植物真菌病害天然拮抗剂荧光假单胞菌2-79的基因组序列分析

在农业中,我们必须处理由植物致病菌、真菌或昆虫引起的各种各样的疾病。许多这些植物病原体生活在土壤中,并从根部攻击各自的栽培品种,并可能导致相当大的产量损失。

在根周围的根际,研究人员发现了几种土壤生物,它们彼此之间以及与植物之间都有密切的相互官方manbetx手机版作用。不同的植物种类和生境条件下,这些群落的密度和组成可能是不同的。有些微生物甚至在根表面定植,并产生对其他土壤生物具有抗生素特性的代谢物。这样,这些拮抗微生物甚至可以作为天然战士来对抗感染农民作物的不受欢迎的疾病有机体。特别是在缺乏适当农药的情况下,这种生物防治策略是很有前途的。

结果表明,荧光假单胞菌是一种土壤活菌群,在抑制引起小麦全蚀病的植物真菌病原菌中起重要作用。1979年,韦勒和库克在美国华盛顿州的全蚀性抑制土壤中从小麦植株的根部分离出细菌。荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens 2-79)具有很强的抑菌活性。与未进行细菌处理的对照植株相比,感染谷草枯病菌并加用荧光假单胞菌2-79处理的小麦植株植株更高,穗数更多,根系病害症状更少。该菌可使产率提高147%。荧光假单胞菌2-79产生真菌毒性的非那嗪,这被认为是抑制致病真菌的关键因素。

荧光假单胞菌2-79的基因组DNA通过美国Illumina公司的下一代测序技术进行分离和测序。在基因组序列草图中,我们发现了1个核糖体RNA簇,47个转移RNA基因,4,286个编码预测蛋白质功能的基因,以及1,388个编码假设蛋白质的基因。在进一步分析参与次级代谢的基因时,我们发现了完整的非那嗪基因簇以及合成氰化氢(hcnA)的必需基因,这是一种由一些假单胞菌分泌的生物活性化合物。在使用荧光假单胞菌进行生物防治的背景下经常讨论的抗真菌代谢物是2,4-二乙酰间苯三酚。合成DAPG所需的基因phlD在荧光假单胞菌2-79中缺失。

拮抗菌株荧光假单胞菌2-79的序列可以为进一步研究其生物防治机制提供更广泛的基础。最后,应该利用这些知识来控制农业中真菌植物病原体的生长。

全基因组序列已存入DDBJ/EMBL/GenBank (www.ncbi.nlm.nih.gov基因库)JXCQ00000000。本文描述的版本为第一个版本,JXCQ01000000。

Kai Nesemann一个d格哈德·h·布劳斯
分子微生物学与遗传学学系
微生物和遗传学研究所,乔治·奥古斯特Universität
德国哥廷根

出版

产非那嗪荧光假单胞菌菌株2-79基因组序列草图。
Nesemann K, Braus- stromeyer SA, Thuermer A, Daniel R, Mavrodi DV, Thomashow LS, Weller DM, brus GH。
2015年3月26日

脸谱网 推特 linkedin 邮件 脸谱网 推特 linkedin 邮件

留言回复