芽孢桿菌及其脂肽化合物誘導(dǎo)煙草抗TMV的效果和機(jī)理的研究.pdf

1、芽孢桿菌（Bacillus spp.）是目前研究和應(yīng)用較多的一類(lèi)生防細(xì)菌。芽孢桿菌產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)主要包括脂肽類(lèi)、聚酮類(lèi)、肽類(lèi)、磷脂類(lèi)和多烯類(lèi)等。其中，通過(guò)非核糖體途(徑)合成的脂肽類(lèi)化合物是芽孢桿菌產(chǎn)生的重要抗菌物質(zhì)。解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）CO6是一株生防性狀優(yōu)良的菌株，能同時(shí)產(chǎn)生表面活性素(Surfactin)伊枯草菌素(Iturin)和泛革素(Fengycin)3類(lèi)。本研究的目的是研究

2、脂肽類(lèi)化合物在CO6防治煙草花葉病(TMV)中的作用。
　　本研究首先構(gòu)建了一系列突變體。其中，CO6△s不產(chǎn)生任何脂肽類(lèi)化合物;CO6△fenD不能產(chǎn)生Fengycin;CO6△srfA不能產(chǎn)生Surfactin;CO6△srfA∷△fenD不能產(chǎn)生Surfactin和Fengycin。本研究用CO6及其突變體的菌體懸浮液處理煙草根部，檢測(cè)這些菌株誘導(dǎo)煙草抗TMV的能力。結(jié)果表明，野生型CO6對(duì)TMV的防治效果最佳，達(dá)到56.1

3、4％。不能產(chǎn)生Fengycin的CO6△fenD突變體的防效有所下降，但也能達(dá)到42.10％，與CO6差異不顯著。3株不能產(chǎn)生Surfactin的突變體防效下降最為顯著，與野生型的防效差異顯著。其中，防效最低的是CO6△srfA∷△fenD菌株，只有19.29％。該結(jié)果表明Surfactin和Fengycin對(duì)CO6防治TMV具有重要作用，并且Surfactin的作用要大于Fengycin。本研究還采用Real-time PCR技術(shù)研究

4、了CO6菌株誘導(dǎo)煙草抗TMV的機(jī)制。結(jié)果表明，接種TMV之前，CO6及其突變體都能誘導(dǎo)JA信號(hào)通路的ACX1和AOC基因表達(dá)，能誘導(dǎo)SA信號(hào)通路的PR1、PR3和PR3基因的表達(dá)。還能誘導(dǎo)信號(hào)通路調(diào)控基因NPR1的上調(diào)表達(dá);接種TMV之后，CO6及其突變體處理的煙草的JA信號(hào)通路的ACX1和AOC基因，SA信號(hào)通路的PR1和PR5基因，信號(hào)通路調(diào)控NPR1基因以及苯丙烷代謝途(徑)的PAL和CAD基因顯著地上調(diào)表達(dá)。但對(duì)這些基因的上調(diào)趨

5、勢(shì)，Surfactin和/或Fengycin突變體沒(méi)有野生型的明顯。這些結(jié)果表明，CO6能通過(guò)SA和JA信號(hào)通路和苯丙烷代謝途(徑)，誘導(dǎo)煙草抗TMV，并且Surfactin和Fengycin在這個(gè)過(guò)程中起著重要作用。
　　本研究還對(duì)純化的Surfactin防治TMV的效果進(jìn)行了研究。采用酸沉淀法從枯草芽孢桿菌OKB105菌株得到Surfactin粗提物，并利用Sephadex LH20層析柱進(jìn)行純化。MALDI-TOF-MS和血

6、平板溶血實(shí)驗(yàn)檢測(cè)表明，該純化物中僅舍有Surfactin。將Surfactin配成0.01g·L-1溶液，處理煙草并接種TMV。結(jié)果表明:Surfactin對(duì)煙草花葉病毒病有顯著的防治效果，病斑抑制率為70.9％。Real-time PCR檢測(cè)煙草的防衛(wèi)相關(guān)基因的表達(dá)情況表明，煙草水楊酸(SA)信號(hào)通路的PR1，PR3和PR5基因，以及乙烯(ET)信號(hào)通路的ETR1基因表達(dá)量均出現(xiàn)顯著上調(diào)表達(dá)，說(shuō)明Surfactin誘導(dǎo)煙草產(chǎn)生的ISR