绿针假单胞菌YL-1及其嗜铁素合成基因突变株的生物特性研究文献综述

 2022-07-21 20:33:36

文献综述

假单胞菌Pseudomonas spp.是活跃在植物根际和叶面的一类微生物,属内许多菌株属于植物根围促生细菌( Plant Growth-Promoting Rhizobacteria,PGPR) 类,能防治植物病害、促进植株生长[1]。绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)属于假单胞菌科,假单胞菌属,是一类对多种植物有控病促生作用、能增强植物抗逆性、对环境友好、对生物无致病性的生防菌株。

目前,国际上研究最多的是利用绿针假单胞菌对真菌和卵菌病害的防治。经预测鉴定绿针假单胞菌菌株YL-1基因组中可能负责抗菌活性物质合成的基因簇有6个:吩嗪类抗菌物质(phenazine)合成的相关基因簇PhzA-G(共7个基因)以及2个调控相关基因(PhzI-PhzR)、硝吡咯菌素(Pyrrolnitrin)合成相关的基因簇(PrnA-D,共4个基因)、氢氰酸(HCN)合成基因簇、2套嗜铁素合成基因簇pyoverdine(PVD)和achromobactin(ACR)和参与杀虫的Fit毒素生物合成基因簇。本研究拟围绕绿针假单胞菌YL-1吩嗪类、嗜铁素等抗菌物质的提取、鉴定及其功能展开初步研究。

1.病原菌及其致病机理

病原菌的生命力顽强,在土壤以及植物内部都能生存,既能越冬也能越夏。它可以通过风、雨、水流、昆虫、农具等因素传播。有伤口的植株更易被病原菌侵染,同时它还能从根毛顶端的细胞侵入。植株发病时起初表现为嫩叶有轻微的退绿,接着老叶下垂。幼苗期的植株发病后会快速死亡。成熟后的植株感染后会叶片下垂,失卵,植株生长变得缓慢,下部的叶片逐渐黄化,叶片与嫩茎会慢慢萎蔫、剩余叶片边缘逐渐坏死,最终全株死亡, 病原菌感染作物幼苗的根或茎,尤其是受伤的根,通过维管系统迅速蔓延至整个植物,阻断水分和养分的吸收,最终导致植物死亡[2]

2.病原菌的发生与危害

病部产生的分生孢子以灌溉水或雨水飞溅为主要侵入途径。病原菌从植株根部或地上部分茎的伤口侵入,进行再侵染。在连作地与施用未充分腐熟有机肥的农田里发病较重,地势低、天气湿闷、多雨等环境因素对植株发病的影响也较为严重[3] ,一些植株从苗期至成株期都可能发病。

3.绿针假单胞菌概述

绿针假单胞菌YL-1 对植物多种重要病原细菌和病原真菌有较强的抑制作用。绿针假单胞菌YL-1是本课题组分离获得的一株对农业上多种重要病原细菌(荚壳伯克霍尔德菌Burkholderiaglumae; 解淀粉欧文氏菌Erwiniaamylovora; 胡萝卜果胶杆菌Pectobacteriumcarotovora等)和病原真菌(立枯丝核菌Rhizoctoniasolani等)有较强抑制作用的生防细菌。该菌株营养需求简单,生长迅速,可高效合成吩嗪-1-甲酰胺(Phenazine-1- carboxamide,PCN),具有显著的生物防治作用[4]

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