东南景天根系分泌物与铜绿假单胞菌群体感应的交互作用研究
发布时间：2021-11-11 09:16
抗生素大量滥用导致的环境中抗生素大量残留,因此引发的抗生素抗性基因污染已经成为了一种新型的全球性环境污染问题。通过调控细菌群体感应抑制细菌抗生素抗性基因的产生以及其水平转移是目前为数不多的几种防治抗生素抗性基因污染的手段之一。但是目前已知的群体感应抑制剂多为人工合成产品,专一性太强以及价格昂贵使其难以进行大范围实际工程应用。因此,急需寻找一种绿色、易得、廉价的天然群体感应抑制剂,植物根系分泌物成为其中最有优势的一种来源。我们以Zn/Cd超积累植物东南景天和群体感应模式菌株铜绿假单胞菌为研究材料,探究了东南景天根系分泌物和铜绿假单胞菌群体感应的交互作用。研究的开展不仅可以扩展植物源群体感应抑制剂的种类和群体感应抑制机理,还在一定程度上丰富了微生物群体感应对植物生长发育以及植物修复影响的理论基础。本文主要研究结论如下:（1）外源添加25μmol/L的铜绿假单胞菌C4信号分子、3-oxo-C12信号分子以及C4和3-oxo-C12信号分子至东南景天水培体系。东南景天叶片中叶绿素a,叶绿素b以及总叶绿素含量相比于空白对照组均有显著性提高。总叶绿素中以叶绿素a含量为主,二者具有相同的趋势:3-o...
【文章来源】：浙江工商大学浙江省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铜绿假单胞菌群体感应网络示意图[23]
7应系统仅含有信号分子受体相关基因，而不包含信号分子合成相关基因，其受体蛋白识别的信号分子是其它微生物产生的AHL同源信号分子，甚至是专门识别由宿主植物产生的小分子信号物质[58-61]。有研究者发现，恶臭假单胞菌拥有一个孤儿群体感应（RpoR），并且在同属细菌及其它种属变形杆菌和大肠杆菌中RpoR同系物具有基因高度保守性[62]。PsoR孤儿群体感应对小麦病原菌的生物防治具有重要调控作用，但是对黄瓜病原菌的生物防治无显著性作用，表明PsoR孤儿群体感应可以专一性的识别小麦分泌的群体感应信号分子[59]。GonzálezandVenturi[58]发现，在植物相关的根瘤菌、农杆菌、假单胞菌以及黄单胞菌等细菌中均存在可以识别宿主植物释放的特定小分子信号物质的孤儿LuxR群体感应。Brameyer等[63]发现，在Photorhabdus属中多种LuxR孤儿群体感应受体蛋白上都存在一个N-末端PAS4-结构域，这一相同结构为识别同种植物源信号分子奠定了基矗并且有研究发现，相对于结合AHL信号分子的受体蛋白，在这类孤儿群体感应受体蛋白的信号分子结合位点内，一些保守氨基酸残基已经发生改变。这是微生物为适应植物信号而做出的相应改变[64,65]。LuxR类型的孤儿群体感应系统的发现为植物-微生物跨界信号交流的研究进展提供了新的理论支持。图1-2植物-微生物根际信号交流示意图[10]Fig.1-2Schematicdiagramofsignalingbetweenmicroorganismandplantsintherhizosphere[10]1.3微生物群体感应对植物的影响
果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸等），但是结果仅检测出草酸一种有机酸，其余5种有机酸在各处理组中均未检出。东南景天根系分泌物中草酸含量结果显示，与空白对照组相比，25μmol/L的3-oxo-C12信号分子处理组以及25μmol/L的C4信号分子和25μmol/L3-oxo-C12信号分子共同处理组中东南景天根系分泌物中草酸含量分别显著性的提高了140%（p<0.0001）和151%（p<0.0001）。结果表明，25μmol/L3-oxo-C12信号分子处理对东南景天根系分泌物中草酸含量具有显著性提高，即25μmol/L3-oxo-C12信号分子处理可以促进东南景天根系分泌草酸。图2-125μmol/L的C4和C12信号分子对东南景天根系分泌物中可溶性糖及有机酸含量的影响Fig.2-1Theinfluenceof25μmol/LC4andC12signalsonthecontentsofsolublesugarandoxalateinrootexudatesofS.alfredii2.3.2信号分子C4，3-oxo-C12对东南景天叶绿素含量的影响外加25μmol/L的C4，3-oxo-C12信号分子至东南景天水培体系中，各组植物体内叶绿素含量如图2-2所示。在所用处理组中东南景天叶片中叶绿素a，叶绿素b以及总叶绿素含量相比于各组空白对照均有显著提高。其中25μmol/L的C4信号分子处理，25μmol/L的3-oxo-C12信号分子共同处理以及25μmol/L的C4和25μmol/L的3-oxo-C12信号分子共同处理对东南景天叶片中叶绿素a含量的促进比例分别为147%，149%
【参考文献】：
期刊论文
[1]The effect of low-molecular-weight organic-acids（LMWOAs）on treatment of chromium-contaminated soils by compost-phytoremediation: Kinetics of the chromium release and fractionation[J]. Huixia Chen,Junfeng Dou,Hongbin Xu. Journal of Environmental Sciences. 2018(08)
