青枯菌致病性与基因组之间的关系

植物青枯菌Ⅵ型分泌系统核心基因vasK 突变株的构建及其致病性的测定张丽勍;许景升;徐进;冯洁【摘要】[目的]通过测试vasK基因突变株对番茄的致病力变化,评价该基因在青枯菌致病过程中的作用.[方法]根据青枯菌(Ralstonia solanacearum)中存在的Ⅵ型分泌系统基因簇中的核心基因vasK序列设计PCR引物,扩增并克隆vasK基因,将庆大霉素抗性基因(Gm)插入vasK基因内部,克隆至自杀质粒pK18mobsacB中,获得重组自杀质粒pKl8-vasK-Gm.将自杀质粒电转化至青枯菌GM11000感受态细胞中,采用同源重组双交换法,将野生型zasK基因置换.对vasK基因突变菌株进行三步筛选和PCR扩增鉴定.[结果]筛选获得了具有庆大霉素抗性的目标基因被抗性基因替换的青枯菌突变株(GM11000-m).土壤接种番茄青枯菌结果显示,突变株GMI1000-m的致病性较野生型GM11000明显下降.[结论] vasK基因在青枯菌致病过程中具有重要作用.%[Objective] The change in pathogenicity of the vasK mutant to the tomato was investigated to estimate the function of the vasK gene in the pathogenicity process of Ralstonia solanacearum. [Method] According to the sequence of vasK gene, a key component of type VI secretion system in Ralstonia solanacearum, PCR primers were designed to amplify vasK gene. vasK gene was mutated by inserting a gentamicin · 3-acetyltransferase gene (Gm gene), and the mutated vasK was inserted into suicide vector pK18mobsacB, resulting in pK18-msK-Gm. The vector pK18-vasK-Gm was then introduced into R. solanacearum GMI1000. The vasK mutant, named GMI1000-m, was generated by homologous recombination and selected by a three-step method.GMI1000-m was identified by PCR amplification. [Result] The pathogenicity test of the mutant GMI1000-m was decreased compared with the wild type GMI1000. [Conclusion] The vasK gene was an important factor in the pathogenesis of R. solanacearum.【期刊名称】《植物保护》【年(卷),期】2011(037)004【总页数】5页(P33-37)【关键词】青枯菌;Ⅵ型分泌系统;vasK基因【作者】张丽勍;许景升;徐进;冯洁【作者单位】中国农业科学院植物保护研究所,植物病虫害生物学国家重点实验室,北京,100193;中国农业科学院植物保护研究所,植物病虫害生物学国家重点实验室,北京,100193;中国农业科学院植物保护研究所,植物病虫害生物学国家重点实验室,北京,100193;中国农业科学院植物保护研究所,植物病虫害生物学国家重点实验室,北京,100193【正文语种】中文【中图分类】Q753病原细菌通常利用蛋白的分泌来介导与寄主植物的相互作用[1]。

胞外多糖(EPS extracellular polysaccharide)早在50年代人们就认为胞外多糖可能是青枯菌的致病因子，随后围绕青枯菌胞外多糖的病理学意义进行了大量研究。

H u sain和Kelman比较了青枯菌自发无毒突变株和野生型菌株的特点，发现自发无毒突变株不产生胞外多糖，致病力丧失，因此认为胞外多糖在致病过程中可能具有重要作用l 5l。

青枯菌的胞外多糖是由多种化学物质组成的复合物，其中主要的组成成分是氮乙酞半乳糖醛酰胺。

研究发现，不同青枯菌小种的胞外多糖的组分有所不同，同一小种也存在不同类型的胞外多糖。

一些研究显示，一个称为EPS I的胞外多糖，可能与Ralstonia solanacearum的致病性最为相关I6J EPS I合成的特异突变研究显示，即使直接注入大量的突变菌细胞进入植物茎组织，与非突变菌比较，其植株的萎蔫和死亡程度也很低。

通过土壤接种试验也显示，尽管突变菌在维管组织中繁殖，但植株的发病很轻。

近年来的研究发现，胞外多糖的合成受l6 kI1的eps操纵子调控，涉及l0个调控基因产物和3个不同的调控信号，这种严谨的调控也从另一个角度说明EPS I对病原菌本身的重要性以及在病原菌对植物的致病性中的重要作用『青枯假单胞菌(pseudomonassolanacearu‘)或称青枯菌引起许多重要经济作物如烟草、花生、番茄等植物的萎焉病。

