全 文 ：植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA摇 41(5): 526鄄533(2011)
收稿日期: 2011鄄05鄄09; 修回日期: 2011鄄09鄄01
基金项目: 国家自然科学基金(30771435,30971952);河南省科技攻关重点项目(082102140023);河南省高校科技创新人才支持计划
(2009HASTIT018)
通讯作者: 王 刚,副教授,主要从事资源微生物与植物病害生物防治研究; E鄄mail:wangg@henu. edu. cn。
内生细菌 B3鄄7 的运动性参与其在小麦根系的
内生定殖和对小麦全蚀病的生物防治
王 刚1,2*, 刘凤英1, 王 淼1, 彭 玲1
( 1河南大学生命科学学院, 开封 475004; 2河南大学生物工程研究所, 开封 475004)
摘要: 蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)B3鄄7 是一株对于小麦全蚀病具有有效生防作用的小麦内生细菌。 为了研究 B3鄄7 在
小麦根内的定殖机制,本研究将含有转座子 TnYLB鄄1 和温度敏感型复制子的质粒 pMarB 转化 B3鄄7 菌株,高温处理后
TnYLB鄄1 插入细菌基因组中,构建转座子插入突变体库。 通过筛选,获得 1 株在小麦根内定殖能力显著降低的突变体 B3鄄7鄄
458。 利用反向 PCR方法分离转座子插入位点的侧翼序列并分析其特征,发现转座子插入导致细菌鞭毛运动性相关基因
mota失活,同时发现 mota失活菌株对于小麦全蚀病的生防能力降低。 通过构建互补载体对突变基因 mota进行互补分析,
发现互补菌株的运动性、在小麦根系内部的定殖能力以及对于小麦全蚀病的生防能力得以恢复。 本研究证明了生防菌蜡
样芽孢杆菌 B3鄄7 的 mota基因参与该菌株在小麦根系的内生定殖,也参与了该菌株对于小麦全蚀病的生物防治。
关键词:内生细菌;定殖;运动性;小麦全蚀病
Motility of endophytic bacteria strain B3鄄7 involved in endophytic colonization of
wheat roots and biological control of wheat take鄄all 摇 WANG Gang1,2, LIU Feng鄄ying1,
WANG Miao1, PENG Ling1 摇 ( 1College of life sciences, Henan University, Kaifeng 475004, China; 2 Institute of Bioengi鄄
neering, Henan University, Kaifeng 475004, China)
Abstract: Bacillus cereus strain B3鄄7 isolated from wheat roots is an endophytic bacteria, and has biological
control activity against take鄄all of wheat incited by Gaeumannomyces graminis var. tritici. To elucidate coloni鄄
zation mechanism of B3鄄7 within wheat roots, transposon TnYLB鄄1 was introduced into genome of B3鄄7 and a
transposon insertion mutant library was constructed. Mutants with altered colonization numbers within wheat
roots were then screened and one mutant designated as B3鄄7鄄458 with low root colonization ability was ac鄄
quired. The flanking sequence around transposon insertion site was analyzed with reverse PCR and the results
showed mota gene which involved in movement of flagella in B3鄄7 was disrupted by transposon insertion. The
驻mota mutant B3鄄7鄄458 showed a reduction in root colonization ability and also a reduction in biological con鄄
trol activities against wheat take鄄all. Gene complementation of 驻mota was conducted, the results showed that
the colonization ability of the complemented strains and their biological control activities against wheat take鄄all
were all restored to wild鄄type levels, which indicated mota gene was involved in both endophytic colonization
of wheat roots and biological control of wheat take鄄all.
Key words: endophytic bacteria; colonization; motility; take鄄all of wheat
中图分类号: S435. 1摇 摇 摇 摇 摇 文献标识码: A摇 摇 摇 摇 摇 文章编号: 0412鄄0914(2011)05鄄0526鄄08
摇
摇 5 期 摇 王 刚,等:内生细菌 B3鄄7的运动性参与其在小麦根系的内生定殖和对小麦全蚀病的生物防治
摇 摇 小麦全蚀病(wheat take鄄all)是由子囊菌禾顶
囊壳小麦变种 [(Gaeumannomyces graminis var.
