FliZ调控枯草芽孢杆菌Bs916生物膜形成及其对水稻纹枯病的防治效果

作者:周华飞; 杨红福; 姚克兵; 庄义庆; 束兆林; 陈志谊

摘要:【目的】发掘并鉴定枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)Bs916生物膜形成调控新基因,检测其对Bs916生物膜形成能力和对水稻纹枯病防治效果的影响。【方法】利用基因同源重组技术构建fliZ基因位点的单敲除突变株,通过干重分析法来验证其生物膜形成的缺陷;利用平板对峙试验检测fliZ突变株和Bs916对水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)的抑菌效果;利用高效液相色谱(HPLC)检测fliZ突变株和Bs916中影响防治效果的3种脂肽类抗生素表面活性素、杆菌霉素L和泛革素的相对产量;利用绿色荧光标记技术构建Bs916与fliZ突变株的GFP标记菌株,观察两者在水稻茎秆定殖能力变化;检测fliZ突变株和Bs916对水稻纹枯病的防治效果。【结果】成功构建了fliZ位点单敲除突变株,与对照组Bs916的三维立体结构生物膜相比仅能形成平面二维结构生物膜,呈现破碎状态,证明其生物膜形成存在显著缺陷;对生物膜干重进行定量分析发现fliZ突变株生物膜干重仅为对照组Bs916的23%,进一步验证了fliZ突变株生物膜形成能力显著下降;游动性试验发现fliZ突变株菌体扩展直径仅为Bs916的32%,证明fliZ突变株的游动能力显著下降;抑菌试验显示两者抑菌带宽基本一致,证明fliZ突变株对水稻纹枯病菌的抑菌能力与Bs916相比无显著差异;成功检测了fliZ突变株和Bs916合成的3种脂肽类抗生素表面活性素、杆菌霉素L和泛革素的相对产量,fliZ突变株中杆菌霉素L相对产量显著增加1倍,而表面活性素和泛革素相对产量与Bs916相比无显著差异;水稻茎秆定殖试验发现fliZ突变株菌体数量显著低于Bs916,在水稻纹枯病病斑附近不出现显著的聚集效应,呈现无序分布状态,证明fliZ突变株与Bs916相比在水稻茎秆上的定殖能力显著下降;对水稻纹枯病的田间防治效果试验显示,fliZ突变株第6-15天防治效果介于6.0%-20.7%,显著低于Bs916的36.0%-57.6%,证明fliZ�

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关键词:
  • 枯草芽孢杆菌bs916
  • 调控基因
  • 生物膜
  • 脂肽抗生素
  • 定殖
  • 水稻纹枯病
  • 防治效果

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期刊名称:中国农业科学

期刊级别:北大期刊

期刊人气:11507

杂志介绍:
主管单位:中华人民共和国农业农村部
主办单位:中国农业科学院;中国农学会
出版地方:北京
快捷分类:农业
国际刊号:0578-1752
国内刊号:11-1328/S
邮发代号:2-138
创刊时间:1960
发行周期:半月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:2.61
综合影响因子:2.444