主要通过土壤传染病害，它的寄主范围很广泛，有33科100多个种，危害茄科植物为最多“。

青枯菌毒力株能产生胞外多糖，用特殊固体培养基培养时形成两种菌落形态即易变的和固定的，前者产生胞外多糖有毒力，后者很少产生这种多糖。

为此，日本科学工作者研究了这种胞外多糖的组成以及它与致病性的关系。

发现这种多糖是一种混合物一主要由N一乙酸半乳糖胺(2一氨基2半乳糖)和少量鼠李糖、葡萄糖以及某些简单肤所组成。

事实上，这是同型一N一乙酞半乳糖胺葡聚糖的一个例证。

其化学性质还不清楚，但认为这种胞外多糖与毒力有关系‘，这是因为它阻滞寄主植物维管束组织，导致水分输导的困难。

青枯菌对植物的致病机制及其调节
王军
【期刊名称】《林业科学》
【年(卷),期】2005(41)3
【摘要】青枯菌引起许多植物及林木青枯病.该菌侵染植物根部,首先在根皮层细胞间隙等处定殖,然后入侵维管束,在木质部导管内扩展危害;细菌在导管及相邻组织内迅猛增殖和广泛散布,由此产生输水管道的阻塞和破坏并最终导致植物枯萎.胞外多糖(EPSI)、细胞壁分解酶(主要是果胶质酶和纤维素酶)、Ⅲ型Hrp分泌系统产物是主要的致病因子,其中EPSI尤为突出,它在保护细菌、促进细菌移动和定殖以及堵塞和破坏寄主导管方面都起着重要作用.而上述致病因子的协调作用则由一复杂的调节系统控制,这一系统由随细菌密度变化而变化的3-羟基棕榈酸甲基酯水平作为信号,以PhcA调节基因的启动和转录为核心,自动而精密地调节病菌有关致病基因的表达及关闭,并由此控制细菌的生长状态.
【总页数】6页(P142-147)
【作者】王军
【作者单位】华南农业大学林学院,广州,510642
【正文语种】中文
【中图分类】S762.13
【相关文献】
1.青枯菌侵染广藿香的致病因素及寄主植物相关酶活性分析 [J], 丁奇;徐燃;余双文;杨玉秀;徐建钢
2.植物青枯菌遗传多样性及致病基因组学研究进展 [J], 徐进;冯洁
3.应用抑制性差减杂交法筛选植物青枯菌致病相关基因 [J], 刘蕾;徐进;许景升;张丽勍;张昊;冯洁
4.植物青枯菌Ⅵ型分泌系统核心基因vasK 突变株的构建及其致病性的测定 [J], 张丽勍;许景升;徐进;冯洁
5.青枯菌的致病性与寄主植物广藿香根表吸附的关系 [J], 徐燃;贺红;杨玉秀;柴婷婷
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广藿香论文：广藿香青枯病病原菌鉴定及致病性测定【中文摘要】本文主要对广藿香青枯病菌进行分离培养,并从显微形态、生理生化特征、致病性及其16s rDNA序列分析等方面进行了研究,以期了解广藿香青枯病病原菌的组成及分化情况,为广藿香青枯病的综合防治和抗病育种奠定基础。

本研究主要结果如下：1国内外研究评述查阅了与本研究相关的国内外文献,概述了广藿香的研究现状；总结了青枯菌的命名分类、基因组学、致病机理、流行学、分离鉴定与诊断技术等方面的研究现状;并介绍了植物病原菌致病性测定的几种主要方法。

2广藿香青枯菌的分离培养及生化型测定以感染了青枯病的广藿香植株为材料分离青枯菌,从培养特性、形态学、生化型等多个方面进行研究,同时采集病区根际土壤样品,分析比较其pH值,探讨土壤pH值与病害流行之间的关系。

