本发明专利技术公开了一种微生物群体感应信号淬灭菌及其作为生防菌的应用。本发明专利技术研究发现，洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderia cepacia）对群体感应信号分子DSF有显著的降解作用，同时筛选得到了一株高效降解DSF信号分子的洋葱伯克霍尔德菌F25，该菌株于2018年4月3日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCC No：60346。该菌能快速高效降解DSF，具有群体感应淬灭功能，对野油菜黄单胞菌XC1引起的黑腐病等依赖DSF致病的病害具有显著的生防效果。本发明专利技术不仅可替代化学防治方法，排除抗生素使用安全隐患，环境友好，对依赖DSF致病的病原菌引起的植物病害的防治具有重要的应用价值。
Microbial quorum sensing signal quenching and its application as biocontrol bacteria
The invention discloses a microbial quorum sensing signal quenching and sterilization and its application as a Biocontrol Bacterium. The present invention discovers that Burkholderia cepacia has remarkable degrading effect on the quorum sensing signal molecule DSF. At the same time, a strain of Burkholderia cepacia F25 with high degrading efficiency of DSF signal molecule was screened and obtained. The strain was preserved in Guangdong Microbial Species Preservation Center on April 3, 2018. The Tibetan code is GDMCC No:60346. It can degrade DSF rapidly and efficiently, and has the function of quorum induction quenching. It has significant biocontrol effect on diseases dependent on DSF, such as black rot caused by XC1 of XB. campestris. The invention can not only replace chemical control method, eliminate potential safety hazards of antibiotic use and is environmentally friendly, but also has important application value for the prevention and control of plant diseases caused by pathogenic bacteria dependent on DSF.
【技术实现步骤摘要】
一种微生物群体感应信号淬灭菌及其作为生防菌的应用
本专利技术属于植物病害生物防治
更具体地，涉及一种微生物群体感应信号淬灭菌，是一株高效降解群体感应信号分子DSF的洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderiacepacia）F25，及其作为生防菌的应用。
技术介绍
群体感应（QS）普遍存在微生物中，调控生物膜的形成、细胞生长、胞外产物合成、生物发光和毒力因子的产生等重要的生物功能。研究表明，所有的这些调控过程有助于微生物引起病害，从而对农业生产，环境及人类健康有重大影响。DSF（DiffusibleSignalFactor）家族QS系统是革兰氏阴性细菌中广泛存在的一种保守的细胞通讯系统，越来越引起人们研究的兴趣。DSF家族QS系统已经证实存在多种黄单胞菌（Xanthomonas）中，比如野油菜黄单胞菌（Xanthomonascampestrispv.campestris,Xcc），水稻白叶枯病（Xanthomonasoryzaepv.oryzae,Xoo），柑桔溃疡病黄单胞菌（Xanthomonascitrisubsp.ctri,Xac）和大豆斑疹病菌（Xanthomonasaxonopodispv.glycines,Xag），其中野油菜黄单胞菌引起十字花科黑腐病作为一种在我国甚至在全世界范围内有重大影响的植物病害，已经引起人们的高度重视。通过阻断病原菌细胞间的交流干扰QS，抑制QS过程中致病基因的表达，被公认为是最有前景的病害防控措施，也就是群体淬灭（QQ）。目前QQ的方法途径有三种：（1）基于群体感应信号分子的抑制剂（QSIs），例如最先从海洋红藻（Deliseapulchra）中发现抑制剂卤代呋喃酮，其机制是抑制信号分子的合成；（2）信号分子结构类似物，其机制是与相应的受体蛋白竞争性结合，干扰信号分子与受体蛋白结合；（3）群体淬灭菌或淬灭酶，其机制是降解信号分子，使信号分子达不到一定的阀值。总体上来看，与信号分子的抑制剂相比，群体淬火菌或淬灭酶在细胞外发挥作用可以避免或至少减少进入细胞的选择压力，随着更深入的研究，基于淬灭菌或淬灭酶的QQ途径防控植物病害有望打破传统化学防治的瓶颈。目前群体淬灭菌的研究主要是针对AHL（N-acylhomoserinelactones）家族QS系统。一方面将群体淬灭酶基因转入微生物，获得转基因淬灭菌，例如将AiiA内酯酶基因转入伯克霍尔德菌（Burkholderiasp.KJ006）降解QS信号防治水稻细菌性谷枯病菌（Burkholderiaglumae）可以减轻稻烂秧病，含有AiiA内酯酶基因的苏云金芽孢杆菌（Bacillusthuringiensis）重组菌在马铃薯块茎模型感染系统试验中发现可以抵抗软腐病，另一方面从自然界中筛选群体淬灭菌，许多的微生物类群，比如放线菌门（Actinobacteria），拟杆菌门（Bacteroidetes），厚壁菌门（Firmicutes），变形菌门（Proteobacteria）均可以降解AHL信号分子。