我所作(zuò)物(wù)土(tǔ)傳病害生(shēng)物(wù)防治創新團隊,近(jìn)期在芽胞杆菌生(shēng)物(wù)膜調控機(jī)制解析方面取得了新進展,發現(xiàn)了生(shēng)防枯草芽胞杆菌新的(de)生(shēng)物(wù)膜調控因子(zǐ),揭示了其在小(xiǎo)麥根際-枯草芽胞杆菌-假禾谷鐮孢菌互作(zuò)系統中調控生(shēng)物(wù)膜形成,參與小(xiǎo)麥根際定殖和(hé)防治小(xiǎo)麥莖基腐病新的(de)作(zuò)用機(jī)制。相(xiàng)關成果以“Double-wing motif protein is a novel biofilm regulatory factor of the plant disease biocontrol agent, Bacillus subtilis”為(wèi)題,近(jìn)日(rì),在線發表于國(guó)際農(nóng)林(lín)學科(kē)領域著名期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(中科(kē)院1區(qū),Top期刊)雜(zá)志(zhì)(https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.4c02192)。
生(shēng)物(wù)膜又(yòu)稱生(shēng)物(wù)被膜(Biofilm),是附着于任何物(wù)體(tǐ)表面,被自(zì)身(shēn)及其它微(wēi)生(shēng)物(wù)産生(shēng)的(de)胞外(wài)大分子(zǐ)包裹的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù)多細胞聚集體(tǐ)。生(shēng)防細菌的(de)生(shēng)物(wù)膜形成能力對(duì)于作(zuò)物(wù)根部定植以及生(shēng)防能力的(de)有(yǒu)效發揮具有(yǒu)重要的(de)理(lǐ)論和(hé)實際意義,然而生(shēng)防細菌—枯草芽胞杆菌的(de)生(shēng)物(wù)膜調控機(jī)制尚不清晰,有(yǒu)待于進一步挖掘。
該文(wén)章(zhāng)通(tōng)過突變體(tǐ)庫篩選,首次發現(xiàn)了生(shēng)物(wù)膜形成相(xiàng)關新基因orf04391;并首次證明(míng)了該基因對(duì)産芽孢、粘附、定殖、生(shēng)物(wù)膜的(de)量及對(duì)小(xiǎo)麥莖基腐病防效等方面的(de)影響;結合比較轉錄組和(hé)熒光(guāng)定量PCR試驗,推測該新基因通(tōng)過Spo0A-SinI/SinR路(lù)徑調控枯草芽胞杆菌生(shēng)物(wù)膜的(de)形成;利用染色質免疫沉澱和(hé)凝膠阻滞試驗解析了新調控因子(zǐ)Orf04391在體(tǐ)內(nèi)外(wài)與sinI轉錄調控區(qū)域的(de)結合活性,揭示了該基因作(zuò)為(wèi)DNA結合蛋白參與了生(shēng)物(wù)膜起始基因sinI的(de)轉錄,調控枯草芽胞杆菌生(shēng)物(wù)膜的(de)形成和(hé)芽孢的(de)産生(shēng)。該研究對(duì)于枯草芽胞杆菌定殖改造、小(xiǎo)麥根際定殖規律和(hé)指導 防治小(xiǎo)麥莖基腐病提供了新參考。也為(wèi)下(xià)一步全面系統的(de)挖掘新的(de)生(shēng)物(wù)膜調控基因及其調控機(jī)制研究提供了新思路(lù)。
我所聯合培養博士畢業(yè)生(shēng)、河南農(nóng)業(yè)大學的(de)董遷遷為(wèi)論文(wén)第一作(zuò)者,我所的(de)作(zuò)物(wù)土(tǔ)傳病害生(shēng)物(wù)防治創新團隊楊麗(lì)榮研究員(yuán)為(wèi)通(tōng)訊作(zuò)者,加拿(ná)大圭爾夫大學Paul H. Goodwin教授和(hé)河南農(nóng)業(yè)大學吳坤教授等參與了該項研究。本研究得到了中原科(kē)技(jì)創新領軍人(rén)才項目(234200510010)、河南省重點研發專項(241111112800)、河南省農業科學院科(kē)技(jì)創新團隊專項(2023TD15)等項目的(de)資助。