课题基金 / 基金详情

生防假单胞菌新型抗菌肽类物质鉴定及RpoS对其生物合成调控的分子机制

批准号:
32072471
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
张清霞
依托单位:
学科分类:
生物防治
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张清霞

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
生防假单胞菌FD6主要通过产生抗生素2,4-二乙酰基间苯三酚和藤黄绿脓菌素防治番茄灰霉病。前期研究发现菌株FD6在土豆浸汁培养基中产生的抗菌物质对番茄灰霉病菌具有较强抑菌活性,且其分子量不同于已报道的脂肽化合物,说明该物质可能为新型脂肽类抗菌物质。为明确该抗菌物质种类,本项目拟将硅胶柱粗分离得到各极性组分,以核磁共振氢谱和薄层层析示踪,组合使用多种层析及高效液相色谱等方法对组分进行分离纯化,进一步采用高分辨质谱和核磁共振谱等现代波谱技术及文献比对的方法鉴定未知抗菌物质的化学结构,通过基因缺失突变及功能互补,以期明确主要抗菌物质及其相关合成基因簇;采用ChIP-Seq、EMSA及qPCR等方法,阐明sigma因子RpoS调控抗菌脂肽合成的机制。研究结果将为今后生物农药开发提供先导化合物,并有望在假单胞菌中揭示RpoS行使调控功能的一种新机制。
英文摘要
The production of antibiotics 2,4-diacetylphloroglucinol and pyoluteorin are the key biocontrol factors involved in tomato gray mold disease controlled by Pseudomonas protegens FD6. Previous studies showed that antifungal extracts from P. progegens FD6 cultured on PA media displayed stronger antagonistic activity against Botrytis cinerea. Morover, the molecular weight of the antifungal compound is different from those antimicrobial peptides produced by pseudomonad, suggesting that P. progegens FD6 may produce new antifungal metabolites under nutrient deficient conditions. To identify the antifungal metabolites, the ethyl acetate extract of P. progegens FD6 are chromatographed on silica gel column and several different polar mixtures will be obtained. Guided by 1H-NMR spectrum and thin-layer chromatography, further separation and purification are performed using several methods such as silica gel column chromatography, Sephadex LH-20 gel column chromatography and high performance liquid chromatography (HPLC). Finally, structures of these compounds will be determined by the modem spectrum technology such as HR-ESI-MS, 1D and 2D NMR comparing with references. The main antimicrobial substances and the gene cluster responsible for the biosynthesis of the cyclic lipopeptides will be identified through gene deletion mutation and functional complementation. This project will reveal the regulatory pattern of sigma factor RpoS on the cyclic lipopeptide biosynthesis using ChIP-Seq、EMSA and qPCR. The outcomes of the project are expected to provide lead compounds for the development of new drugs and reveal a new RpoS-mediated regulatory mechanism in Pseudomonas, or even in bacterial level.
防御假单胞菌(Pseudomonas protegens)能产生多种天然的抗菌代谢产物,本项目对P. protegens FD6 KB培养基发酵液的化学成分进行研究。从菌株FD6发酵液粗浸膏中分离得到12个化合物,分别鉴定为:邻苯二甲酸二丁酯(1)、Methyl2-(2-hydroxyphenyl)-4-thiazolecarboxylate(2)、Aeruginol(3)、Aerugine (4)、Salicylamide (5)、Cyclo(L-Phe-cis-4-OH-L-Pro) (6)、Cyclo-(Pro-Gly) (7) 、Cyclo(L-4-Hyp-L-Pro) (8)、Cyclo(D-cis-Hyp-L-Leu) (9)、Cyclo-(L-Ala-L-4-OH-Pro) (10)、Cyclo-(L-4-OH-Pro-L-Tyr) (11)、Cyclo-(Phe-Gly) (12)。.为提高P. protegens FD6的抑菌活性,本研究对FD6的培养基成分及发酵条件进行优化,结果表明:最佳发酵培养基组分配比为柠檬酸钠10.81 g/L、蛋白胨10.53 g/L、缬氨酸5.28 g/L,最佳发酵条件为pH 7.2、发酵温度为28℃、振荡培养120 h。在此优化条件下,FD6无菌滤液对番茄灰霉病菌的平均抑菌率较优化前提高了39.39%。.环脂肽orfamide是一种具有较好表面活性的抗生素,根据质谱分析表明,马铃薯汁培养基粗提物中主要抗菌物质为环脂肽orfamide A。该粗提物抑菌谱广,可耐受高温、强酸和强碱,且抑菌活性不受蛋白酶K和胰蛋白酶影响。粗提物可引起灰霉病菌菌丝体形态异常, 2 mg/mL粗提物能完全抑制灰霉菌分生孢子的萌发,50%的细胞膜受到破坏,导致电导率增加、细胞内核酸与蛋白外渗。.RpoS突变后可导致环脂肽orfamide A产量显著上调,RNA-seq分析结果显示突变体ΔrpoS中orfamide合成相关基因ofaABC及的转录水平显著提高,qRT-PCR、β-半乳糖苷酶和荧光素酶活性也进一步验证这个结果。通过细菌单杂交试验发现RpoS可结合orfamide转录调控因子luxR1的启动子区负调控luxR1的表达,而LuxR1可以结合ofaA的启动子上游序列正调控orfamide的合成。
荧光假单胞菌FD6中Vfr调控抗生素2,4-DAPG合成机制研究
  • 批准号:
    31772210
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    张清霞
  • 依托单位:
生防假单胞菌FD6硝吡咯菌素合成调控基因的克隆与功能研究
  • 批准号:
    31000875
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    张清霞
  • 依托单位:
国内基金
海外基金