荧光假单胞菌抗生性代谢产物合成相关基因的研究现状-生物通.pdfVIP

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，３２（８）：１００１０６ 荧光假单胞菌抗生性代谢产物合成相关 基因的研究现状 杨　毅　李　治　高玲霞　孙　燕 （陕西师范大学生命科学学院　西安　７１００６２） 摘要　荧光假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ）是一种重要的植物根际促生菌，它能够产生藤黄绿 脓菌素、２，４二乙酰基藤黄酚、硝吡咯菌素、吩嗪１羧酸等抗生性次级代谢产物，可抑制多种病原 物，在农作物土传病害的生物防治研究中具有重要意义。总结了荧光假单胞菌中已确立的抗生 性次级代谢产物的合成机制，重点阐述了相关基因的结构、功能，以及利用生物工程技术对荧光 假单胞菌进行遗传操作的必威体育精装版进展，同时对荧光假单胞菌在生物防治中的应用和其作为生防菌 剂的前景进行了展望。 关键词　荧光假单胞菌　植物根际促生菌　抗生性次级代谢产物　功能基因　生物防治 中图分类号　Ｑ８１９ ［５６］ 　　农作物的土传病害是一类重要病害，引起土传病 的开发及应用方面有巨大的潜力 。目前，与荧光假 害的病原菌通常侵染植物根部，引起农作物根部乃至 单胞菌的抗生性次级代谢产物生物合成相关的基因相 ［１］ 全株病害，造成重大经济损失 。在防治方面，常规的 继被克隆，产生抗生性次级代谢产物的代谢途径已基 化学农药对农作物土传病害虽有一定的效果，但存在 本揭示，许多经过生物工程技术改良的荧光假单胞菌 易造成残留污染，诱发病原菌的抗药性和伤害非靶标 工程菌株已经进入市场。 ［２］ 生物等不利影响 。在寻求安全有效的防治措施过程 １　荧光假单胞菌的特性及其对农作物病害 中，利用微生物对农作物土传病害进行生物防治的研 究倍受关注。近年来，相关研究主要集中在植物根际 的生物防治作用 促生菌的生防机制及抗菌机理等方面，并取得了大量 　　荧光假单胞菌是典型的革兰氏阴性杆菌，呈单个 的研究成果。 或成对排列，一端丛毛菌，运动活泼，偶见无鞭毛无动 　 　 植 物 根 际 促 生 菌 （ｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ 力的菌株。荧光假单胞菌的营养要求不高，在普通培 ｒｈｉｚｏｂａｃｔｅｒｉａ，ＰＧＰＲ）是存在于植物根际的一些对植物 养基、麦康凯和沙门、志贺菌属在琼脂培养基平板上均 生长有促进和保护作用的微生物，主要通过直接和间 可生长。最适生长温度为２５℃～３０℃，大多数菌株能 接两方面对植物起作用。直接促生作用是指ＰＧＰＲ能 在４℃生长，３７℃～４２℃则不生长。荧光假单胞菌在 合成某种化合物供植物利用或有助于植物从环境中吸 ＫＢ培养基上产生水溶性荧光素（青脓素），在紫外线 收某些营养物；间接促生作用是指ＰＧＰＲ能减轻或避免 （３６６ｎｍ）照射下呈黄绿色或蓝白色荧光。 ［３４］ 某一种或几种病原微生物对植物的有害作用 。荧 　　近年来，国内外均有报道分离到抗农作物病害的 光假单胞菌是一种重要的植物根际促生菌，能够产生 ［７］ 荧光假单胞菌，而且许多菌株能抗多种农作物病害 。 １０多种抗生性次级代谢产物，在生物防治和生防菌剂 ［８］