶上，子叶发病情况与野生型基本相同，因此本实验初步证明了Ac病菌可以在杂草种子中存活，并可以再次导致寄主发病，这对实际应用中防治Ac病菌具有重要意义。
　　 对于许多革兰氏阴性病原体，Ⅳ型菌毛(TypeⅣ Pili，TFP)的分解会导致毒力的严重丧失，说明菌毛对致病性是至关重要的。TFP是由菌毛亚基组装构建形成的一个螺旋聚合结构，调节不同的细胞功能，包括表面蠕动，微菌落和生物膜的形成，宿主细胞粘附，免疫逃避，细胞信号传导， DNA摄取和转化以及噬菌体的附着。
　　 本实验通过构建Ⅳ型菌毛部分基因的突变体，进行致病力测定。通过浸种实验发现其中Aave_3550（pilE）、Aave_3156(pilZ)、Aave_4679(pilA)基因突变体致病力明显减弱。对突变体进行相关功能研究发现:突变体的生长速度没有受到影响，而生物膜形成能力及游动能力明显下降，致病力减弱。构建互补菌株可使其功能部分恢复，致病力也有所恢复。证明Ⅳ型菌毛相关基因与西瓜噬酸菌致病性相关。

目录

声明

摘要

第一部分 文献综述

第一章 西瓜噬酸菌

1 西瓜噬酸菌

2 病原菌分类地位、生物学和生理生化特性

3 症状特点

4 传播及侵染循环

5 研究现状

第二章 Ⅳ型菌毛研究进展

1 细菌分泌系统

2 Ⅳ型菌毛

第三章 绿色荧光蛋白标记

1 绿色荧光蛋白

2 GFP的应用

3 植物与微生物之间的相互作用

4 GFP应用的展望

第二部分 研究内容

第一章 西瓜噬酸菌在非寄主植物中寄生的研究

1 材料与方法

2 试验方法

3 结果与分析

4 讨论

第二章 西瓜噬酸菌Ⅳ型菌毛相关基因的功能研究

1 材料与方法

2 试验方法

3 结果和分析

4 讨论

参考文献

附录

致谢