[发明专利]一种DSF群体感应信号降解菌及其在植物病害防治中的应用

说明书

本发明公开了一种DSF群体感应信号降解菌及其在植物病害防治中的应用。本发明提供了一株伯克氏菌（Burkholderia anthina）菌株HN‑8，于2017年11月24日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCC NO.60289。本发明研究发现，伯克氏菌，尤其是菌株HN‑8，对群体感应信号分子DSF有显著且快速的降解作用，降解性能稳定，因此可通过降解DSF破坏群体感应通讯，在防治野油菜黄单胞菌引起的黑腐病、防治依赖DSF致病的病原菌危害具有巨大应用潜力。而且该菌还表现出对氨苄青霉素、羧苄青霉素和链霉素较高抗药性，不仅可避免农药或抗生素滥用及耐药性问题，同时为防治植物病害提供了新思路。

技术领域

本发明属于植物病害生防技术领域。更具体地，涉及一种DSF群体感应信号降解菌及其在植物病害防治中的应用。

背景技术

群体感应(Quorum sensing,QS)是指微生物依赖一定的细胞密度进行细胞间的交流，协调群体行为的现象。这个协调的过程中包括信号分子的合成及分泌，信号分子的感知及信号的传导，目的基因表达的激活，最终启动一系列生物活动。DSF(Diffusible SignalFactor)信号分子是黄单胞菌(Xanthomonas)合成和分泌的一种新型群体感应信号，化学结构式为顺式11-甲基-2-十二碳烯酸。陆续的，DSF及其结构类似物在许多微生物中发现，比如嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)，叶缘焦枯病菌(Xylellafastidiosa)，洋葱伯克氏菌(Burkholderia cenocepacia)，绿脓杆菌(Pseudomonasaeruginosa)，变异链球菌(Streptococcus mutans)。

大部分黄单胞菌属(Xanthomonas)细菌是植物病原菌，能侵染至少124种单子叶植物和268种双子叶植物，研究报导，DSF介导的群体感应存在植物病原菌中对其致病扮演着重要角色，比如野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc)(BarberCE,Tang JL,Feng JX,et al.1997.A novel regulatory system required forpathogenicity of Xanthomonas campestris is mediated by a small diffusiblesignal molecule.Molecular Microbiology,24:555-566.)，水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae，Xoo)(Chatterjee S,Sonti RV.2002.rpfF mutants ofXanthomonas oryzae pv.oryzae are deficient for virulence and growth under lowiron conditions.Molecular Plant-Microbe Interactions,15:463-471.)，柑桔溃疡病黄单胞菌(Xanthomonas citri subsp.ctri,Xac)(Siciliano F,Torres P,Sendin L,etal.2006.Analysis of the molecular basis of Xanthomonas axonopodis pv.citripathogenesis in Citrus limon.Electronic Journal of Biotechnology,9:199.)和大豆斑疹病菌(Xanthomonas axonopodis pv glycines,Xag)(Thowthampitak J,ShafferBT,Prathuangwong S,et al.2008.Role of rpfF in virulence and exoenzymeproduction of Xanthomonas axonopodis pv.glycines,the causal agent ofbacterial pustule of soybean.Phytopathology,98:1252-1260.)。野油菜黄单胞菌可在全世界范围内造成甘蓝、芥菜和油菜等十字花科植物产生黑腐病，黑腐病被认为是对十字花科植物危害最大的植物病害，尤其是在热带和亚热带地区，危害更为严重。在野油菜黄单胞菌中，DSF群体感应信号分子调控三类生物学功能：一是促进黄单胞菌作出代谢调整，适应高群体密度环境；二是抑制生物膜形成；三是促进致病相关基因表达。研究表明，rpf是DSF合成过程中的必须基因，其中rpfF编码一种具有脱水和硫解的双重功能酶，参与DSF的合成，另rpfC和rpfG编码双组分感应系统，涉及DSF信号感知和信号转导(Bi H,Yu Y,DongH,et al.2014.Xanthomonas campestris RpfB is a fatty Acyl-CoA required tocounteract the thioesterase activity of the RpfF diffusible signal factor(DSF)synthase.Molecular Microbiology,93:262-275.)。