黏质沙雷氏菌次生代谢物对TMV 的抑制机理

文献类型： 中文期刊

第一作者： 毕建华

作者： 毕建华;杨金广;欧阳明安;李锡宏;张长华;申莉莉;钱玉梅;王盼;王升平;王凤龙

作者机构：

关键词： 灵菌红素;黏质沙雷氏菌;烟草花叶病毒;拮抗作用;抑制机理

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2014 年 47 卷 5 期

页码： 912-922

收录情况： CSCD

摘要： [目的]分离、纯化和鉴定黏质沙雷氏菌2A2次生代谢物中具有抑制TMV 侵染力的活性成分，明确其对TMV 的抑制机理。[方法]通过病毒生物学测定，确定黏质沙雷氏菌2A2菌株对TMV 的抑制效率。为明确黏质沙雷氏菌2A2发酵液次生代谢物中抑制TMV 侵染力的活性成分，通过TLC 和硅胶柱层析对其发酵液进行了分离纯化，获得主要的次生代谢物，通过局部枯斑法测定各代谢物的生物学活性，筛选可显著抑制TMV 侵染活性的物质，经NMR 分析，确定其成分结构，进而确定物质组分。为进一步揭示代谢物对TMV 的抑制机理，利用透射电子显微镜探索代谢物对TMV 粒体形态的影响，TMV 粒体与代谢物甲醇溶液混合30min 后，于透射电子显微镜下观察TMV 粒体形态。同时，用代谢物甲醇溶液喷施处理寄主下部3片叶，共设5个处理：处理Ⅰ，喷施代谢物24h 后，接种TMV；处理Ⅱ，代谢物与等体积TMV 汁液混合30min 后，接种叶片；处理Ⅲ，先接种TMV，24h 后喷施代谢物；处理Ⅳ，宁南霉素（50μL·mL~(-1)）与等体积TMV 汁液混合30min 后，接种下部叶3片做阳性对照；处理Ⅴ，无菌水与等体积TMV 汁液混合30min 后，接种下部叶3片做空白对照。分别在次生代谢物诱导和TMV 侵染后1、3、5、7、9d，取未经任何处理的上部叶，TRIZOL 法快速提取总RNA 并反转录cDNA，利用real-time RT-PCR 分析样品PR 基因和TMV 的RNA 相对表达量，进而明确代谢物处理寄主对寄主PR 基因表达的影响和对TMV 在寄主体内复制增殖的抑制作用。[结果]黏质沙雷氏菌2A2菌株对TMV 具有显著的抑制作用。对其发酵液进行分离纯化，获得3种主要代谢物，通过局部枯斑法测定，编号为BJH-2的代谢物可显著抑制TMV 的侵染活性，经NMR 分析，确定了该代谢物为灵菌红素（prodigiosin）。透射电子显微镜结果显示灵菌红素可显著破坏TMV 粒体，使TMV 典型的杆状病毒粒体降解断裂成排列紊乱的短杆状。real-time RT-PCR 结果表明，灵菌红素处理植株后，处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ可诱导寄主体内PR 基因表达随着时间逐渐上调，第7天左右，三者处理的寄主体内PR1、PR2、PR4、PR5表达上调至高峰，显著高于空白对照，亦高于处理Ⅳ的阳性对照，从而提高系统抗性；灵菌红素处理植株后，处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ寄主体内TMV RNA 的表达量随着时间上调减缓，在接种TMV 后的第9天，三者处理的寄主体内的TMV RNA 含量分别是空白对照的11.98%、5.23%、15.90%，显著低于空白对照，亦低于处理Ⅳ的阳性对照。[结论]灵菌红素既对TMV 在寄主体内的复制增殖具有抑制作用，又可诱导寄主产生系统抗性，整体效果高于宁南霉素，可作为防治植物病毒新的生物制剂。

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