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枯草芽孢杆菌生物学特性及其与稻瘟病菌互作的蛋白质组学研究
Alternative TitleBiological properties of Bacillus subtilis strains and the proteome analysis on compatible interaction between Bacillus subtilis and Magnaporthe grisea
张彩霞
Subtype博士
Thesis Advisor匡廷云 ; 沈世华
2008
Degree Grantor中国科学院植物研究所
Degree Discipline发育生物学
Keyword枯草芽孢杆菌 稻瘟病菌 鉴定 体外抗真菌活性 蛋白质组 拮抗作用 悬浮共培养
Abstract枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是革兰氏阳性细菌研究的模式菌株,为重要的生防菌剂。本论文以枯草芽孢杆菌ATCC6051作对照,首次对新型菌株KB-1111和KB-1122进行了生物学特性、生防潜力以及与水稻稻瘟病致病菌互作的蛋白质组学研究。 形态学观察表明,菌株KB-1111和KB-1122在细胞形态、芽孢的大小、运动性、菌落褶皱和色素的生成等方面与菌株ATCC6051相似,具有枯草芽孢杆菌的典型特征。生理生化测定以及对多种碳源的利用结果显示,三个菌株大部分指标检测结果相同,只在几个方面等存在差异。 体外平板对峙抑菌试验说明,枯草芽孢杆菌ATCC6051、KB-1111和KB-1122对8种作物、果蔬代表性病害致病真菌具有明显的拮抗效果。其中,菌株KB-1122的广谱抗真菌活性优于KB-1111,而KB-1111又强于对照菌株ATCC6051,尤其是对稻瘟病(M. grisea P131)和蔬菜菌核病(S. sclerotiorum)显现出强烈的抑制作用,具备生防拮抗菌的优秀性能。 比较蛋白质组学分析结果表明,液体悬浮培养枯草芽孢杆菌KB-1111、KB-1122二维蛋白质组表达谱至少有11个胞内蛋白和10个胞外蛋白出现丰度差异。其中,菌株KB-1122中胁迫或逆境反应相关ATP酶、顺乌头酸水合酶和alpha-淀粉酶前体在细胞内蛋白质组,以及分泌型蛋白―内切葡聚糖酶在胞外蛋白质组中的高丰度表达可能与菌株KB-1122的优势拮抗能力相关。 将对数生长期的枯草芽孢杆菌KB-1122与菌丝丰富期的稻瘟病菌P131悬浮混合共培养发现,在24小时的共培养过程中,稻瘟病菌P131菌丝体及芽管经历了致变、破裂、细胞质溢出直至菌丝体崩溃等一系列变化,枯草芽孢杆菌KB-1122表现出强烈的拮抗效应。差异显示蛋白质组学研究表明,共培养菌体蛋白质组至少有39个蛋白点丰度发生显著变化,其中33个蛋白点得到成功鉴定,包括12个上调蛋白和21个下调蛋白。根据鉴定结果分析,这些上调的蛋白质全部来源于枯草芽孢杆菌,而下调的蛋白全部属于稻瘟病菌。共培养过程中的培养液蛋白质组至少有20个蛋白点丰度发生显著变化,其中18个蛋白点得到成功鉴定。根据以上分析结果初步认为,3-磷酸甘油醛脱氢酶、丝氨酸蛋白激酶和内切葡聚糖酶在枯草芽孢杆菌KB-1122与稻瘟病菌P131相互作用的过程中可能是B. subtilis KB-1122发挥抗真菌活性的关键性蛋白。
Pages88
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ibcas.ac.cn/handle/2S10CLM1/14507
Collection中科院光生物学重点实验室
Affiliation中国科学院植物研究所
First Author AffilicationInstitute Of Botany,The Chinese Academy Of Cciences
Recommended Citation
GB/T 7714
张彩霞. 枯草芽孢杆菌生物学特性及其与稻瘟病菌互作的蛋白质组学研究[D]. 中国科学院植物研究所,2008.
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