胡蘿卜軟腐果膠桿菌中Ⅵ型分泌系統(tǒng)功能的研究
發(fā)布時(shí)間:2018-05-07 21:10
本文選題:胡蘿卜軟腐果膠桿菌 + 細(xì)菌Ⅵ型分泌系統(tǒng); 參考:《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:胡蘿卜軟腐果膠桿菌胡蘿卜亞種(Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum,簡(jiǎn)稱Pcc)是一種重要的細(xì)菌性軟腐病原菌。病原細(xì)菌主要通過分泌一系列致病因子如效應(yīng)蛋白質(zhì)和水解酶類等侵染寄主,胡蘿卜軟腐果膠桿菌分泌的果膠酶、蛋白質(zhì)酶和纖維素酶綜合作用形成強(qiáng)勁的破壞力,幫助病原菌迅速侵入并瓦解寄主植物組織。致病因子向細(xì)胞外分泌需要依賴分泌系統(tǒng),細(xì)菌中已經(jīng)被鑒定出存在Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ 和Ⅶ型分泌系統(tǒng),Ⅰ-Ⅴ型分泌系統(tǒng)已經(jīng)受到了深入的研究,其作用機(jī)制已比較清晰,Ⅵ型分泌系統(tǒng)(Type Ⅵ Secretion System,T6SS)直到2006年才被正式命名,對(duì)于Ⅶ型分泌系統(tǒng)知之甚少。研究表明,T6SS在霍亂弧菌(Vibrio cholerae)和銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)中與致病性和細(xì)菌間的競(jìng)爭(zhēng)有關(guān)。T6SS在植物病原菌中被報(bào)道較少,作為一個(gè)新興的研究方向已經(jīng)受到了廣泛關(guān)注。本研究對(duì)胡蘿卜軟腐果膠桿菌PccS1中的T6SS基因簇中的17個(gè)基因以及hcp和vgrG的同源基因進(jìn)行了缺失突變,并比較分析突變體和野生型在生物學(xué)表型上的差異,這為揭示Pcc的致病機(jī)制提供了理論依據(jù);蚪M測(cè)序和核酸序列比對(duì)分析發(fā)現(xiàn),在PccS1基因組中存在一個(gè)由17個(gè)基因組成的T6SS基因簇,除此之外,還有8個(gè)hcp同源基因以及4個(gè)vgrG同源基因。為了研究T6SS基因簇的功能,通過同源重組的方法我們構(gòu)建了 ΔvgrG,Δhcp,ΔvasL,ΔimpL,ΔimpA,ΔvasI,ΔvasH,ΔclpB,ΔimpK,ΔimpJ,ΔvasD,ΔimpI,ΔimpH,ΔimpG,ΔimpF,△impC和ΔimpB17株突變體,致病性檢測(cè)結(jié)果顯示:△impG與野生型PccS1相比致病能力顯著下降,其余16株突變體相比野生型無顯著差異。生物學(xué)表型檢測(cè)結(jié)果顯示,相比于野生型菌株,impG突變體的纖維素酶、果膠酶和蛋白質(zhì)酶三種胞外酶的活性均顯著降低;幾乎完全喪失產(chǎn)生碳青霉烯抗生素產(chǎn)生的能;同時(shí)完全抑制了 Hcp蛋白質(zhì)的外泌;非寄主煙草上的過敏性測(cè)試表明impG突變體不能激發(fā)煙草的過敏性反應(yīng);在豐富培養(yǎng)基和基礎(chǔ)培養(yǎng)基中,impG缺失不影響菌株的正常生長(zhǎng),也不影響菌株在寄主體內(nèi)的定殖能力。分子驗(yàn)證表明,與野生型PccS1相比,ΔimpG三種胞外酶的主要合成基因celC,pell和prtW以及Ⅲ型分泌系統(tǒng)(T3SS)基因簇中hrpN,hrpA,hrpI,hrpQ和hrcN的表達(dá)量均顯.著下調(diào)。為了探索多拷貝hcp和vgrG同源基因的功能,我們對(duì)8個(gè)hcp和4個(gè)vgrG的同源基因缺失突變,致病性測(cè)定結(jié)果表明:Δhcp1,Δhcp2,Δhcp3,Δhcp4,Δhcp5,Δhcp6,Δhcp7 和 Δhcp8 以及 ΔvgrG1,ΔvgrG2,ΔvgrG3和△vgrG4對(duì)白菜的致病力與野生型相比無顯著差異。綜上所述,針對(duì)胡蘿卜軟腐果膠桿菌PccS1中所有與T6SS相關(guān)的29個(gè)基因,通過基因缺失突變體的構(gòu)建及其表型分析表明:唯有impG基因與致病性有關(guān),其余絕大部分基因與T6SS整體功能的發(fā)揮有關(guān)而對(duì)PccS1的致病力沒有顯著相關(guān)性,PccS1中T6SS參與的致病機(jī)制和調(diào)控途徑尚需進(jìn)一步的研究。
[Abstract]:Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum is an important bacterial soft rot pathogen. Pathogenic bacteria infect host mainly by secreting a series of pathogenic factors such as effector protein and hydrolase. Pectinase, protease and cellulase secreted by Pectinobacter soft rot form strong destructive power. Helps pathogens quickly invade and disintegrate host plant tissues. The exocrine secretion of pathogenic factors to cells depends on the secretory system. The type 鈪,
本文編號(hào):1858480
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