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假单胞菌株G5是分离自香菜(Coriandrum sativum L.)茎内的一株内生菌,通过16S rDNA序列同源性分析及BIOLOG系统分析其底物利用图谱,暂定Pseudomonas G5菌株为绿针假单胞菌属桔黄亚种P. chlororaphis subsp. aurantiaca。在本研究中,菌株G5可产生多种次生代谢物质,如吩嗪衍生物、氢氰酸(HCN)、嗜铁素和蛋白酶等。高效液相色谱(HPLC)方法鉴定菌株G5能够产生植物生长素(IAA),在温室生测试验中,以菜豆作为试验植株,G5对菜豆表现出很好的促生作用。平板对峙测定结果表明,菌株对多种植物病原菌具有明显的拮抗作用;温室生测试验结果表明,G5对菜豆灰霉病和立枯病有较好的防治效果。本研究组合应用AHLs检测菌株Chromobacterium violaceum CV026和薄层层析分析,初步检测出G5可产生几种可检测水平的AHLs信号分子,其中以N-hexanoyl-homoserine lactone (C6-HSL,HHL)为主,迁移率Rf值为0.4。进一步克隆和测序了该菌株中有PhzI和PhzR组成的群体感应quorum sensing系统的编码基因phzIR,并在大肠杆菌中异源表达了AHLs信号分子合成酶基因phzI。序列和系统进化分析结果表明,它们与假单胞菌属其它的phzIR基因有高度同源性和进化上的保守性。在本研究中,运用miniTn5转座子插入随机突变的方法构建突变体,通过报告菌株Chromobacterium violaceum CV026平板划线检测,筛选出G5的信号分子缺失的突变株(G5-6),经过PCR和测序鉴定其插入位置,已经确认插入位置在gacA基因内。通过对野生菌G5和突变体G5-6的生防功能分析,发现gacA基因与抗菌代谢物HCN、嗜铁素、蛋白酶的产生有关。同时,也与细菌泳动和群集运动能力,生物膜(biofilm)的形成、菜豆根部的定殖、平板抑菌效果等密切相关。其中对嗜铁素和biofilm的形成是一种负调控,突变体的形成量明显大于野生菌的形成量。其余的都表现为一种正调控,野生菌株的产生量明显大于突变体的形成量,甚至是不产生(如HCN和蛋白酶)。高效液相色谱检测IAA的产生,野生菌产量明显高于突变菌株的形成量;温室生测试验结果表明,突变体G5-6对菜豆灰霉病菌的防效显著低于野生型。证明了gacA基因是一个与菌株G5生防能力相关的重要调控元件。