tritici (Ggt)]侵染小麦引起的一种危害严重的土
传病害,在世界各小麦产区均有分布[1]。 自然状
态下,小麦全蚀病菌有寄主范围广和抗逆性强等特
性,目前生产上尚没有培育出有效的抗病品种。 化
学防治方法也存在防治成本高、防治效果差且容易
导致环境污染等不足[2]。 国内外大量的研究表
明:利用根际细菌对植物土传病害进行生物防治对
于替代或者减少化学农药(熏蒸剂)的使用、减少
环境污染和农药残留、改善农业生态系统和实现农
业的可持续发展具有重要作用[3]。 研究发现多种
类型的根际细菌, 如假单胞菌 ( Pseudomonas
spp. )、芽孢杆菌(Bacillus spp. )和链霉菌(Strepto鄄
myces spp. )等在植物根际能够通过多种机制,如
抗生作用、竞争作用以及系统诱导抗性等降低小麦
全蚀病的发生,特定条件下还导致小麦多年连续种
植区域出现小麦全蚀病的自然衰退现象( take鄄all
decline) [4]。 一些根际细菌制备的生防制剂已相继
用于商业生产和大田应用,对小麦全蚀病具有一定
的生防效果。 但是也发现某些生防制剂在不同环
境条件下存在防效不稳定的现象[5]。
植物内生细菌(endophytic bacteria)是一类定
殖于健康植物组织内部,对植物不表现出致病性或
者能够激发共生结构形成的微生物。 由于内生细
菌的生存环境相对稳定,利用植物内生细菌对植物
病害进行生物防治具有广阔的应用潜力[6]。 研究
表明,内生细菌对于植物的选择具有特异性,其定
殖是植物和内生细菌互作的结果。 研究植物内生
生防细菌定殖机制以及内生定殖对于病害生防作
用的影响,有助于理解内生细菌和植物的互作机
制,开发防效稳定的生防制剂。 目前,对于植物内
生细菌定殖的分子机制尚缺乏了解。 在前期的研
究工作中,我们实验室通过分离小麦内生细菌,获
得一株能够长期定殖于小麦根系内部并对小麦全
蚀病具有稳定生防效果的蜡样芽孢杆菌 B3鄄7,在
此,我们通过筛选转座子插入突变体库获得内生定
殖能力变异突变株,进一步分离控制定殖能力的功
能基因,解析其内生定殖机制,为进一步开发生防
制剂提供依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 供试菌株、质粒和培养条件
本研究供试植物病原真菌、内生生防细菌菌株
和质粒的特征及来源见表 1。 大肠杆菌 (Esche鄄
richiacoli)和蜡样芽孢杆菌( B . cereus)采用LB
Table 1摇 Bacterial, fungal strains and plasmids used in this study
Strain and plasmid Relevant characteristics Reference
Eschericha coli
DH5琢
F - 80dlacZ M15 U169 deoR recA1 endA1 hsdR17 ( rk - ,mk + ) phoA
supE44 姿 - thi鄄1 gyr A96 relA1
Lab collection
GM2163
F - dam鄄13::Tn9 (Camr) dcm鄄6 hsdR2 ( r -k m +k ) leuB6 hisG4 thi鄄1 mtl鄄1
rpsL136 (Strr) fhuA31 tsx鄄78 glnV44 mcrA mcrB1
Fermentas Co
Bacillus cereus
B3鄄7 Endophytic bacteria with Rifamycin resistance Lab collection
B3鄄7鄄457 B3鄄7(驻mota) This study
B3鄄7鄄MC Complementation strain of B3鄄7鄄457 This study
Gaeumannomyces
graminis var. tritici
Pathogen of wheat take鄄all [7]
Plasmid
pMD18鄄T AmpR, ColE1 origin, T鄄vector Takara Co
pMarB AmpR, ErmR, TnYLB鄄1 [8]
pMTS Shuttle vector, AmpR, ErmR, repGts This study
pMTS鄄mota Vector used for mota complementation This study