结果表明：在病害流行期,病株根际土壤pH为6.46与青枯菌室内培养最适生长pH6.6较为接近,表明土壤酸碱度对青枯病发生及流行有一定的影响。

分离获得的7个供试菌株(HX1～HX7)在TTC培养基上培养,呈平滑、带白色晕圈的红色菌落；菌体大小不一,大多杆状,少数为球形；根据青枯菌生化型划分标准,HX5、HX7属于生化型Ⅰ,HX1、HX6和GIM1.7(番茄青枯菌)为生化型Ⅱ,HX2、HX4划为生化型Ⅲ,HX3属于生化型V。

这证明田间感染了青枯病的广藿香植株中,存在多个生理小种的青枯菌株,它们在培养特性、形态学、生化型等方面均存在一定的差异。

3广藿香青枯菌致病性测定以广藿香试管苗及无根苗为材料,分别接种青枯菌菌液及粗毒素,进行致病性测定。

结果表明：针刺、伤根和茎枝浸泡3种不同接种方法的试验中,从发病时间、病程发展速度及操作简易性等方面综合比较,伤根浸泡法较宜用于广藿香苗期接种致病性；除HX2外,其余菌株均能引起与田间广藿香青枯病株相似的青枯、萎垂等典型症状,且大部分菌株致病性均强于参照菌株GIMl.7,其中HX4、HX5、HX6和HX7在接种36h时,病级指数均达3.0以上；在粗毒素接种外植体的试验中,除HX1和HX2制备的粗毒素致病性较弱,病级指数均在0.7以下,其余菌株制备的粗毒素均先后表现出较强的致病力。

青枯菌病害的研究进展摘要：细菌性青枯病危害多种作物，抗病育种是病害防治最为可行的途径，ＤＮＡ分子标记研究是深化作物青枯病抗性遗传改良的重要方面。

生防研究近几年也取得了较大的进展，本文着重从这两个方面对青枯病的研究做一综述。

关键词：青枯菌生化变种致病机理分子标记青枯病是一种由青枯菌(Ralstonia dolaanacearum)引起的毁灭性土传病害，发病植物茎叶萎蔫下垂直至全部枯死，是世界上危害最大、分布最广、造成损失最严重的植物病害之一，至今尚没有有效的化学农药和其他防治办法。

因此青枯病被称为植物的“癌症”。

植物青枯菌R.. dolaanacearum可侵染40多个科200多种植物，仅次于农杆菌(Agrobacterium tu me faciens)。

是番茄、马铃薯、花生、甘薯、烟草、辣椒、茄子、生姜、草莓、香蕉以及一些贵重药材和花卉植物许多植物生产的重要限制因素，世界各地均有分布。

青枯病菌是一个复杂的群体，有明显的生理分化，不同地区和不同寄主来源的菌株，在寄主范围、致病力、生化型、血清型等细菌学特性上差异很大，因此增加了对此病害防治研究的难度。

近几年来许多科研工作者从不同的角度不同方法对青枯菌进行了多方面的研究。

1 青枯菌菌系的组成青枯菌生理生化复杂，各国的科学家都对其进行了种以下的分类或分型的各种尝试。

有两个亚分类系统已被国际所公认。

一是按不同来源菌株对不同植物种类的致病性差异，将青枯菌划分为不同的生理小种（Race）。

60年代已命名4个小种：小种1号（可侵染茄科植物和其他科植物），小种2号（只侵染香蕉、大蕉和Heliconia），小种3号（只侵染马铃薯，偶尔侵染番茄和茄子），小种4号（只对姜致病力很强）。

另一个亚分类系统是根据不同菌株对三种双糖（麦芽糖、乳糖、和纤维二糖）和三种乙醇（甘露醇、山梨醇和卫矛醇）氧化产酸能力的差异将青枯菌化分为4个生化变种：生化变种1（不能氧化3种双糖和3种乙醇），生化变种2（只能氧化3种双糖，不能氧化3种乙醇），生化变种3（能氧化3种双糖和3三种乙醇），生化变种4（只能氧化3种乙醇，不能氧化3种双糖）。

