羟基香豆素类化合物对青枯雷尔氏菌致病特性的调控作用研究

发布时间：2024-12-15 22:07

　　在病原菌与寄主互作过程中,病原菌通过改变寄主植物的次生代谢产物,富集营养物质,促进自身的生长与繁殖;同时植物响应病原菌侵染,激活防卫免疫反应,调控次生代谢产物合成,产生具有抑菌活性的小分子化合物,抵御病原菌侵染。因此,植物次生代谢产物在病原菌侵染寄主植物过程中发挥着重要作用。香豆素类化合物作为一种含有苯骈α-吡喃酮母核的次生代谢产物,广泛存在于植物中,具有多种生物活性。植物通过分泌香豆素类化合物,调节根际土壤微生物组成,显著影响植物的健康;同时植物响应病原菌侵染,在根部和叶部侵染部位聚集香豆素类化合物,抑制病原菌生长。香豆素类化合物被证实在调控病原菌致病特性、植物健康等方面发挥重要作用。因此,明确特定香豆素类化合物对植物病原菌的致病特性的调控作用,有利于植物病害防控技术研发。青枯病是由青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）引起的一种重要的土传细菌性病害,能够侵染54个科,250余种植物,包括烟草、番茄、辣椒等多种经济/蔬菜作物,造成严重的经济损失。化学防治收效甚微,容易引起环境问题;生防菌剂开发和应用面临药效慢、稳定性差等难题。目前,已有大量研究报道了香豆素类化合物...