725
摇
植物病理学报 41 卷
培养基培养,小麦全蚀病菌(Ggt)采用 PDA 平板
培养,试验用抗生素浓度为卡那霉素(Kan)25 滋g /
mL、氨苄青霉素(Amp)100 滋g / mL、利福平(Rfp)
100 滋g / mL、红霉素(Erm)10 滋g / mL。 凝胶回收
试剂盒、限制性内切酶、T4 DNA 连接酶,Taq DNA
聚合酶等均购自 Fermentas公司。
1. 2摇 蜡样芽孢杆菌 B3鄄7 的转化和转座诱变
将含有转座子 TnYLB鄄1 和温度敏感复制子
repGts,同时可以在芽孢杆菌和大肠杆菌复制的穿
梭载体 pMarB转化入 GM2163,从 GM2163 菌株中
抽提质粒,酶切鉴定正确后经纯化用于芽孢杆菌的
转化。
参考 Turgeon等的方法[9]进行蜡样芽孢杆菌
感受态细胞的制备和电击转化。 挑取新鲜培养的
B3鄄7 菌株的单菌落,置于 LB液体培养基中振荡培
养过夜,取 5 mL 菌液,加入盛有 150 mL LB 培养
基的 500 mL 三角瓶中,200 r / min,28益培养至
OD600抑0. 3 时,加入无菌甘氨酸粉末,至终浓度达
到 5% (w / v),同时加入 1 mol / L 的蔗糖溶液,至
终浓度达到 250 mmol / L。 继续振荡培养 1 h 后,
收集菌液至 50 mL离心管中,5 000 rpm,4益,离心
10 min。 收集细菌,加入 20 mL冰冷的电击缓冲液
(250 mmol / L 蔗糖,1 mmol / L Hopes,1 mmol / L
MgCl2,10%甘油,pH 7. 0),轻轻悬浮,5 000 rpm
离心 10 min洗涤细菌。 去上清后再次加入电击缓
冲液,合并后继续洗涤 3 次。 之后加入 1 mL 的电
击缓冲液,获得感受态细胞。
取一定量纯化的 pMarB 质粒,在冰上与 B3鄄7
菌株感受态细胞混合,吸取 50 滋L加入到电击杯中
(1 mm gap)进行电击转化,转化条件为 5 uF,400
赘,2. 0 KV。 电击后,加入 1 mL LB 培养基,于
28益恢复培养 1 h 后,将菌液涂布于含有红霉素
(10 滋g / mL)和卡那霉素(25 滋g / mL)的双抗平板。
28益培养 48 h 获得转化体。 菌落 PCR 验证后
保存。
随机挑取 1 个转化体,接种于加有红霉素和卡
那霉素两种抗生素的 LB液体培养基中,振荡培养
过夜,取 50 滋L菌液,加入到 5 mL新鲜的 LB培养
基中,同样条件下振荡培养至 OD600抑0. 3,然后
将此菌液置于 47益水浴中静置 6 h,涂布卡那霉素
平板(25 滋g / mL),将长出的菌落点接到含有红霉
素(10 滋g / mL)和卡那霉素(25 滋g / mL)的双抗平
板,比较不同菌落在不同抗性平板的生长,挑选出
在卡那霉素平板生长而在红霉素和卡那霉素平板
上不能生长的菌落,即为转座子 TnYLB鄄1 插入
菌株。
1. 3 摇 生防菌株在小麦根系内部低定殖能力突变
体的筛选
参考 Zhang等[7]的小麦内生细菌定殖能力测
定方法,分别将各个转座子诱变插入菌株置于含有
利福平(100 滋g / mL)和卡那霉素(25 滋g / mL)的液
体 LB培养基振荡培养 24 h,利用细菌计数板( the
bacteria counting chamber)计数,调整浓度至 109
cfu / mL,然后将表面消毒的小麦种子(矮抗 58)浸
于细菌菌液中,30 min 后播种到盛有灭菌土的花
盆中,以 LB培养液处理作为对照。 分别于小麦出
苗后 6,12,18 和 24 d取样,每次取样 8 株,根系经
0. 1%升汞表面消毒 10 min,无菌水冲洗 5 遍,将最
后一遍的冲洗液涂布 LB平板,以检测表面消毒的
效果。 将消毒后的小麦根系称重,然后分别用微量
研磨器研磨,涂布上述含有利福平和卡那霉素的双
抗 LB平板,培养 24 h后,统计菌落数,计算单位根
重的菌落形成单位。 试验重复 3 次。 比较不同菌
株的根内定殖能力,筛选低定殖能力突变株。
1. 4 摇 突变株转座子插入位点侧翼序列的分离与
序列分析
抽提突变体基因组 DNA,用内切酶 Taq 玉充
分酶切后,经 T4 DNA连接酶连接,连接产物经酚鄄
氯仿鄄异戊醇(25颐 24颐 1)抽提,沉淀后溶解于 TE 缓