微生物学通报OCT 20, 2012, 39(10): 1479−1486　Microbiology China© 2012 by Institute of Microbiology, CAStongbao@基金项目：中国烟草总公司科技重点项目(No. 110201002025, 110200902065)*通讯作者：Tel: 86-10-62815933;烟草青枯病研究进展周训军1 王静3 杨玉文2 赵廷昌2* 高必达1(1. 湖南农业大学 生物安全科技学院 湖南 长沙 410128)(2. 中国农业科学院植物保护研究所 北京 100193) (3. 中国农业科学院烟草研究所 山东 青岛 266101)摘 要: 烟草青枯病是由茄青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum )引起的影响世界烟草生产的重要病害之一, 该病是一种典型的土传性细菌病害。

主要对烟草青枯病菌的致病机理、遗传多样性和防治等方面的研究进展进行综述, 阐明烟草青枯病菌的研究现状。

关键词: 烟草青枯病, 致病机理, 遗传多样性, 防治Advances in tobacco bacterial wilt diseaseZHOU Xun-Jun 1 WANG Jing 3 YANG Yu-Wen 2 ZHAO Ting-Chang 2*GAO Bi-Da 1(1. College of Bio-safety Science and Technology , Hunan Agricultural University , Changsha ,Hunan 410128, China )(2. Institute of Plant Protection , Chinese Academy of Agricultural Science s, Beijing 100193, China ) (3. Institute of Tobacco , Chinese Academy of Agricultural Science s, Qingdao , Shandong 266101, China )Abstract: Tobacco bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum is one of the most impor-tant diseases all over the world, it is a typical soil borne bacteriosis. In this paper, the current situation of tobacco bacterial wilt was reviewed, including the pathogenic mechanism, genetic diversity and prevention measure of Ralstonia solanacearum .Keywords: Tobacco bacterial wilt, Pathogenic mechanism, Genetic diversity, Prevention measure1480微生物学通报　2012, Vol.39, No.10/wswxtbcn烟草青枯病是由青枯雷尔氏菌(Ralstonia so-lanacearum )引起的危害世界烟草生产的重要病害, 1864年在印度尼西亚首先报道了青枯菌对烟草的毁灭性危害。

烟草青枯病研究进展烟草青枯病是热带、亚热带地区烟草的重要病害，1880 年该病首先在美国的北卡罗来纳州格兰维尔(Granville,县名) 被发现，故当时被广泛称为格兰维尔凋蔫病，在中国则俗称为“烟瘟”、“半边疯”。

病害症状烟草青枯病属典型的维管束病害，根、茎、叶各部位均可受害，但以根、茎危害为主。

最典型的症状是：叶片枯萎后仍呈绿色，故称“青枯病”。

在病株发病的一侧，叶片枯萎，无病的一侧，叶片生长正常，呈现“半边疯”症状。

茎部发病后，外表出现黑色条斑，发病严重时黑色条斑一直延伸到烟株顶部。

将病株茎部横切，可见维管束变成褐色，用力挤压切口，会从导管中渗出黄白色乳状粘液，即细菌“菌脓”。

烤后症状：病叶烤后，单叶重减少，光滑，等级下降，化学成份失调。

发病烟叶半片变黄或全片叶变黄时采收，烤后叶色为半叶或全叶杂色；整株烟全部枯萎变黄采收烘烤，烤后叶片为糟片，多为级外烟。

病原烟草青枯病病原曾用名Pseudomonas solanacearum Smith[1]或Burkholderia solanacearum[2]。

1996 年由IJSB正式更名为青枯雷尔氏菌（Ralstonia soanacearum E FSmith）[2，3]。

此后，在国际重大刊物上发表的文章均使用该名。

菌体杆状，革兰氏染色阴性，菌体大小为0.5～0.8×1.3～2.2μm，极生鞭毛1～4 根，不形成荚膜和芽孢，为好气性细菌，在嫌气下培养，其毒力迅速丧失。

不同寄主上的菌落形态无明显差异。

病菌生长的温度范围18℃～37℃，最适温度30℃～35℃，致死温度52℃持续10min；pH值4～8，最适为6.6。

烟草青枯病菌在病残体中可以存活7个月，在土壤或堆肥中可存活2～3 年以上，有的竞达8～25 年，但在干燥的条件下很快就死亡，在种子表面的病菌两天后即可全部死亡[4]。

