一种N-酰基高丝氨酸内酯淬灭菌及其在病害防控中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种N‑酰基高丝氨酸内酯淬灭菌及其在病害防控中的应用。本发明专利技术研究发现，中间苍白杆菌对多种AHLs群体感应信号分子具有淬灭活性，并分离到一株高效淬灭菌菌株D‑2，能够快速且显著地降解多种AHLs群体感应信号分子，包括OHHL、OOHL和OdDHL等，同时可显著减轻依赖AHLs致病的病原菌病害症状，在防治AHLs介导致病的致病菌危害方面有巨大的应用潜力。而且该菌株活性稳定，为以生物防治替代化学防治且以阻断群体感应为靶标而不引起选择压力的治疗策略提供了新的开发途径，在防治依赖群体感应信号介导致病的病原菌危害方面具有巨大推广应用潜力，这种以群体淬灭为作用方式的抗病原性生防菌具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种N-酰基高丝氨酸内酯淬灭菌及其在病害防控中的应用
本专利技术属于生物防治
更具体地，涉及一种N-酰基高丝氨酸内酯淬灭菌及其在病害防控中的应用。
技术介绍
胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种（Pectobacteriumcarotovorumsubsp.carotovora,Pcc）为植物软腐病病原菌的主要成员（LimJ,JeeS,LeeDH,etal..BiocontrolofPectobacteriumcarotovorumsubsp.carotovorumusingbacteriophagePP1[J].JournalofMicrobiologyandBiotechnology,2013,23(8):1147-1153.）。Pcc不仅可以侵染多种温带、亚热带农作物和观赏性植物，如：农作物白菜、萝卜、番茄、马铃薯、胡萝卜、辣椒、芹菜、花椰菜等；观赏植物君子兰，百合、紫罗兰、水仙、仙人掌等。而且，还可以侵染药用植物独角莲和水飞蓟等。Pcc引发的细菌性软腐病发生范围广泛，在多国比如立宛陶、日本、德国、阿根廷、新西兰和中国均有发生并且危害严重，已经成为世界性病害并导致相关作物的减产，引起重大经济损失。针对细菌性软腐病，目前生产中主要使用噻菌酮、噻枯唑、代森铵、硫酸链霉素及中生菌素等化学农药来防治。然而化学农药的大量使用已经带来了众所周知的环境污染、生态平衡破坏、病原菌抗药性和食品安全等一系列严重问题，另外，抗生素的滥用亦引起了微生物耐药性的产生。因此，寻找新的、有效的防治策略迫在眉睫。微生物自身可以产生并分泌一种或多种化学物质，随着微生物群体密度的增大时，环境中化学物质的浓度也在增大，当这些化合物浓度到达一定阈值后，微生物的某些特定基因尤其是很多致病基因开始表达。这种现象被称为群体感应（Quorumsensing,QS），这些化学物质被称为群体感应信号分子或自诱导剂（Autoinducers,AIs）（WhiteleyM,DiggleSP,GreenbergEP.Progressinandpromiseofbacterialquorumsensingresearch[J].Nature,2017,551(7680):313-320.）。N-酰基高丝氨酸内酯类物质（N-Acylhomoserinelactones,AHLs）为革兰氏阴性菌特有的群体感应信号，它们大都具有相同的高丝氨酸内酯环状的结构且都具有酰基侧链，但其酰基侧链长度、饱和度存在差异。N-(3-oxohexanoyl)-L-homoserinelactone（OHHL,3OC6HSL）、N-(3-oxooctanoyl)-L-homoserinelactone（OOHL,3OC8HSL）、N-(3-oxododecanoyl)-L-homoserinelactone（OdDHL,3OC12HSL）均属于AHLs，其差别在于酰基侧链长度不同。Pcc通过合成和分泌能够降解植物细胞壁的水解酶，如：果胶酶、多聚半乳糖醛酸酶、蛋白酶等，攻击植物的防御体系破坏植物组织结构，获得水分和营养成分以支持自身生长和繁殖，侵染成功后，寄主植物出现软腐病相关症状。Pcc也具有群体感应现象，并且调控着与其致病性相关的水解酶的表达。Pcc可以合成并向环境分泌一种AHL---OHHL，随着Pcc群体密度的增大，环境中OHHL浓度也不断增大，当OHHL达到一定浓度阈值之后，OHHL与LuxR家族转录激活蛋白结合，致病因子即编码胞外酶的基因开始表达，与致病性相关的水解酶合成，寄主植物被成功侵染，导致寄主发生软腐病害（PiersonLSI,WoodDW,PiersonEA.Homoserinelactone-mediatedgeneregulationinplant-associatedbacteria[M].WebsterRK.AnnualReviewofPhytopathology,1998:207-225.）