西瓜噬酸菌IV型菌毛相關基因pilO與pilQ的功能分析.pdf

1、瓜類細菌性果斑病是發(fā)生在葫蘆科植物上的一種病害，其病原為噬酸菌屬西瓜種（Acidovorax citrulli）,自報道以來已在美國、澳大利亞、巴西、中國等眾多國家發(fā)生，給當?shù)氐墓项愖魑锓N植業(yè)造成了嚴重的損失。因此，要從根本上防治瓜類細菌性果斑病，我們應弄清其致病機制。
　　 2009年，Bahar證明西瓜噬酸菌中存在Ⅳ型菌毛，同時也是其重要的毒力因子。Ⅳ型菌毛是由菌毛蛋白組成可彎曲的絲狀物，長度約為5-8nm，革蘭氏陰性及陽性

2、菌中均有發(fā)現(xiàn)。它普遍存在于細胞的一極或兩極，并調(diào)節(jié)細菌表面運動:顫動，還與細菌活性、表面粘附、集群、生物膜形成、遺傳物質(zhì)攝取和毒力相關。Ⅳ型菌毛的合成蛋白與Ⅱ型分泌系統(tǒng)蛋白具有較高的同源性，包括菌毛蛋白pilA、pilE、假菌毛蛋白、菌毛前體處理前導肽酶pilD、ATP酶pilM、多層跨膜蛋白和外膜分泌素pilQ等，pilM/N/O/P蛋白也都參與Ⅳ型菌毛的合成。
　　 本試驗對西瓜噬酸菌（A.citrulli）中部分Ⅳ型菌毛相

3、關基因構建插入突變體，用浸種測定法測定出pilO及pilQ兩株突變體致病力明顯減弱，并對這兩株突變體的相關表型進行測定。在透射電子顯微鏡下觀測發(fā)現(xiàn):野生型及pilO突變體仍然能夠形成Ⅳ型菌毛，而pilQ突變體喪失形成Ⅳ型菌毛的能力;光學顯微鏡下觀測野生型、突變體及互補菌株的顫動能力發(fā)現(xiàn):pilO及pilQ突變體與野生型相比，完全喪失顫動能力;同時pilO及pilQ突變體游動能力、生物膜形成能力和致病力也明顯減弱?；パa菌株中，顫動能力得到

4、恢復，游動能力以及生物膜形成能力部分恢復，致病力與突變體相比也有所增強。在MMX基本培養(yǎng)基中測定野生型與突變體的生長曲線發(fā)現(xiàn):突變體菌株生長能力無明顯改變，同時突變體也能激發(fā)非寄主植物煙草的過敏性反應。pilO突變體仍然能夠形成Ⅳ型菌毛但完全喪失顫動能力，由此表明，pilO基因并不直接參與西瓜噬酸菌Ⅳ型菌毛的合成，而是其Ⅳ型菌毛的功能基因;pilQ突變體同時喪失形成Ⅳ型菌毛以及顫動性的能力，表明pilQ基因在西瓜噬酸菌中直接參與Ⅳ型菌毛