potA和mreB在胡蘿卜軟腐果膠桿菌中的功能研究.pdf

1、胡蘿卜軟腐果膠桿菌胡蘿卜亞種（Pectobacterteriumcarotovorumsubsp.carotovorum，以下簡稱Pcc）是引起細(xì)菌性軟腐病的重要病原菌。其寄主廣泛，可侵染多種經(jīng)濟(jì)作物及觀賞性植物，并造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而目前尚缺少有效的防控對(duì)策。因此，近年來對(duì)Pcc致病性的相關(guān)研究逐漸深入，為提出理想的防治方法提供依據(jù)。本實(shí)驗(yàn)室前期研究結(jié)果證實(shí):Pcc與黃花馬蹄蓮（Zantedeschiaelliotiana）活體互作

2、過程中多種蛋白上調(diào)表達(dá)，其中包括亞精胺/腐胺ABC轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)ATP激酶（spermidine/putrescineABCtransporterATPase）和桿狀決定蛋白(rodshape-determiningprotein)，為了闡明相應(yīng)編碼基因potA(PC1-1693)和mreB(PC1-0252)在Pcc致病過程中的功能，本研究對(duì)PccS1中多個(gè)相關(guān)基因進(jìn)行缺失突變，并比較了突變株和野生菌株間致病性與相關(guān)生物學(xué)的表型差異，分析了

3、相關(guān)基因在Pcc致病過程中的功能，為闡述Pcc的致病機(jī)理提供依據(jù)。
　　利用同源重組的方法對(duì)亞精胺/腐胺ABC轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的4個(gè)亞基編碼基因potA、potB、potC、potD及potCD進(jìn)行缺失突變。不同突變株致病性測(cè)定結(jié)果表明:與PccS1相比，只有ΔpotA的致病性顯著下降，而ΔpotB、ΔpotC、ΔpotD和ΔpotCD的致病能力均無明顯變化。RT-PCR結(jié)果顯示，各突變株中亞精胺合成的關(guān)鍵基因speE的轉(zhuǎn)錄水平均上調(diào)。Δ

4、potA致病相關(guān)表型測(cè)定結(jié)果顯示:與PccS1相比，ΔpotA的沉降速率減緩，蛋白酶的活性降低，游動(dòng)能力、產(chǎn)生碳青霉烯抗生素的能力、生物膜形成能力和抗氧化能力均下降。且potA的缺失不影響PccS1的生長速率、纖維素酶和果膠酶活性及對(duì)非寄主的過敏反應(yīng)。
　　為了進(jìn)一步探索導(dǎo)致ΔpotA致病性下降的分子機(jī)制，對(duì)ΔpotA和PccS1進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析與比較。試驗(yàn)表明:與PccS1相比，ΔpotA中共有396個(gè)基因發(fā)生了差異表達(dá)，其

5、中上調(diào)表達(dá)的基因?yàn)?6個(gè)，下調(diào)表達(dá)的基因?yàn)?46個(gè)。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，差異表達(dá)基因中上調(diào)表達(dá)的基因主要涉及硝酸鹽還原和物質(zhì)運(yùn)輸?shù)确矫妫抡{(diào)表達(dá)基因主要與趨化性、分泌系統(tǒng)和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)等相關(guān)基因有關(guān)。并用RT-PCR分析驗(yàn)證了相關(guān)致病因子的轉(zhuǎn)錄水平。
　　此外，本研究利用相同的方法對(duì)桿狀決定蛋白的編碼基因mreB進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示:與PccS1相比，(1)ΔmreB的致病性明顯降低;(2)突變株的菌體形態(tài)發(fā)生變化，由原先的桿狀變?yōu)榍蛐?(