冲液。 利用上述连接产物作为模板,通过 Taq酶扩
增进行反向 PCR ( oIPCR1, 5忆鄄GCTTGTAAAT鄄
TCTATCATAATTG鄄3忆; oIPCR2, 5忆鄄AGGGAAT鄄
CATTTGAAGGTTGG鄄3忆),扩增片段克隆至 pMD18鄄
T,测序(上海生工)。 测定序列与 NCBI 网站公布
的多个 B. cereus 全基因组序列 BLASTn 比较,分
析转座子插入位点所在的编码基因。
1. 5摇 基因互补载体的构建与基因互补
利用 EcoR玉酶切 pMarB质粒,回收 2. 8 kb片
825
摇
摇 5 期 摇 王 刚,等:内生细菌 B3鄄7的运动性参与其在小麦根系的内生定殖和对小麦全蚀病的生物防治
段,该片段含有能够在芽孢杆菌中复制的温度敏感
型复制子 repGts 和红霉素抗性编码基因。 同时,
利用 EcoR玉酶切 pUC18 质粒成单条带,经脱磷酸
化处理后,将上述两个片段用 T4 DNA 连接酶连
接,转化 DH5琢,通过蓝白斑筛选获得阳性菌落,酶
切鉴定正确后构建成功穿梭载体 pMTS(图 2)。
根据前文对于扩增转座子插入位点的侧翼序列所
在编码基因的分析,扩增该基因,与 pMTS连接,构
建基因互补载体 pMTS鄄Mota。 将互补载体转化大
肠杆菌甲基化酶突变株 GM2163,抽提质粒进行转
化和基因互补实验。
进行基因互补时,首先将载体 pMTS鄄Mota 电
击转化前期筛选获得的低定殖能力突变体,30益时
利用红霉素和卡那霉素 LB双抗平板筛选转化体。
将获得的转化体液体培养后,取部分菌液于 47益
高温处理 4 h,仍然涂布于含有红霉素和卡那霉素
双抗 LB平板,获得互补基因单交换菌株。 然后挑
取单菌落,置于不含任何抗生素液体 LB 培养基中
振荡培养 12 h,涂布不含任何抗生素的 LB 平板,
待菌落出现后,挑取每个菌落分别点接到含有红霉
素和含有卡那霉素的 LB平板,筛选对于两种抗生
素均敏感的菌落。 利用 PCR进行验证后获得突变
基因互补菌株。
1. 6摇 生防菌株对小麦全蚀病生防能力测定
盆栽法测定野生菌株、突变菌株和互补菌株对
于小麦全蚀病的生防能力[7]。 利用 LB 液体培养
细菌,将萌芽的麦种浸泡于细菌悬浮液中(菌液浓
度调整为 109 cfu / mL),30 min 后播种于拌有全蚀
病菌麦粒沙培养物的花盆中,接种后将花盆置于
20益培养室内,每日光照保持 13 h,同时设置不用
生防菌株处理,只用全蚀病菌处理的作为对照。 生
防测定中,每个菌株处理小麦 50 株,试验重复 3
次。 接种 20 d 后,洗根调查,根据 Sarniguet 的方
法[10]统计发病的严重度。
1. 7摇 生防菌株的运动性测定
制备含有 0. 3%琼脂糖的 LB培养基平板。 分
别将新鲜培养的浓度为 109 cfu / mL 的野生菌株、
突变菌株和互补菌株点接在 LB平板表面,每次点
接 2 滋L,之后于 20益培养 16 h,观察不同菌株菌落
的大小。
2摇 结果与分析
2. 1摇 内生生防芽孢菌株低定殖能力突变体的
分离
将含有转座子 TnYLB鄄1 和温度敏感复制子
repGts的质粒 pMarB 电击转化生防菌株 B3鄄7,获
得转化子,随机挑选其中的一个转化子在质粒复制
允许温度(30益)培养一段时间后置于非允许复制
温度(47益)处理,促使质粒自杀和转座子插入到
细菌的基因组中,通过此方法,获得了 3 000 个转
座子 TnYLB鄄1 插入菌株,上述菌株分别用 LB液体
培养基培养后,加入甘油后于 -86益超低温冰箱保
存。
分别利用相同浓度(109 cfu / mL)的不同菌株
浸种,种植小麦,每隔一定时间取样,经过表面消毒
后,研磨,涂布平板来测定 B3鄄7 菌株及其衍生菌株
在小麦根内的定殖能力。 发现利用 0. 1%的升汞
表面消毒 10 min可以彻底杀死小麦根系表面的微
生物。 通过上述筛选方法,从 600 个菌株中获得一
株低定殖能力突变体,编号为 B3鄄7鄄457,与野生菌
株相比,该突变株在小麦根内定殖能力显著降低,
接种后 5 d统计,突变体的定殖数量较野生型菌株
低 104倍,随着时间的延长,两者在小麦根内的定
殖数量均呈现下降趋势,至接种后 24 d 统计时,突
变体定殖数量仍较野生型低 102倍。 表明转座子
插入 B3鄄7 基因组影响了该菌株在小麦根系的内生