[2]重金属污染土壤植物修复中的微生物功能研究进展[J]. 李韵诗,冯冲凌,吴晓芙,石润. 生态学报. 2015(20)
[3]抗生素抗性基因在环境中的来源、传播扩散及生态风险[J]. 徐冰洁,罗义,周启星,毛大庆. 环境化学. 2010(02)
[4]根分泌物的生态效应[J]. 申建波,张福锁. 中国农业科技导报. 1999(04)
本文编号：3488599
【文章来源】：浙江工商大学浙江省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铜绿假单胞菌群体感应网络示意图[23]
7应系统仅含有信号分子受体相关基因，而不包含信号分子合成相关基因，其受体蛋白识别的信号分子是其它微生物产生的AHL同源信号分子，甚至是专门识别由宿主植物产生的小分子信号物质[58-61]。有研究者发现，恶臭假单胞菌拥有一个孤儿群体感应（RpoR），并且在同属细菌及其它种属变形杆菌和大肠杆菌中RpoR同系物具有基因高度保守性[62]。PsoR孤儿群体感应对小麦病原菌的生物防治具有重要调控作用，但是对黄瓜病原菌的生物防治无显著性作用，表明PsoR孤儿群体感应可以专一性的识别小麦分泌的群体感应信号分子[59]。GonzálezandVenturi[58]发现，在植物相关的根瘤菌、农杆菌、假单胞菌以及黄单胞菌等细菌中均存在可以识别宿主植物释放的特定小分子信号物质的孤儿LuxR群体感应。Brameyer等[63]发现，在Photorhabdus属中多种LuxR孤儿群体感应受体蛋白上都存在一个N-末端PAS4-结构域，这一相同结构为识别同种植物源信号分子奠定了基矗并且有研究发现，相对于结合AHL信号分子的受体蛋白，在这类孤儿群体感应受体蛋白的信号分子结合位点内，一些保守氨基酸残基已经发生改变。这是微生物为适应植物信号而做出的相应改变[64,65]。LuxR类型的孤儿群体感应系统的发现为植物-微生物跨界信号交流的研究进展提供了新的理论支持。图1-2植物-微生物根际信号交流示意图[10]Fig.1-2Schematicdiagramofsignalingbetweenmicroorganismandplantsintherhizosphere[10]1.3微生物群体感应对植物的影响
果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸等），但是结果仅检测出草酸一种有机酸，其余5种有机酸在各处理组中均未检出。东南景天根系分泌物中草酸含量结果显示，与空白对照组相比，25μmol/L的3-oxo-C12信号分子处理组以及25μmol/L的C4信号分子和25μmol/L3-oxo-C12信号分子共同处理组中东南景天根系分泌物中草酸含量分别显著性的提高了140%（p<0.0001）和151%（p<0.0001）。结果表明，25μmol/L3-oxo-C12信号分子处理对东南景天根系分泌物中草酸含量具有显著性提高，即25μmol/L3-oxo-C12信号分子处理可以促进东南景天根系分泌草酸。图2-125μmol/L的C4和C12信号分子对东南景天根系分泌物中可溶性糖及有机酸含量的影响Fig.2-1Theinfluenceof25μmol/LC4andC12signalsonthecontentsofsolublesugarandoxalateinrootexudatesofS.alfredii2.3.2信号分子C4，3-oxo-C12对东南景天叶绿素含量的影响外加25μmol/L的C4，3-oxo-C12信号分子至东南景天水培体系中，各组植物体内叶绿素含量如图2-2所示。在所用处理组中东南景天叶片中叶绿素a，叶绿素b以及总叶绿素含量相比于各组空白对照均有显著提高。其中25μmol/L的C4信号分子处理，25μmol/L的3-oxo-C12信号分子共同处理以及25μmol/L的C4和25μmol/L的3-oxo-C12信号分子共同处理对东南景天叶片中叶绿素a含量的促进比例分别为147%，149%
【参考文献】：
期刊论文
[1]The effect of low-molecular-weight organic-acids（LMWOAs）on treatment of chromium-contaminated soils by compost-phytoremediation: Kinetics of the chromium release and fractionation[J]. Huixia Chen,Junfeng Dou,Hongbin Xu. Journal of Environmental Sciences. 2018(08)
[2]重金属污染土壤植物修复中的微生物功能研究进展[J]. 李韵诗,冯冲凌,吴晓芙,石润. 生态学报. 2015(20)
[3]抗生素抗性基因在环境中的来源、传播扩散及生态风险[J]. 徐冰洁,罗义,周启星,毛大庆. 环境化学. 2010(02)
[4]根分泌物的生态效应[J]. 申建波,张福锁. 中国农业科技导报. 1999(04)
本文编号：3488599
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