青枯菌的致病性在人工培养基上还很容易减弱或丧失，从TTC 培养基上菌落的形态可以鉴别致病性不同的菌落。

植物病理学中的病原菌遗传多样性与致病机制植物病理学是研究植物疾病的发生、发展和防治的一门学科，其中病原菌的遗传多样性与致病机制是研究的重要方向。

病原菌遗传多样性指的是病原菌种群内个体之间的遗传差异，而致病机制则是病原菌感染植物后引起病害的过程和机理。

本文将从遗传多样性和致病机制两个方面展开讨论。

一、病原菌遗传多样性1. 遗传多样性的意义病原菌遗传多样性对于病害的发生和流行具有重要影响。

首先，遗传多样性可以使病原菌种群适应环境的变化，从而增加其生存能力。

其次，不同遗传型的病原菌可能对不同植物具有不同的致病能力，进而影响病害的发生和严重程度。

因此，研究病原菌的遗传多样性对于制定科学合理的病害防治策略具有重要意义。

2. 影响遗传多样性的因素病原菌的遗传多样性受到多种因素的影响。

首先，遗传漂变和基因重组是病原菌遗传多样性产生的主要机制。

遗传漂变指的是随机的基因突变和基因频率的随机改变，而基因重组则是指不同基因型间的DNA片段的重组。

其次，生境异质性和选择压力也会对病原菌的遗传多样性产生影响。

生境异质性指的是病原菌在不同环境中的存在差异，而选择压力则是指环境对不同基因型的选择。

最后，病原菌的繁殖方式和遗传交流程度也会影响其遗传多样性的程度。

二、病原菌致病机制1. 侵染过程病原菌感染植物的过程可以分为侵染、侵入和繁殖三个阶段。

侵染是指病原菌通过侵入寄主表面，并进一步侵入寄主组织的过程。

病原菌通过侵染器等器官，释放侵染液或侵染物质，进而破坏植物表面的防御屏障，为侵入提供条件。

2. 侵入过程侵入是指病原菌通过侵入寄主组织细胞并定殖，开始在植物内部生长和繁殖的过程。

病原菌通过一系列的分泌物和蛋白酶等分解植物细胞壁的物质，降解细胞壁并进入寄主细胞内。

3. 繁殖过程病原菌在寄主内部繁殖的过程是病害形成的核心。

在寄主细胞内，病原菌会利用寄主细胞提供的养分和环境进行生长和复制。

不同病原菌对寄主的繁殖方式和策略各有不同，一些病原菌通过菌丝扩展，形成菌核或孢子，从而进一步传播和感染其他植物。

微生物的共生与致病性微生物是指在人类无法肉眼识别的范围内存在的广泛的微生物群体，如细菌、真菌、病毒等。

其中一些微生物与人类存在着共生关系，为人类提供着重要的生态、生理服务。

但也有一些微生物会引起人类的疾病和健康问题。

本文将介绍微生物的共生与致病性。

一、微生物的共生关系1. 益生菌益生菌是指能够在人类肠道中生长繁殖并对人体有益的微生物菌种。

它们能够与宿主的肠道共生，帮助消化、吸收营养物质，维护肠道菌群平衡，提高人体免疫力，预防感染和肠道疾病。

益生菌包括双歧杆菌、乳酸菌、酵母菌等，常见于乳制品、发酵食品、保健品中。

2. 共生微生物共生微生物是指与人类身体其他部位共生的微生物，它们能够协同工作，提供人类身体正常的生理和代谢活动所必需的物质、酶和信号，维持人类身体内环境的平衡。

