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西瓜噬酸菌鞭毛基因flgM的功能分析
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作者 杨丙烨 胡方平 蔡学清 《农业生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期504-515,共12页
西瓜(Citrullus lanatus)细菌性果斑病(bacterial fruit blotch, BFB)是世界范围内的检疫性病害,该病害的病原菌为西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli, Ac),自发现以来给西瓜种植业造成严重的经济损失,为了有效控制其危害,需要弄清该病菌... 西瓜(Citrullus lanatus)细菌性果斑病(bacterial fruit blotch, BFB)是世界范围内的检疫性病害,该病害的病原菌为西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli, Ac),自发现以来给西瓜种植业造成严重的经济损失,为了有效控制其危害,需要弄清该病菌的致病机制。细菌的鞭毛是细菌的运动器官之一,在细菌的侵染过程中也起着重要的作用。在多种不同细菌中已经证实,反σ因子flgM是调控鞭毛基因转录的必要因子,但是其在西瓜噬酸菌中的功能仍然未知,本研究旨在探讨该基因在鞭毛形成和致病性等生物学特性中的作用。根据同源重组的原理,借助自杀质粒p K8mobsacB,构建flgM基因缺失突变菌株,并对其鞭毛的形态特征、致病性、致敏性、游动性、群体感应、菌膜形成、生长速率及细菌颤泳性等生物学特性进行测定;以谷胱酰胺合成酶基因(glutathiamide synthetase gene, glnA)为参照基因,采用qRT-PCR方法,比较野生菌株、敲除菌株和互补菌株部分鞭毛蛋白基因flhD、fliE、fliC、flgK、flgA、fliS、fliD和fliA的表达量差异。结果表明,通过庆大霉素(gentamicin, Gm)抗性基因Gm筛选和PCR验证,成功地构建了西瓜噬酸菌鞭毛蛋白基因flgM的缺失突变菌株FJAc01-flgM及其互补菌株FJAc01-flgMhb,并对所得菌株的生物学特性进行观察,结果显示,与野生菌株相比,基因flgM缺失后不形成鞭毛、菌株的游动能力和菌膜形成能力均减弱、生长速率显著加快、对西瓜果实和西瓜苗的致病力明显减弱;基因互补后恢复了鞭毛的形成能力、游动性和菌膜形成能力、菌株的生长能力和对西瓜果实和西瓜苗的致病力也基本得到恢复,如针刺接种西瓜果实和喷雾接种西瓜苗后5 d,野生菌株处理的病情指数分别为74.67和26.39,基因缺失突变体处理的病情指数分别为46.00和2.78,而互补菌株处理的病情指数分别为63.85和20.83;光学显微镜下,可观察到在肉汁胨培养� 展开更多
关键词 西瓜噬酸菌 鞭毛 flgM基因 游动性 致病性
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