课题基金 / 基金详情

群体感应(QS)介导内生Burkholderia Pyrrocinia的生防分子机制

批准号:
32071770
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
任嘉红
依托单位:
学科分类:
森林培育学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
任嘉红

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
群体感应(QS)在细菌的许多生物学功能中发挥重要作用。然而,QS系统在内生生防细菌中的功能目前尚不明确。吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007是一株兼具促生和高效防治杨树溃疡病的内生细菌。本项目拟在前期研究的基础上,围绕JK-SH007菌株QS系统的关键基因,探索该菌株的群体感应系统及信号物质;构建QS系统关键基因敲除体,采用转录组测序及分析技术研究获得QS关键基因调控的促生长、抗病性相关下游基因,并通过基因敲除及过表达技术解析基因功能;构建出该菌株的QS通讯网络系统,并探索菌株QS在杨树溃疡病防治中的作用,以期在分子水平上揭示JK-SH007菌株对杨树的抗病促生机制,为杨树病害的综合防治开辟新的途径。研究结果将进一步完善内生生防菌的生防分子机制,将为充分利用植物内生菌资源,提高杨树病害的生物防治能力奠定理论基础和提供技术支撑。
英文摘要
Quorum sensing (QS) plays an important role in many biological functions of bacteria. However, so far very little is known about the roles of the QS system in the endophytic biocontrol bacteria. Here, the high-efficient endophytic antagonistic bacteria Burkholderia pyrrocinia JK-SH007 with biocontrol activity against poplar canker and growth promoting characteristic will be advantaged. Firstly, the kinds and numbers of QS system and signal substances of strain JK-SH007 will be studied. Secondly, the key-gene knockout mutants will be constructed. Thirdly, downstream genes associated with growth promotion and disease resistance will be obtained through transcriptome resequencing and bioinformation analysis technology and make functional verification through gene knockout and overexpression techniques. Then, the QS communication network system of strain JK-SH007 will be constructed and the effect of strain QS on the control of poplar canker will be studied. The results of this study will further improve the biocontrol molecular mechanism of endogenous bacteria control, and lay a theoretical foundation and provide technical support for making full use of endophytic bacteria resources to improve the biological control ability of poplar diseases.
吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007是株兼促生和高效防治杨树溃疡病的内生细菌。本项目以其为出发菌株,围绕其QS系统的关键基因,探索QS系统及信号物质;构建QS系统关键基因敲除体,采用转录组测序及分析技术研究获得QS调控的抗病促生相关下游基因,并通过基因敲除及过表达技术解析基因功能;构建出菌株QS通讯网络系统,并探索QS在杨树溃疡病防治中的作用。研究发现,JK-SH007拥有CepI-CepR、RpfFbc-RpfR两类QS系统,可产C6-oxo-HSL、C8-HSL、C8-oxo-HSL、C10-HSL以及BDSF 5类QS信号物质。AiiA内酯酶处理后,可淬灭菌株C6-oxo-HSL信号,并使得C8-HSL产量下降28.55 %。14-Me-C16:Δ2浓度达到阈值(0.05M)时,可使得菌株BDSF产量增加,反之可抑制BDSF信号产生。JK-SH007的QS系统对其运动性、胞外多糖合成、c-di-GMP合成、生物膜形成等生物学功能起正调控作用,从而影响菌株内生定殖能力。JK-SH007具多种抗菌机制,QS系统与其产抑菌次级代谢产物密切相关,正调控菌株抑菌能力。将QS系统4个关键基因敲除株进行转录组测序,结果显示菌株QS系统与抗病、运动性、生物膜形成等与生防性状相关基因发生显著变化。筛选出11个差异基因进行功能验证,最终确定prn基因簇合成的抗菌物质非硝吡咯菌素,但该基因簇与抑菌能力密切相关;rpoN是一个重要的全局转录因子,受CepI-CepR系统调控,控制下游与细菌运动、生物膜形成等相关靶基因的表达,从而影响菌株内生定殖以及抑菌能力。以上研究结果揭示QS系统介导了JK-SH007的生防分子机制,为杨树溃疡病综合防治开辟新途径。该项研究有助于完善和推动探究内生细菌群体感应以及其与植物互作的功能和作用机制,为充分利用植物内生菌资源,提高杨树病害生物防治水平奠定重要理论基础。
群体感应(QS)介导内生Burkholderia Pyrrocinia的生防分子机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    任嘉红
  • 依托单位:
内生吡咯伯克霍尔德氏菌诱导杨树抗病性及其机制
  • 批准号:
    31470645
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    86.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    任嘉红
  • 依托单位:
AM真菌和溶磷细菌互作对南方红豆杉生长及紫杉醇合成的效应研究
  • 批准号:
    31100471
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    任嘉红
  • 依托单位:
国内基金
海外基金