梨火疫病菌luxI基因的功能分析及群体感应信号分子的鉴定

【摘要】梨火疫病菌Erwiniaamylovora是一种具有毁灭性的植物病原细菌,能够侵染梨、苹果和其他蔷薇科植物引起火疫病,造成严重的经济损失。最早是在1780年美国的东北部发现了梨火疫病害,自从1900年以来,该病已经广泛分布于世界上许多国家和地区。迄今为止,我国尚未发现梨火疫病。细菌群体感应调节系统(QuorumSensing,QS)是近20年来微生物研究领域中最重要的进展之一。群体感应是细胞间信息交流机制之一,细菌通过QS机制来监测其分泌到环境中的信号分子积累情况,从而做出应答反应,计算其群体数量。luxI基因作为信号分子的合成酶基因,在革兰氏阴性细菌群体感应luxI/luxR环路中都起着重要作用。本研究分别构建了ErwiniaamylovoraNCPPB1665的luxI基因的缺失突变体EaΔluxI及其互补菌株EaAluxI(luxI),并对突变体的功能进行了分析。研究发现,luxI基因的缺失能够影响梨火疫病菌的致病性、抗氧化压力、胞外多糖的产生量以及游动性,但是对梨火疫病菌的抗生素的耐受水平和生长情况以及烟草过敏反应并没有影响。在实验室的少量纯培养条下,检测不到梨火疫病菌群体感应信号分子的产生,但是,通过基因序列同源性比对分析发现,梨火疫病菌基因组中存在群体感应信号分子合成酶基因luxI,因此,我们将自体诱导物合成酶基因luxI克隆到大肠杆菌表达载体pET30a中,构建异源表达luxI基因的大肠杆菌重组菌株。对梨火疫病菌野生型、luxI基因的突变体EaΔluxI和大肠杆菌表达菌株pET30a-I进行了群体感应信号分子的检测。实验证明,梨火疫病菌和大肠杆菌表达菌株pET30a-I至少能够产生一种AHL类的信号分子,但是其产生量特别少。
【作者】吴惠秋；
【导师】胡白石；
【作者基本信息】南京农业大学，植物病理学，2013，硕士
【关键词】梨火疫病菌；群体感应系统；luxⅠ基因；生物学特性；信号分子；

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