抗生素大量滥用导致的环境中抗生素大量残留,因此引发的抗生素抗性基因污染已经成为了一种新型的全球性环境污染问题。通过调控细菌群体感应抑制细菌抗生素抗性基因的产生以及其水平转移是目前为数不多的几种防治抗生素抗性基因污染的手段之一。但是目前已知的群体感应抑制剂多为人工合成产品,专一性太强以及价格昂贵使其难以进行大范围实际工程应用。因此,急需寻找一种绿色、易得、廉价的天然群体感应抑制剂,植物根系分泌物成为其中最有优势的一种来源。我们以Zn/Cd超积累植物东南景天和群体感应模式菌株铜绿假单胞菌为研究材料,探究了东南景天根系分泌物和铜绿假单胞菌群体感应的交互作用。研究的开展不仅可以扩展植物源群体感应抑制剂的种类和群体感应抑制机理,还在一定程度上丰富了微生物群体感应对植物生长发育以及植物修复影响的理论基础。本文主要研究结论如下:(1)外源添加25μmol/L的铜绿假单胞菌C4信号分子、3-oxo-C12信号分子以及C4和3-oxo-C12信号分子至东南景天水培体系。东南景天叶片中叶绿素a,叶绿素b以及总叶绿素含量相比于空白对照组均有显著性提高。总叶绿素中以叶绿素a含量为主,二者具有相同的趋势:3-oxo-C12信号分子处理组>C4信号分子处理组>C4信号分子和3-oxo-C12信号分子共同处理组。各信号分子处理后,东南景天根系分泌物中可溶性糖含量均无显著影响。添加25μmol/L的3-oxo-C12信号分子对东南景天根系分泌物中草酸含量具有显著促进作用。添加25μmol/L的C4信号分子显著促进东南景天叶片MDA含量;各信号分子处理后,东南景天叶片SOD活性、根和茎中的CAT活性均显著提高;根、茎中SOD活性有所下降。(2)在设置的梯度体积浓度(终浓度为原始根系分泌物的0,1×,2×,5×,10×)下,东南景天根系分泌物处理对铜绿假单胞菌的生长均无显著影响。但是东南景天根系分泌物处理可以显著抑制铜绿假单胞菌胞外蛋白酶的活性,并且具有浓度依赖性(铜绿假单胞菌胞外蛋白酶活性的抑制效应随着东南景天根系分泌物浓度的增加而逐渐增强)。通过GC-MS鉴定识别出东南景天根系分泌物中丝氨酸、百里酚等12种物质组成成分。研究50μmol/L的以上12种物质对铜绿假单胞菌胞外蛋白酶活性的影响,鉴别出了一种铜绿假单胞菌胞外蛋白酶活性抑制效应物质——百里酚。(3)百里酚(50μmol/L)可以显著抑制铜绿假单胞菌胞外蛋白酶以及弹性蛋白酶活性。百里酚不直接抑制铜绿假单胞菌弹性蛋白酶活性,而是通过影响其群体感应系统而实现抑制效应。百里酚可以显著抑制lasB基因的转录表达,但是对las群体感应系统基因(lasI和lasR)的转录表达以及3-oxo-C12信号分子分泌均无显著影响。百里酚不作为铜绿假单胞菌LasR转录调节子的激动剂或拮抗剂而抑制其毒力因子弹性蛋白酶的活性。百里酚对rhl群体感应系统基因(rhlI和rhlR)的转录表达以及其下游毒力因子鼠李糖脂的分泌均具有显著促进作用;百里酚对pqs群体感应系统基因(pqsH和pqsR)的转录表达以及其下游毒力因子绿脓素的分泌均同样具有显著促进作用。