植物内生细菌是产生新型抗生素、抗肿瘤类药物、水解酶类等生物活性物质的潜在微生物资源,也是近年来植物病害生物防治领域研究的热点之一。枯草芽孢杆菌EBS05是一株对烟草花叶病毒病害具有稳定防治效果的内生细菌,其代谢活性物质Surfactin在烟草病毒病害防治中起着重要作用。本项目拟采用电镜观察、Western blot、Northen blot、GFP标记、q-RT-PCR等技术手段,从Surfactin对烟草植物的诱导抗性及其对烟草花叶病毒侵染过程的影响两个方面,系统研究Surfactin作为激发子诱导烟草植物抗病性的信号传导途径及其相关防卫基因表达差异,以及Surfactin对病毒粒子结构完整性、复制、增殖和运输等侵染环节的作用方式,揭示内生细菌EBS05代谢活性物质对烟草花叶病毒病的生防机理。该研究将为进一步挖掘具有生防潜力的植物内生细菌资源以及新型抗植物病毒生物农药的创制提供理论基础。
Endophytic bacteria;Surfactin;Induced systemic resistance;Biological control;
樟树内生枯草芽孢杆菌EBS05(CGMCC No.5239)是一株对植物病毒病具有生防潜力的生防菌株。为了明确其生防机理,我们研究了内生细菌EBS05代谢活性物质Surfactin对烟草花叶病毒的抑制活性,并以缺失Surfactin 合成相关基因的突变株EBS05T为材料,研究了内生细菌EBS05诱导烟草系统抗病性的激发子及其信号转导途径。结果表明,菌株EBS05产生的活性物质Surfactin不仅对TMV有较强的体外钝化作用,而且能有效抑制TMV在寄主体内的增殖,对TMV-CP体外聚合和抗原位点也具有一定的抑制和干扰作用,但对TMV粒体形态没有直接破坏作用;内生细菌EBS05可诱导烟草对TMV产生系统抗病性,其中,EBS05产生的活性物质Surfactin是诱导烟草系统抗病性的有效激发子;Surfactin 诱导处理后,SA信号转导途径下游的关键调节基因NPR1首先被激活,并持续超量表达,进而触发PR1a和PR1b基因持续超量表达,表明Surfactin 对烟草的诱导抗病性是通过激活SA信号转导途径实现的。同时,Surfactin 诱导处理后24~72 h,JA/ET信号转导途径调节基因PDF1.2基因被激活,且超量表达,表明在Surfactin 诱导烟草系统抗病性信号转导过程中,可能存在SA信号途径和JA/ET途径的交叉协同作用。