【摘要】：西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli)引發(fā)的瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病(bacterial fruit blotch,BFB)是檢疫性種傳細(xì)菌病害,能?chē)?yán)重為害西瓜、甜瓜等葫蘆科作物,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。AAA家族蛋白酶(ATPase associated with diverse cellular activities)在西瓜噬酸菌的多種生命過(guò)程中發(fā)揮重要作用。AAA家族中的FtsH蛋白(filamentation temperature-sensitive H)是由ftsH基因編碼的參與生長(zhǎng)、環(huán)境脅迫應(yīng)激反應(yīng)、蛋白質(zhì)量平衡控制等過(guò)程的重要蛋白,在細(xì)胞中可與HflK/C聚合成復(fù)合酶體共同行使功能。本實(shí)驗(yàn)對(duì)西瓜噬酸菌基因ftsH、hflK、hflC進(jìn)行了生物信息學(xué)分析,并構(gòu)建了基因ftsH、hflK、hflC的缺失突變菌株和互補(bǔ)菌株,研究了基因ftsH、hflK、hflC的缺失對(duì)西瓜噬酸菌致病力等表型和環(huán)境耐受性的影響,測(cè)定了西瓜噬酸菌致病相關(guān)基因、AAA家族基因、熱激轉(zhuǎn)錄因子σ~(32)等基因在ΔftsH、ΔhflK、ΔhflC菌株中的表達(dá)量,初步探索了基因ftsH、hflK、hflC在西瓜噬酸菌中的功能。實(shí)驗(yàn)獲得的主要結(jié)果如下:1.經(jīng)生物信息學(xué)分析,ftsH編碼FtsH蛋白,hflK編碼HflK蛋白,hflC編碼HflC蛋白。在細(xì)菌細(xì)胞中,FtsH、HflK和HflC均為跨膜蛋白,三者存在功能上的密切聯(lián)系。2.基因ftsH、hflK、hflC的缺失均能導(dǎo)致西瓜噬酸菌菌株致病力、運(yùn)動(dòng)能力、生物膜形成能力和生長(zhǎng)能力的顯著降低。ftsH、hflK、hflC的缺失不影響菌株誘導(dǎo)非寄主煙草過(guò)敏性反應(yīng)的能力。3.基因ftsH、hflK、hflC的缺失均顯著減弱西瓜噬酸菌菌株在高溫、高鹽和抗生素脅迫條件下的耐受性,表現(xiàn)為生長(zhǎng)能力的顯著減弱。其中,基因ftsH的缺失對(duì)菌株耐受能力的影響最大。4.基因ftsH、hflK、hflC的缺失均能導(dǎo)致西瓜噬酸菌菌株中致病相關(guān)基因、AAA家族基因、熱激轉(zhuǎn)錄因子σ~(32)以及基因ftsH、hflK、hflC的表達(dá)量發(fā)生顯著變化,說(shuō)明基因ftsH、hflK、hflC在西瓜噬酸菌中的功能與致病性和熱激反應(yīng)相關(guān),與其他AAA ATPase基因存在功能上的密切聯(lián)系,基因ftsH、hflK、hflC間也存在功能上的密切聯(lián)系。
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S432.42
【圖文】：

第一章 引 言1.1 瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病簡(jiǎn)介瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病（bacterial fruit blotch，BFB）是世界性的檢疫性種傳細(xì)菌病害，能?chē)?yán)重為害西瓜、甜瓜等葫蘆科作物[1]。自瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病于1965年首次在美國(guó)見(jiàn)諸報(bào)道以來(lái)，陸續(xù)在世界各國(guó)各地區(qū)的西瓜、甜瓜主產(chǎn)區(qū)為害，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2]。西瓜細(xì)菌性果斑病在我國(guó)的首次報(bào)道是20世紀(jì)90年代，隨后在新疆、海南、內(nèi)蒙古、北京等地相繼發(fā)生并呈上升趨勢(shì)，造成大田西瓜和甜瓜的大量減產(chǎn)甚至絕收，給西、甜瓜的生產(chǎn)和育種帶來(lái)巨大損失[2]。1.1.1 西瓜噬酸菌的生物學(xué)特性和為害癥狀瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病的病原菌為西瓜噬酸菌（Acidovorax citrulli）[3]，為革蘭氏陰性菌，菌體短桿狀，不產(chǎn)生熒光，嚴(yán)格好氧，單根極生鞭毛，菌落乳白色，全緣光滑，能在41℃下生長(zhǎng)，但不能在4℃下生長(zhǎng)[4][1]。

圖 1.2 西瓜噬酸菌在西瓜和甜瓜上的為害癥狀[1-4]Fig.1.2 Symptoms on watermelon and melon[1-4]類(lèi)細(xì)菌性果斑病的防治類(lèi)細(xì)菌性果斑病的頻發(fā)和為害嚴(yán)重影響了我國(guó)西、甜瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)制種基地的多家大型跨國(guó)種業(yè)公司陸續(xù)撤出中國(guó)，直接影響新疆地的持續(xù)發(fā)展；又由于其侵染幼苗，可導(dǎo)致育苗階段嫁接苗的大國(guó)每年因此造成的直接經(jīng)濟(jì)損失就超過(guò)8000萬(wàn)元。此外，果斑病為害造成的損失也不容小覷，如2000年7月，內(nèi)蒙古巴彥淖爾0～11333 hm2）暴發(fā)哈密瓜果斑病，病株率高達(dá)90%，部分地塊0%，造成的經(jīng)濟(jì)損失十分慘重[5-6]。年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在瓜類(lèi)果斑病菌的致病機(jī)制、種子帶菌檢測(cè)方法及面研究取得了很大進(jìn)展[2-6]，但由于具體致病機(jī)理尚未完全明確防治主要依靠傳統(tǒng)的化學(xué)防治手段，缺乏針對(duì)性的防治措施。因

生物合成的關(guān)鍵酶——LpxC（通過(guò)降解LpxC來(lái)對(duì)膜外和膜的磷脂（PL）和脂多糖（LPS）的比例進(jìn)行調(diào)節(jié)）[40]、可替代的熱休克σ因子——RpoH，以及YfgM，一種膜蛋白，與周質(zhì)伴侶蛋白和細(xì)胞質(zhì)壓力調(diào)節(jié)有關(guān)[38-40]。在這些降解底物中，有的需要FtsH與HflK/C二聚體形成FtsH/HflKC復(fù)合體共同降解[18]，也有像RpoH這樣只受FtsH降解調(diào)控的底物[19]。但大多數(shù)底物的識(shí)別和降解機(jī)制還尚未明確[16]。FtsH降解的底物的種類(lèi)可能說(shuō)明了它參與調(diào)控的生命過(guò)程，如膜錨定蛋白（SecY，YccA，F(xiàn)oa和PspC）和胞質(zhì)蛋白（SsrA-tagged蛋白）的質(zhì)量控制，噬菌體的溶解/溶源性決定以及各種逆境脅迫反應(yīng)等[32-39]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 孫愛(ài)清;劉箭;張杰道;;植物中的金屬蛋白酶FTSH[J];植物生理學(xué)通訊;2006年01期

2 趙廷昌,孫福在,王兵萬(wàn);西瓜細(xì)菌性果斑病研究進(jìn)展[J];植保技術(shù)與推廣;2001年03期

本文編號(hào)：2797121