【文章页数】：186 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1 香豆素类化合物对植物与病原菌互作的调控作用
        1.1 香豆素类化合物
        1.2 香豆素类化合物对叶际病原微生物与植物互作的影响
        1.3 香豆素类化合物对根际病原微生物与植物互作的调控作用
    2 青枯雷尔氏菌及其致病机制
        2.1 青枯雷尔氏菌
        2.2 侵染循环
        2.3 致病特性
        2.4 青枯病的化学防治技术
    3 植物次生代谢产物对青枯菌与植物互作的调控作用
        3.1 促进病原菌生长作用
        3.2 化学引诱作用
        3.3 植物化学防御作用
    4 本研究的目的与意义
        4.1 研究目的
        4.2 研究内容
        4.3 技术路线
第二章 香豆素类化合物对青枯雷尔氏菌的抑菌活性及定量构效关系研究
    1 材料与方法
        1.1 供试菌株及其培养条件
        1.2 培养基和主要试剂
        1.3 供试化合物
        1.4 实验仪器
        1.5 香豆素类化合物对青枯菌的抑菌活性评价
        1.6 香豆素类化合物理化参数获取
        1.7 定量构效关系(2D-QSAR)模型建立
        1.8 数据统计分析
    2 结果与分析
        2.1 香豆素类化合物对青枯雷尔氏菌的抑菌活性分析
        2.2 官能团对香豆素类化合物抑菌活性的影响
        2.3 香豆素类化合物抑菌活性的定量构效关系模型构建
    3 讨论
    4 小结
第三章 羟基香豆素类化合物(Hycs)对青枯雷尔氏菌的生物活性及侵染特性的影响
    第一节 Hycs对青枯雷尔氏菌的生物活性及细胞结构的影响
        1 材料与方法
            1.1 供试菌株及其培养条件
            1.2 培养基和主要试剂
            1.3 供试化合物
            1.4 实验仪器
            1.5 Hycs对青枯雷尔氏菌生长曲线测定
            1.6 Hycs对青枯雷尔氏菌存活率的影响
            1.7 Hycs对青枯雷尔氏菌细胞结构的影响
            1.8 数据统计分析
        2 结果与分析
            2.1 Hycs对青枯雷尔氏菌的最小抑菌浓度和最小杀菌浓度
            2.2 Hycs对青枯雷尔氏菌生长曲线的影响
            2.3 Hycs对青枯雷尔氏菌存活率的影响
            2.4 Hycs对青枯雷尔氏菌细胞形态的影响
        3 讨论
        4 小结
    第二节 Hycs对青枯雷尔氏菌侵染特性的影响
        1 材料与方法
            1.1 供试菌株及其培养条件
            1.2 培养基和主要试剂
            1.3 供试化合物
            1.4 实验仪器
            1.5 Hycs对青枯雷尔氏菌生物膜形成的影响
            1.6 FITC-ConA染色测定青枯雷尔氏菌生物膜
            1.7 Hycs对青枯雷尔氏菌运动性的影响
            1.8 Hycs对青枯雷尔氏菌胞外多糖含量的影响
            1.9 香豆素类化合物对青枯雷尔氏菌Ⅲ效应基因RipX酶活的影响
            1.10 Hycs对青枯菌主要致病因子相关基因表达量的影响
            1.11 数据统计分析
        2 结果与分析
            2.1 Hycs对青枯雷尔氏菌生物膜形成的影响
            2.2 Hycs对青枯雷尔氏菌运动性的影响
            2.3 Hycs对青枯雷尔氏菌胞外多糖的影响
            2.4 Hycs对青枯菌RipX表达的影响
            2.5 Hycs对青枯雷尔氏菌致病相关基因的影响
        3 讨论
        4 小结
第四章 青枯雷尔氏菌响应羟基香豆素类化合物(Hycs)胁迫的应激机制研究
    第一节 青枯雷尔氏菌响应Hycs胁迫的转录组分析
        1 材料与方法
            1.1 供试菌株及其培养条件
            1.2 培养基和主要试剂
            1.3 供试化合物
            1.4 实验仪器
            1.5 Hycs胁迫下青枯菌RNA的提取
            1.6 Hycs胁迫下青枯雷尔氏菌原核链特异性转录组测序及数据分析
        2 结果与分析
            2.1 Hycs胁迫下青枯雷尔氏菌RNA质量检测
            2.2 Hycs胁迫下青枯雷尔氏菌转录组测序数据概况
            2.3 Hycs胁迫青枯雷尔氏菌的差异表达基因
            2.4 不同处理青枯菌差异基因的Venn分析
            2.5 差异基因的GO富集和KEGG分析
            2.6 Hycs对青枯菌生长抑制相关基因表达的影响
            2.7 Hycs对青枯菌致病相关基因转录表达的影响
        3 讨论
        4 小结
    第二节 Hycs调控青枯菌脂多糖合成基因lpxB的作用机理
        1 材料与方法
            1.1 供试菌株、质粒及其培养条件
            1.2 培养基和主要试剂
            1.3 供试化合物
            1.4 实验仪器
            1.5 青枯菌lpxB缺失突变菌株构建
            1.6 青枯菌lpxB基因功能测定
            1.7 lpxB基因缺失对青枯菌致病力的影响
            1.8 数据统计分析
        2 结果与分析
            2.1 Hycs对青枯菌脂多糖合成相关基因转录表达的影响
            2.2 lpxB缺失型突变对青枯菌生长情况的影响
            2.3 lpxB缺失型突变对青枯菌致病因子的影响
            2.4 lpxB缺失型突变菌株对烟草致病力的影响
        3 讨论
        4 小结
第五章 伞形花内酯和瑞香素对青枯菌致病因子的调控作用研究
    第一节 伞形花内酯对青枯雷尔氏菌Ⅲ型分泌系统的调控作用研究
        1 材料与方法
            1.1 供试菌株及其培养条件
            1.2 培养基和主要试剂
            1.3 供试化合物
            1.4 实验仪器
            1.5 伞形花内酯对青枯菌Ⅲ型分泌系统转录水平的调控作用研究
            1.6 青枯菌致病力测定实验
            1.7 数据统计分析
        2 结果与分析
            2.1 伞形花内酯对青枯菌Ⅲ型效应蛋白编码基因ripX转录表达的影响
            2.2 伞形花内酯对青枯菌Ⅲ型分泌系统调控通路的转录表达影响
            2.3 伞形花内酯对青枯菌Ⅲ型分泌系统效应蛋白编码基因转录水平的影响
            2.4 伞形花内酯对青枯菌其他致病相关基因表达的影响
            2.5 伞形花内酯对青枯菌侵染烟草致病力的影响
        3 讨论
        4 小结
    第二节 瑞香素对青枯雷尔氏菌胞外多糖分泌功能的调控作用
        1 材料与方法
            1.1 供试菌株、质粒及其培养条件
            1.2 培养基和主要试剂
            1.3 供试化合物
            1.4 实验仪器
            1.5 青枯菌epsB、wecC、epsC缺失突变体的构建
            1.6 青枯菌eps-缺失突变体生长情况评价
            1.7 青枯菌eps-缺失突变致病因子评价
            1.8 青枯菌eps-缺失突变体对烟草致病力的影响
            1.9 数据统计分析
        2 结果与分析
            2.1 瑞香素对青枯菌胞外多糖相关基因转录表达的影响
            2.2 epsB、epsC和 wec C控制青枯菌在固体培养基上的生长和胞外多糖分泌
            2.3 青枯菌胞外多糖含量检测
            2.4 EPS基因突变抑制青枯菌生物膜的形成
            2.5 EPS合成相关基因负调控青枯菌运动活性
            2.6 胞外多糖合成是青枯菌致病的关键因子
            2.7 epsB缺失突变菌株对烟草青枯病的控制效果研究
        3 讨论
        4 小结
第六章 Hycs对烟草青枯病的防控效果
    1 材料与方法
        1.1 供试菌株及其培养条件
        1.2 培养基和主要试剂
        1.3 供试烟苗及生长条件
        1.4 供试化合物
        1.5 实验仪器
        1.6 室内盆栽条件下Hycs处理对烟草青枯病的防控效果
        1.7 青枯雷尔氏菌在烟草根部和茎基部定殖研究
        1.8 田间施用Hycs对烟草青枯病的控制效果
        1.9 数据统计分析
    2 结果与分析
        2.1 室内盆栽条件下Hycs提前灌根处理对烟草青枯病的防控效果
        2.2 接菌后灌根处理Hycs对烟草青枯病的防控效果
        2.3 叶面喷施Hycs对烟草青枯病的防控效果研究
        2.4 室内盆栽条件下Hycs处理对青枯雷尔氏菌根部定殖的影响
        2.5 室内条件下不同Hycs处理对青枯雷尔氏菌侵染烟草茎基部含量的影响
        2.6 田间施用Hycs对烟草青枯病的控制效果
    3 讨论
    4 小结
第七章 主要结果和结论、创新点及研究展望
    1 主要结果和结论
    2 创新点
    3 展望
参考文献
攻读博士期间发表论文及参加科研项目情况
致谢



本文编号：4016538