定殖(图 1)。
2. 2摇 转座子插入位点基因的分离与基因互补
通过反向 PCR方法扩增转座子插入位点侧翼
序列,扩增出 378 bp 的片段,经 TA 克隆后测定序
列,将该序列与已经报道的多个蜡样芽孢杆菌的全
基因组序列进行序列一致性比较,发现该片段与蜡
样芽孢杆菌参与鞭毛运动性基因 mota的部分序列
一致,如与 Bacillus cereus ATCC 10987 ( NC _
003909. 8)、B. cereus Q1(NC_011969. 1)和 B. ce鄄
reus AH187(NC_011658. 1)3 个细菌的 mota 基因
的相应序列一致性均达到 99% ,推测突变体 B3鄄7鄄
457 中转座子插入到 mota 基因中。 为了进一步判
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摇
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断分离出的转座子插入位点侧翼序列是否属于
mota基因的一部分,根据已经报道的 B. cereus
ATCC 10987 基因组中 mota 基因序列设计引物
(smota 5忆鄄ATGGGAGACAAAAATCAAGG鄄3忆,amo鄄
ta 5忆鄄TTAGGCTGCTCGTTTTACTT鄄3忆),利用 B3鄄7
菌株的基因组 DNA作为模板扩增,扩增出 834 bp
的片段,经测序后再次与前述 3 个蜡样芽孢杆菌的
mota基因比对,发现三者的一致性达到 95% 。
为了进一步确定 B3鄄7 中 mota 的功能,将
pMarB质粒中的含有能够在芽孢杆菌中复制的温
度敏感型复制子 repG + ts 和红霉素抗性基因
(Erm)的片段与克隆载体 pUC18 连接,构建成功
条件复制穿梭载体 pMTs(图 2)。 同时,利用 SmaI
酶切 pMTs,平末端加 A 后,与 Taq 酶扩增的 mota
基因连接,构建基因互补载体 pMTs鄄mota。 将
pMTs鄄mota转化转座子插入突变株,经过高温处理
失活游离质粒,利用单交换菌株的不稳定性和高重
组能力,分离突变基因 mota 得到互补的菌株。 通
过 PCR(引物均为为前述的 smota 和 amota)对获
得的菌株进行鉴定,发现菌株 B3鄄7鄄MC 菌株中,突
变基因 mota得到互补(图 3)。
Fig. 1摇 Colonization of endophytic bacteria in wheat roots
Colonization ability of B3鄄7(black cycle), transposon inserted mutant B3鄄7鄄457(black square) and
mota complementation stain B3鄄7鄄MC(grey triangles) .
Fig. 2摇 Physical map of shuttle vector replicates in both Escherichia coli and Bacillus cereus
Ori: pUC19 origin of replication; AmpR: Ampicillin resistance determinant;
repG + ts: pE194ts origin of replication; ErmR: Erythromycin resistance.
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摇
摇 5 期 摇 王 刚,等:内生细菌 B3鄄7的运动性参与其在小麦根系的内生定殖和对小麦全蚀病的生物防治
Fig. 3 摇 Electrophoresis analysis of PCR pro鄄
ducts of mota gene complementation
Lane 1: PCR product mota of wild鄄type B3鄄7 strains; Lane
2: PCR product 驻mota of mutant B3鄄7鄄457 strains; Lane 3:
PCR product mota of complementation strain B3鄄7鄄MC; Lane
M: DNA ladder 1kb plus.
