葡萄根癌病生防菌Agrobacterium vitis E26中双组分杂合组氨酸激酶AvhS的生防功能解析

通过Tn5转座突变，检测到一株生防能力显著降低的突变体，测序发现Tn5插入破坏了一双组分调控蛋白AvHS，该蛋白为杂合组氨酸激酶。检测了突变菌株的生长曲线、趋化性及其swarming、定植、产细菌素、引起过敏性反应、生物膜合成和产胞外多糖能力。结果发现，突变菌株在指数生长前期的信号浓度上升，后期又恢复正常。互补载体与菌株本身携带的质粒相容性很差，将基于IncP和IncQ的两类载体转入野生E26菌株后，菌株的重要性状随之消失。查阅近年来的文献表明，所有的同型Agrobacterium vitis生防菌株内至少存在2条染色体，而经典的生物2型生防菌株也K84携带较大质粒，致使二者的分子生物学研究无法深入。因此，项目组重新筛选了2株解淀粉芽孢杆菌LJ1和LJ02，对葡萄根癌病、葡萄白粉病和瓜类白粉病均有较好防效，并对LJ1、LJ02的生防机制进行了系统研究。.用LJ1和LJ02发酵液处理黄瓜幼苗后，发现四种酶活性、水杨酸含量以及病程相关蛋白基因表达量均明显升高，同时发现水杨酸信号可双向传导至根和叶，且该抗性属于由SA信号介导的系统获得抗性，另外诱导后根系的分泌物具有广谱抗性，可以抑制多种病原孢子的萌发和真菌的生长，并据此建立了一种快速定性检测诱导抗性的方法。在区分检测发酵液中无菌上清液和菌体重悬液在诱导SAR过程中的作用后发现，二者皆能引起水杨酸含量上升，其中菌体重悬诱导持续时间较长。.经测序显示LJ1和LJ02的基因组全长分别为4,192,735 bp和4,061,552 bp。经基因组分析，经核糖体途径合成硫醚抗生素（mersacidin, subitilosin A，ericin，sublancin），枯草菌素，环状细菌素，TOMM等抗菌物质；非核糖体途径可合成嗜铁素伊枯草菌素，芬荠素，表面活性素，二肽类溶杆菌素，杆菌烯，地非西丁，大环内酰亚胺，具有刹线虫蛋白基因AprE，合成2,3-丁二醇以及IAA的完整基因簇。经HPLC检测，LJ02可合成表面活性素，伊枯草菌素和吲哚乙酸。经LC-MS检测，抑菌蛋白包含1种抗菌肽、7种非典型蛋白、纤维素酶、逆境蛋白等35种肽类。经GS-MS检测，LJ02可合成34种挥发性有机物，并在解淀粉芽孢杆菌中新发现3种挥发性杀菌物质：4-乙基苯酚、2-乙基环己酮和反-2-壬烯醛。