科研产出
伯克霍尔德菌通过改善生理适应性及调节铝响应基因的表达增强甘蔗对铝胁迫的耐受性
《植物生态学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：多种因素可影响植物生长并提高其抗逆性,其中植物根际促生菌（PGPR）可能扮演着极其重要的角色。为挖掘耐铝性良好的根际微生物资源并探讨其缓解甘蔗（Saccharum officinarum）铝毒害的作用,该研究从甘蔗根际土壤中分离出一批耐铝细菌,分析它们的促生特性、耐酸性、耐铝性以及对Al3+的去除能力,筛选出优势PGPR并检测其对甘蔗的促生长效应,对比接种和不接种PGPR的甘蔗在铝胁迫下植株体内的铝积累量、生理代谢情况以及耐铝相关基因的表达量。分离筛选到的3株优势甘蔗根际细菌——伯克霍尔德菌（Burkholderia）, A1、A23、X6具有较强的耐酸性（pH 3.8）和耐铝性(4或5 mmol·L-1),3株细菌均具有溶磷、分泌胞外多糖（EPS）、固氮和去除Al3+的能力,X6能够产生少量吲哚乙酸, A1和X6可分泌较多的铁载体, A23和X6具有1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶活性, A1、A23、X6菌株组合可显著提高甘蔗株高、叶面积及地上部分鲜质量。接种组合菌对植株地上部分与地下部分氮、磷、钾的含量无明显影响,但显著增加了0.5、1 mmol·L-1铝胁迫下甘蔗地上部分的铝含量和显著降低了1 mmol·L-1铝胁迫下甘蔗地下部分的铝含量,总体表现为降低甘蔗体内的总铝含量。接种处理对植株超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性以及脯氨酸、可溶性蛋白含量无显著影响,但显著降低了铝胁迫下甘蔗根尖的丙二醛含量,显著提高了根尖的过氧化氢酶活性,显著增加了甘蔗根尖MAPK和GST基因以及叶片PEPC基因的表达量。这些结果表明,耐铝伯克霍尔德菌对甘蔗生长、铝的吸收积累和植株抗氧化防御能力及耐铝基因表达产生显著影响,这些影响共同作用提高了甘蔗的耐铝毒能力。
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群体感应淬灭活性生防菌GXMZU-5对香蕉细菌性软腐病的生物防治及其机制研究
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究具有群体感应淬灭活性的伯克霍尔德菌（Burkholdria）GXMZU-5生物防治的能力及其机制，通过对香蕉果实及盆栽苗细菌性软腐病病菌Dickeya zeae GR-1的防治试验验证其生物防治效果，通过测定生物膜含量、胞外多糖清除能力、生物膜代谢活性抑制能力及QQ酶同源基因PCR扩增验证其生物防治机制。结果表明：GXMZU-5可有效降解酰基高丝氨酸内酯信号分子（acyl-homoserine lactones, AHLs），具有AHLs淬灭能力；在香蕉果实上进行的生物防治试验中，GXMZU-5的混菌处理组果实表面相较于对照组更健康，未出现明显黑斑和软腐迹象，香蕉果实横切和纵切结果表明，处理组的病斑扩散面积大幅度减少；盆栽防治试验中，混菌处理组的香蕉假茎注射处无明显腐烂迹象，自然株高相比病原菌组恢复了56%，表明GXMZU-5具有显著抑制病原菌发病的作用。对其生物防治机制探究表明，混菌体系下的生物膜总含量、胞外多糖含量小于2种菌单独培养；MTT法测定生物膜代谢表明，GXMZU-5可有效地降低GR-1的生物膜代谢活动，且在混菌体系内占主要优势位置。说明GXMZU-5可通过淬灭效应降低GR-1生物膜生物量及活力，从而获得生物防治能力；对QQ酶同源基因进行扩增表明，GXMZU-5具有aii A内脂酶基因，可淬灭AHLs信号分子。本研究验证了GXMZU-5的生物防治能力，并初步探究了其防治机制，为淬灭菌防治植物细菌性病害提供一定的参考依据。
关键词： 群体感应淬灭 伯克霍尔德菌 香蕉细菌性软腐病 生物防治
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