。群体感应淬灭（Quorumquenching,QQ）是基于群体感应现象提出的一种新的病害防治新策略，即：通过抑制信号分子的合成、积累、监测，或对信号分子进行酶降解或修饰的机制来干扰群体感应系统，抑制微生物与致病性相关的基因的表达，减弱微生物的致病性，从而达到防治病害的目的。利用群体感应淬灭菌或群体感应淬灭酶（Quorumquenchingenzymes）降解微生物信号分子，是目前毒性最小、最为有效的群体感应淬灭途径。群体感应淬灭是通过调控群体感应系统进行来防治病害，所以不会对微生物产生选择压力，理论上细菌不会产生抗药性。群体感应淬灭是一种有效防治植物细菌病害的新途径，具有操作简便、经济实用、环境友好、效率高且周期短等优点。针对不同群体感应信号发展群体淬灭制剂是目前国际范围的研究热点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种新的具有淬灭群体感应信号分子能力的微生物菌种，即中间苍白杆菌（Ochrobactrumintermedium），其对多种AHLs群体感应信号分子具有显著且快速的降解作用，在防治群体感应信号分子介导的致病菌危害方面有巨大的应用潜力，这为以生物防治替代化学防治且以阻断群体感应为靶标而不引起选择压力的防治策略提供了新的开发途径。本专利技术的目的是提供中间苍白杆菌（Ochrobactrumintermedium）在淬灭微生物群体感应信号分子AHLs中的应用，或在制备淬灭降解微生物群体感应信号分子AHLs的产品中的应用；以及在防治依赖微生物群体感应信号分子介导致病的植物病害中的应用，或在制备依赖微生物群体感应信号分子致病的致病菌的防治制剂方面的应用。本专利技术另一目的是提供一种可淬灭降解微生物群体感应信号分子的中间苍白杆菌菌株D-2及其应用。本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：本专利技术首次研究发现中间苍白杆菌（Ochrobactrumintermedium）具有淬灭降解微生物群体感应信号分子的作用，并从采集自河北省电厂的土壤样本，经分离纯化筛选鉴定得到一株高效降解菌，中间苍白杆菌菌株D-2，并于2018年7月5日保藏于广东省微生物菌种保藏中心（GDMCC），保藏编号为GDMCCNo：60409，保藏地址是广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。该菌株D-2的菌落形态特征为：在营养琼脂平板上培养48h，菌落呈白色，圆形，凸起，半透明，边缘整齐。电镜观察菌体的形态特征为：细胞近球形，有鞭毛。该菌株D-2的生理生化特性为：革兰氏阴性菌，生长时好氧，接触酶试验、氧化酶试验反应阳性，明胶液化试验反应阴性。所述菌株D-2对氨苄青霉素的抗性达到400μg·mL-1以上，对卡那霉素的抗性达到350μg·mL-1，对庆大霉素、链霉素的抗性达到40μg·mL-1，对氯霉素的抗性均达到10μg·mL-1，对四环素无抗性。实验结果表明，该中间苍白杆菌菌株D-2对中长链的AHLs群体感应信号分子具有淬灭活性，能够显著且快速的降解中长链的AHLs。菌株D-2可在浓度高达0.4mM的以群体感应信号分子OHHL为唯一碳源的基础盐培养基中正常生长并在32h内将OHHL完全分解。在防治AHLs类群体感应信号分子介导的致病菌危害方面有巨大的应用潜力。因此，以下应用均应在本专利技术的保护范围之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.中间苍白杆菌（Ochrobactrum intermedium）在淬灭微生物群体感应信号分子中的应用，或在制备淬灭微生物群体感应信号分子的产品中的应用。

【技术特征摘要】
1.中间苍白杆菌（Ochrobactrumintermedium）在淬灭微生物群体感应信号分子中的应用，或在制备淬灭微生物群体感应信号分子的产品中的应用。2.中间苍白杆菌在防治依赖微生物群体感应信号分子介导致病的植物病害中的应用，或在制备依赖微生物群体感应信号分子致病的致病菌的防治制剂方面的应用。3.一种可淬灭降解微生物群体感应信号分子的中间苍白杆菌（Ochrobactrumintermedium）菌株D-2，其特征在于，该菌株于2018年7月5日保藏于广东省微生物菌种保藏中心（GDMCC），保藏编号为GDMCCNo：60409，保藏地址是广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。4.根据权利要求1或2所述应用，其特征在于，所述中间苍白杆菌为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈少华，范兴辉，叶田，梁梓侨，李欣，李昊，江嘉敏，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44