共生微生物包括口腔微生物、皮肤微生物、阴道微生物等。

这些微生物与宿主之间的关系是相互的、互利的。

3. 微生物与植物共生微生物与植物也存在共生关系。

其中许多微生物如根瘤菌、放线菌等能够在植物根部生长并形成根瘤，为植物提供固氮作用，使植物能够吸收土壤中的氮元素。

其他微生物如产酸杆菌则能够促进植物生长，提高植物根系的吸收能力和对营养物质的利用效率。

二、微生物的致病性微生物的致病性是指它们能够引起人类疾病的能力。

许多微生物如细菌、真菌、病毒等都具有不同程度的致病性，它们能够通过不同途径进入人体，引起感染、炎症和组织损伤。

1. 细菌感染常见的细菌感染疾病包括肺炎、结膜炎、葡萄球菌感染、链球菌感染等。

这些细菌往往通过空气传播、直接接触或食物污染等途径进入人体，引起不同的临床症状，如发热、咳嗽、喉咙痛、胃肠症状等。

为预防和治疗细菌感染，常使用抗生素等治疗方法。

2. 病毒感染病毒感染是导致许多人类疾病的原因之一。

病毒能够通过空气、食物、水等途径进入人体，引起感冒、流感、肝炎、艾滋病等疾病。

不同的病毒感染引起的症状也不同，治疗方法也因病毒不同而有区别。

青枯菌病害的研究进展青枯菌病害是现代农业中的一种病害，常见于广阔的地区，使得许多植物无法正常成长和生长。

本文将介绍青枯菌病害的研究进展，从病原、致病机制、诊断、治疗等方面进行解析。

病原青枯菌病害的主要病原是青枯菌，由青霉属放线菌科的内生细菌引起，一般分为两种：Erwinia carotovora 和E. chrysanthemi。

它们均可引起病害，但E. carotovora是主要的致病菌。

青枯菌在许多植物中引起病害，例如番茄、马铃薯、玉米等。

致病机制青枯菌引起的病害以感染性软腐性病害为主。

其致病过程一般包括黏质质膜、拟菌丝和腐烂表现。

具体地说，青枯菌在植物上形成粘性黏液，利用黏液附着于宿主细胞表面，然后释放水解酶和细胞壁裂解酶，破坏宿主细胞壁和膜，导致细胞液泄漏和宿主组织的软腐。

诊断青枯菌病害的诊断主要基于病菌（如细菌、真菌）、植物材料的病征（如腐烂、丧失活力等）及其他植物病害内部因素（如环境因素、营养等）。

病菌的诊断主要基于生物学和分子生物学方法，包括形态学、生化和分子生物学检测。

治疗青枯菌病害的治疗主要基于化学方法和生物方法。

化学制剂可以通过杀死病原体、加强植物防御、促进受感染组织生长等方式，减轻病害的危害。

生物处理方法包括利用致病菌的捕食者、竞争体、治疗与增强植物的自然防御能力等。

其中，接种内生菌是治疗青枯菌病害的一种有效方法。

科学家选择合适的内生菌将其注入植物根部，提高植物的免疫能力，抑制青枯菌的生长繁殖，从而控制青枯菌病害的发生和后果。

结论青枯菌病害的研究已经取得了一定的进展，但仍存在许多问题，如病原、致病机制、诊断、治疗等方面需要进一步探究和研究。

我们应当不断创新和探索，努力为解决青枯菌病害的问题贡献力量。

青霉菌基因组特征与其生物学特性：互动与影响分析
青霉菌的基因组学特征深刻地影响了其生物学特性。

以下是一些主要的相互作用和影响：
1.基因组大小和结构：青霉菌的基因组大小和结构与其适应性和进化有关。

例如，基因组中的重复序列可能促进了青霉菌的基因表达和调控，从而有助于其适应新环境。

2.基因组成：青霉菌的基因组成决定了其生长、代谢和毒力等特性。

通过全
基因组测序，科学家可以识别与青霉菌抗药性、生长和代谢等特性相关的基因，从而更深入地了解其生物学特性。

3.基因表达调控：青霉菌的基因表达调控机制对其生长、发育和对环境的响
应至关重要。

例如，转录因子的存在可以调控特定条件下的基因表达，帮助青霉菌适应不同的环境条件。

4.基因组变异：青霉菌的基因组变异可以影响其遗传多样性和进化。

突变和
重组等机制有助于产生新的遗传变异，从而影响青霉菌的生物学特性和适应性。

5.基因组进化：青霉菌的基因组进化与其生物学特性的发展密切相关。

通过
基因复制、染色体加倍、基因丢失和水平基因转移等事件，青霉菌的基因组不断进化，从而影响其生物学特性和适应性。

总之，青霉菌的基因组学特征与其生物学特性之间存在着密切的联系。

通过了解这些特征，科学家可以更好地理解青霉菌的生物学特性、适应性和进化，为解决由青霉菌引起的健康问题提供更多线索。