但是基因工程淬灭菌由于其不好培养并不被广泛接受，自然界中存在大量的可以降解信号分子的微生物，种类多，数量大，易培养，因此，从自然界中筛选群体淬灭菌作为生物降解剂应用更具有明显的优势。目前，能够降解DSF信号分子的群体感应淬灭菌种类有限，更多高效降解DSF信号分子的群体淬灭菌有待进一步分离鉴定，其降解特性和淬灭机制也有待研究。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有能够降解DSF信号分子的群体感应淬灭菌的不足，提供一种具有降解群体感应DSF信号分子能力的洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderiacepacia），该菌能够快速高效降解DSF，其作为DSF家族群体感应淬灭菌在防治DSF介导的致病菌中有重大应用价值，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。本专利技术的目的是提供洋葱伯克霍尔德菌在降解群体感应信号分子DSF或DSF信号类似物，以及在防治DSF介导致病的植物病害中的应用。本专利技术另一目的是提供一株高效降解DSF信号分子的洋葱伯克霍尔德菌菌株F25及其应用。本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：本专利技术研究发现，洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderiacepacia）对群体感应信号分子DSF有显著的快速高效降解作用，可显著减轻依赖DSF致病的病害，达到实际生防效果的功能。因此，以下应用均应在本专利技术的保护范围之内：洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderiacepacia）在降解群体感应信号分子DSF或DSF信号类似物中的应用，或在制备降解DSF或DSF信号类似物的产品中的应用。所述DSF信号类似物包括顺-2-十二碳烯酸、(2Z,3Z)-11-甲基-2,5-二烯-12-烷酸。洋葱伯克霍尔德菌在防治DSF介导致病的植物病害中的应用，或在制备依赖DSF致病的致病菌的防治制剂方面的应用。同时本专利技术还筛选得到一株高效降解DSF信号分子的洋葱伯克霍尔德菌F25，该菌株于2018年4月3日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCCNo：60346，保藏地址：广州市先烈中路100号大院5号楼5楼。该菌株从采集自广东佛山市南海区和顺鲁岗常年耕作的番薯田土壤中，经人工筛选分离纯化获得，同过对该菌株的形态学特征、生理生化特性及16SrDNA系统发育分析，将该菌株鉴定为洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderiacepacia）。菌株F25的菌落形态特征为：在营养琼脂平板上培养48h，菌落稍隆起，表面光滑不透明，边缘不整齐，菌落呈黄绿色；在营养肉汤培养基中培养48h，呈扩散性混浊。电镜观察菌体的形态特征为：菌体呈短杆状，或近球形。经实验研究显示，该洋葱伯克霍尔德菌菌株F25对群体感应信号分子DSF有非常显著的降解作用，在60h内能将初始浓度为2mM的群体感应DSF信号分子完全分解，在防治DSF介导的病原菌危害方面有巨大的应用潜力。而且，洋葱伯克霍尔德菌菌株F25对庆大霉素、硫酸新霉素、羧苄青霉素、氨苄青霉素和链霉素的抗性达到400μg/mL或以上，对卡那霉素的抗性达到200μg/mL，对四环素、氯霉素的抗性达到50μg/mL。因此，所述洋葱伯克霍尔德菌F25在降解群体感应信号分子DSF或DSF信号类似物中的应用，或在制备降解DSF或DSF信号类似物的产品中的应用，以及在防治DSF介导致病的植物病害中的应用，或在制备依赖DSF致病的致病菌的防治制剂方面的应用，均应在本专利技术的保护范围之内。实验显示，洋葱伯克霍尔德菌菌株F25对包括黄单胞菌（Xanthomonas）、绿脓杆菌（Pseudomonasaeruginosa）在内的依赖DSF致病的病原菌的病害具有显著的生防作用，因此，本专利技术所述依赖DSF致病的致病菌包括：黄单胞菌（Xanthomonas）或绿脓杆菌（Pseudomonasaeruginosa）等。基于上述研究发现，本专利技术还提供一种防治依赖DSF致病的致病菌病害的方法，具体是用洋葱伯克霍尔德菌的菌悬液处理植物。具体处理方式可以是对植物进行均匀涂布处理，以预防依赖DSF致病的致病菌的侵染。实验显示，将洋葱伯克霍尔德菌的发酵上清和DSF共同培养，经过萃取和液相色谱分析发现DSF本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderia cepacia）在降解群体感应信号分子 DSF或 DSF 信号类似物中的应用，或在制备降解 DSF 或 DSF 信号类似物的产品中的应用。
【技术特征摘要】
1.洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderiacepacia）在降解群体感应信号分子DSF或DSF信号类似物中的应用，或在制备降解DSF或DSF信号类似物的产品中的应用。2.洋葱伯克霍尔德菌在防治DSF介导致病的植物病害中的应用，或在制备依赖DSF致病的致病菌的防治制剂方面的应用。3.一株可降解DSF信号分子的洋葱伯克霍尔德菌F25，其特征在于，该菌株于2018年4月3日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCCNo：60346。4.权利要求3所述洋葱伯克霍尔德菌F25在降解群体感应信号分子DSF或DSF信号类似物中的应用，或在制备降解DSF或DSF信号类似物的产品中的应用。5.权利要求3所述洋葱伯克霍尔德菌F25...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈少华，何杰华，范兴辉，袁昊，郭徨纯，阳芳，张炼辉，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
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