一株人参细菌性软腐病致病假单胞菌的基因组特征与毒力基因分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 刘坤

作者： 刘坤;孙文松;张天静;沈宝宇;李晓丽

作者机构：

关键词： 基因组;比较基因组学分析;效应因子;植物细胞壁降解酶;Pseudomonas glycinae XJFL-1

期刊名称： 微生物学通报

ISSN： 0253-2654

年卷期： 2024 年 51 卷 011 期

页码： 4667-4686

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【背景】细菌性软腐病是植物根部主要病害之一，可在作物生长期和储藏期造成巨大损失。2023年本团队首次发现并报道了由Pseudomonas glycinae引起的人参细菌性软腐病。【目的】探索Pseudomonas glycinae XJFL-1菌株的基因组特征，并通过与属内和种内代表性菌株的比较基因组学分析，初步探讨P. glycinae的遗传特性以及菌株XJFL-1基因组中可能编码的致病相关的毒力因子和Ⅱ型、Ⅲ型分泌系统效应因子。【方法】通过基因组注释、比较基因组学分析和基因家族分析等探索基因组的特征、遗传特性及毒力基因。【结果】基因组注释发现编码了碳水化合物、氨基酸和蛋白质代谢相关酶类，以及与鞭毛运动、膜形成和群体感应相关的重要基因；平均核苷酸一致性(average nucleotide identity, ANI)、数字DNA-DNA杂交分析(digital DNA-DNA hybridization,dDDH)及共线性分析结果确认该菌株为P. glycinae，并且P. glycinae物种的直系同源基因集具有较高的种内保守性；植物细胞壁降解酶系(plant cell wall degrading enzyme, PCWDE)分析结果显示，菌株XJFL-1可编码37种PCWDE，主要为糖苷水解酶(glycoside hydrolase, GH)、碳水化合物酯酶(carbohydrate esterase, CE)和多糖裂解酶(polysaccharide lyase, PL)；预测到的Ⅱ型分泌系统效应因子基因主要有编码脂肪酶的lapA、lapB和lapC，编码碱性磷酸酶的phoA2，编码磷脂酶的plcA和编码几丁质酶的cbpD；Ⅲ型分泌系统中E3泛素连接酶效应因子是XJFL-1编码的优势基因，包括IpaH家族的ipaH9.8、ipaH7.8、ipaH4.5、ipaH3和ipaH1.4,SLRP家族的slrP，以及sspH2、sspH1和NGR＿a03640，但未注释到编码果胶酶的相关基因。果胶酶活力测定结果显示，菌株XJFL-1确实不能分泌果胶酶类。【结论】比较基因组学和基因家族分析结果明确了菌株XJFL-1与假单胞菌属(Pseudomonas)内代表性菌株的亲缘关系，以及P. glycinae的种内遗传特性；毒力基因预测结果发现，菌株编码了丰富的PCWDEs基因和独特的与致病相关的Ⅱ型和Ⅲ型分泌系统效应因子。

分类号： S435.675

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