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狄克氏属细菌(Dickeya spp.)可以引起植物产生毁灭性的软腐病,目前没有有效的防治方法。细菌生物被膜是该病害的致病因子之一,它是细菌抵制不良环境和侵染植物的重要武器。本文研究香蕉细菌性软腐病菌MS1(Dickeya zeae MS1)和蝴蝶兰细菌性软腐病菌PA1(Dickeya diffenbachiaePA1)生物被膜形成影响因子,采用RNA-Seq测序技术研究香蕉细菌性软腐病菌MS1细菌转录组,研究结果如下:1、研究了香蕉细菌性软腐病菌MS1的生物被膜形成过程,结果表明,其形成过程可分为粘附阶段、发展阶段、成熟阶段和播散阶段;其生物被膜由细菌细胞和胞外多糖等构成高度水合的、垫子状的三维结构。2、明确了蝴蝶兰细菌性软腐病菌PA1生物被膜形成影响因子,它具有较强的细菌生物被膜形成能力,在细菌生物被膜发展阶段形成菌落球和菌落球网。在30℃、pH 8.0以及蔗糖为碳源的培养条件下,生物被膜形成能力最强;温度低于或者高于30℃、pH值低于或者高于8.0以及以葡萄糖、乳糖、麦芽糖为碳源时,生物被膜形成受到抑制;但是与浮游细胞相比,生物被膜可以更好的耐受高温、低温、紫外线等逆境条件。3、明确了香蕉细菌性软腐病菌MS1生物被膜形成影响因子,在32℃、pH 7.0和蔗糖为碳源的培养条件下,细菌生物被膜的形成能力最强;Ca2+、Fe2+、K+和Na+可促进生物被膜的形成,2.5mM的Cu2+和Mn2+可抑制生物被膜的形成,Mg2+对其生物被膜的形成无显著影响;10~25mMD-蛋氨酸可抑制生物被膜的形成;当D-蛋氨酸22.5 mM~25 mM时;22.5 mM D-蛋氨酸可抑制生物被膜细胞的游动性、聚集性、扭曲性和代谢活性,可以提高硫酸链霉素的活性;D-蛋氨酸可能抑制胞外蛋白,再进一步抑制生物被膜的形成。4、香蕉细菌性软腐病菌MS1细菌生物被膜和浮游细菌的转录组差异比较分析表明,显著性差异基因共402个;其中,293个基因在细菌生物被膜中表现显著性上调,109个基因则表现出显著性下调。对所有差异基因进行GO分析发现,与细菌生物被膜形成相关的基因在生物过程方面主要是转运过程、建立定殖过程以及定殖过程;在细胞学组分方面,主要为膜组分;在分子生物学功能方面,最显著是转运蛋白活性功能,其次是与抗氧作用相关的抗氧化活性功能。Pathway分析发现,与细菌生物被膜形成相关基因参与较多的通路为:次生代谢产物的生物合成,ABC转运蛋白的生物合成,氨基酸的生物合成,各种环境中的微生物代谢通路。细菌生物被膜可以帮助细菌抵制不良环境,但是它的形成也受到各种物理化学和营养因子的影响,同时与次生代谢产物、ABC转运蛋白和氨基酸合成等基因有关;本研究探明了生物被膜形成因子和分子机理,并由此推理通过施用D-蛋氨酸等可以抑制细菌生物被膜形成的因子,可以破坏细菌生物被膜进一步防治病害。