胡萝卜软腐果胶杆菌中Ⅵ型分泌系统功能的研究

发布时间：2018-05-07 21:10

  本文选题：胡萝卜软腐果胶杆菌 + 细菌Ⅵ型分泌系统　； 参考：《南京农业大学》2015年硕士论文

【摘要】：胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种(Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum,简称Pcc)是一种重要的细菌性软腐病原菌。病原细菌主要通过分泌一系列致病因子如效应蛋白质和水解酶类等侵染寄主,胡萝卜软腐果胶杆菌分泌的果胶酶、蛋白质酶和纤维素酶综合作用形成强劲的破坏力,帮助病原菌迅速侵入并瓦解寄主植物组织。致病因子向细胞外分泌需要依赖分泌系统,细菌中已经被鉴定出存在Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ 和Ⅶ型分泌系统,Ⅰ-Ⅴ型分泌系统已经受到了深入的研究,其作用机制已比较清晰,Ⅵ型分泌系统(Type Ⅵ Secretion System,T6SS)直到2006年才被正式命名,对于Ⅶ型分泌系统知之甚少。研究表明,T6SS在霍乱弧菌(Vibrio cholerae)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)中与致病性和细菌间的竞争有关。T6SS在植物病原菌中被报道较少,作为一个新兴的研究方向已经受到了广泛关注。本研究对胡萝卜软腐果胶杆菌PccS1中的T6SS基因簇中的17个基因以及hcp和vgrG的同源基因进行了缺失突变,并比较分析突变体和野生型在生物学表型上的差异,这为揭示Pcc的致病机制提供了理论依据。基因组测序和核酸序列比对分析发现,在PccS1基因组中存在一个由17个基因组成的T6SS基因簇,除此之外,还有8个hcp同源基因以及4个vgrG同源基因。为了研究T6SS基因簇的功能,通过同源重组的方法我们构建了 ΔvgrG,Δhcp,ΔvasL,ΔimpL,ΔimpA,ΔvasI,ΔvasH,ΔclpB,ΔimpK,ΔimpJ,ΔvasD,ΔimpI,ΔimpH,ΔimpG,ΔimpF,△impC和ΔimpB17株突变体,致病性检测结果显示:△impG与野生型PccS1相比致病能力显著下降,其余16株突变体相比野生型无显著差异。生物学表型检测结果显示,相比于野生型菌株,impG突变体的纤维素酶、果胶酶和蛋白质酶三种胞外酶的活性均显著降低;几乎完全丧失产生碳青霉烯抗生素产生的能;同时完全抑制了 Hcp蛋白质的外泌;非寄主烟草上的过敏性测试表明impG突变体不能激发烟草的过敏性反应;在丰富培养基和基础培养基中,impG缺失不影响菌株的正常生长,也不影响菌株在寄主体内的定殖能力。分子验证表明,与野生型PccS1相比,ΔimpG三种胞外酶的主要合成基因celC,pell和prtW以及Ⅲ型分泌系统(T3SS)基因簇中hrpN,hrpA,hrpI,hrpQ和hrcN的表达量均显.著下调。为了探索多拷贝hcp和vgrG同源基因的功能,我们对8个hcp和4个vgrG的同源基因缺失突变,致病性测定结果表明:Δhcp1,Δhcp2,Δhcp3,Δhcp4,Δhcp5,Δhcp6,Δhcp7 和 Δhcp8 以及 ΔvgrG1,ΔvgrG2,ΔvgrG3和△vgrG4对白菜的致病力与野生型相比无显著差异。综上所述,针对胡萝卜软腐果胶杆菌PccS1中所有与T6SS相关的29个基因,通过基因缺失突变体的构建及其表型分析表明:唯有impG基因与致病性有关,其余绝大部分基因与T6SS整体功能的发挥有关而对PccS1的致病力没有显著相关性,PccS1中T6SS参与的致病机制和调控途径尚需进一步的研究。
[Abstract]:Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum is an important bacterial soft rot pathogen. Pathogenic bacteria infect host mainly by secreting a series of pathogenic factors such as effector protein and hydrolase. Pectinase, protease and cellulase secreted by Pectinobacter soft rot form strong destructive power. Helps pathogens quickly invade and disintegrate host plant tissues. The exocrine secretion of pathogenic factors to cells depends on the secretory system. The type 鈪，

本文编号：1858480