[00116305]长枝木霉T6菌株杀线机理及相关功能基因分析

1.课题来源与背景 ①课题来源 本项目为甘肃省科技厅国际科技合作专项,编号：1604WKCA010。 ②课题背景 开发和利用新型高效并对环境友好的微生物型杀线剂防治植物病原线虫病害已成为国内外研究的热点,但是国内外关于生防木霉菌对植物病原线虫防治方面报道较少,同时已有的研究仅针对其杀线活性进行评价,但有关揭示其作用机制方面尚乏研究。 2.研究目的与意义 本项目针对世界性有害生物植物病原线虫,利用具有自主知识产权的多功能长枝木霉T6菌株开展其杀线活性物质的分离鉴定、杀线基因克隆和功能分析,旨在揭示其对植物病原线虫的毒杀作用机理,以便为新型、高效的微生物型杀线剂的研制、开发和利用提供一定的理论依据。 3.主要论点与论据 ①发现了长枝木霉T6菌株6种杀线活性较强的物质,其中3种为新物质,并探明了其结构和功能; ②克隆和鉴定了长枝木霉T6菌株杀线活性相关的酸性丝氨酸蛋白酶合成基因和几丁质酶合成基因序列; ③明确了长枝木霉T6菌株与孢囊互作过程中,与菌株杀线活性相关的蛋白酶合成基因和几丁质酶合成基因的表达特性和功能; ④揭示了长枝木霉T6菌株对禾谷孢囊线虫的寄生和致死作用机理。 4.创见与创新 ①首次揭示了长枝木霉T6菌株对禾谷孢囊线虫不同虫态均具有较强的寄生和毒杀作用,其作用主要为穿透孢囊体壁,导致孢囊内卵的胚胎发育停止、幼虫体壁破裂和溶解。 ②鉴定了长枝木霉T6菌株杀线活性物质6种,其中首次发现3种杀线活性较强的新物质,对线虫的致死率均大于80%。 ③明确了长枝木霉T6菌株3个编码杀线活性物质的基因表达特性和功能,分别是PRA1、CHI18-5和CHI18-12,其主要功能为调控菌株体内蛋白酶和几丁质酶活性增加,以及产生大量杀线活性物质,导致线虫孢囊体壁溶解、内容物外渗和线虫死亡。 5.社会经济效益,存在的问题 ①社会经济效益 无。 ②存在的问题 研发的木霉颗粒剂、水分散粒剂和生物菌肥等微生物产品目前有待进一步在田间进行大面积的示范推广。 6.历年获奖情况 无。