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 姚克兵 庄义庆 束兆林 杨红福 陈志谊
• 来源期刊: 中国农业科学
• 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
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 植物保护
• 页码范围: 55-64
• 页数: 10页
• 字数: 6163字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2020.01.005

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突变株对水稻纹枯病防治效果显著下降.[结论]鉴定的Bs916生物膜新调控基因fliZ位于控制鞭毛运动的信号通路,直接作用于菌体的游动与扩张,显著单一调控生物膜形成与对水稻纹枯病的防治效果.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈志谊	江苏省农业科学院植物保护研究所	162	3643	34.0	51.0