2. 3摇 基因mota参与生防菌 B3鄄7 菌株的运动性
及其在小麦根系的内部定殖
通过测定生防菌 B3鄄7 野生型、驻mota 突变株
(B3鄄7鄄457)和mota互补菌株(B3鄄7鄄MC)在0. 3%
琼脂糖平板中的运动性,发现 mota 基因突变后菌
株的运动性丧失,当 mota基因互补后,互补菌株的
运动性恢复到野生型水平(图 4),表明在生防菌
B3鄄7 中 mota 基因参与细菌的运动性。 这与已经
报道的 mota基因的编码产物在细菌中的作用参与
细菌鞭毛马达的组成,控制细菌的运动性相同[11]。
比较 B3鄄7 菌株和 驻mota 突变株以及 mota 互
补菌株在小麦根系的内生定殖能力,发现 mota 互
补菌株能够完全恢复菌株在小麦根系内部的定殖
能力(图 1),因此,mota 基因的转座子插入失活导
致细菌运动能力的丧失进而影响细菌在小麦根系
内部的定殖能力。
2. 4 摇 运动性影响 B3鄄7 对于小麦全蚀病的生物
防治
室内盆栽试验测定了 B3鄄7 野生菌株和 驻mota
突变株 B3鄄7鄄457 以及 mota 互补菌株 B3鄄7鄄MC 对
于小麦全蚀病的生物防治效果,结果发现,驻mota
突变株对于小麦全蚀病的生防效果显著低于野生
型菌株 B3鄄7。 当突变基因 mota 互补后,互补菌株
对于该病害的生防能力也得到恢复。 由于 mota 基
因参与细菌的运动性,因此,细菌的运动性参与或
者影响其对于病害的生物防治(图 5)。
Fig. 4摇 Motility of B3鄄7 and its derivative strains on 0. 3% agarose plates
A: Wild鄄type B3鄄7 strain; B: 驻mota mutant of B3鄄7鄄457 strain; C: mota complementation strain B3鄄7鄄MC.
3摇 讨论
小麦全蚀病作为一种危害严重且分布广泛的
土壤传播病害,利用根际微生物对其进行生物防治
已有较多的研究。 在病害生防过程中,根际微生物
容易受到周围环境中生物或者非生物因素的影响,
导致出现防治效果不稳定。 植物内生细菌作为一
类在一定条件下稳定存在于植物组织内部的微生
物,受到植物组织的保护,具有稳定发挥各种生防
作用的条件,利用内生细菌防治病害具有广泛的应
用潜能[6]。
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摇
植物病理学报 41 卷
Fig. 5摇 Biological control activity of B3鄄7 and its derivative strains against wheat take鄄all
B3鄄7鄄457: B3鄄7 derivative strain with mota gene disruption by transposon insertion;
B3鄄7鄄MC: B3鄄7 derivative strain with mota complementation; B3鄄7: Wild鄄type; Control: The treatment of sterilized water.
摇 摇 植物内生生防菌在植物组织中的定殖是其有
效发挥作用的前提。 目前,对于内生细菌与植物的
互作机制以及内生细菌在植物内部的定殖机制尚
缺乏深入的理解。 有限的研究表明,内生细菌进入
寄主植物并建立定殖关系不是一个随机的过程,而
是两者特异互作的结果[12]。 有研究指出,细菌在
进入植物组织过程中,首先感受于植物分泌物的刺
激,吸附于植物组织表面[13],然后通过植物的自然
孔口或者生长过程中产生的缝隙,或者通过产生少
量的纤维素酶、果胶酶等细胞壁降解酶的作用进入
植物组织的内部,定殖于植物的皮层或者维管束组
织并实现系统转运[14]。 本研究利用转座子插入突
变方法,通过筛选定殖能力变异的突变株,分析突
变基因的类型及其在菌株定殖过程中的作用,发现
mota基因突变造成了菌株在小麦根系内部定殖能
力的降低,同时发现该基因突变也造成生防菌株对
于小麦全蚀病生防能力的降低。 表明决定生防菌
B3鄄7 运动性的 mota 基因参与了该细菌在小麦根
系内部的定殖,此研究结果尚未见报道。 大量的研
究表明,多种具有鞭毛的细菌中,mota 基因编码产
物组成鞭毛马达的定子( intator),影响细菌的运动
性和趋化性[11]。 在内生生防芽孢杆菌 B3鄄7 中,
mota基因是否也影响细菌的趋化性以及是否对于
小麦根系分泌物具有趋向性,尚有待进一步的研
究。
本研究中,内生细菌 B3鄄7 的运动性与该菌对
于小麦全蚀病的生物防治具有对应关系,当细菌的
运动性丧失时,其对于全蚀病的生防效果显著降
低;反之,当细菌的运动性恢复,其生防作用恢复。
上述结果暗示生防菌 B3鄄7 的运动可能影响其在小
麦根系内部和表面的分布,进而通过生防菌与植物
病原菌的某种互作抑制病害的发生。 一般认为,土
壤中细菌的运动能力往往影响其对于其他微生物
的竞争能力,大田条件下,B3鄄7 的运动性在是否有
助于其在植物根际和根内的定殖,进而影响其对于
植物土传病害的生防能力,也有待进一步研究。
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