具有反秀麗隱桿線蟲(chóng)捕食能力的根際細(xì)菌的篩選及其反捕食機(jī)理的研究

何清羚, 劉星星, 蔣秋悅, 周晨昊, 盛　春, 肖　明

(上海師范大學(xué) 植物種質(zhì)資源開(kāi)發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心,上海 200234)

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具有反秀麗隱桿線蟲(chóng)捕食能力的根際細(xì)菌的篩選及其反捕食機(jī)理的研究

何清羚, 劉星星, 蔣秋悅, 周晨昊, 盛春, 肖明

(上海師范大學(xué) 植物種質(zhì)資源開(kāi)發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心,上海 200234)

雖然生物菌肥具有多效、環(huán)保、可持續(xù)等多種優(yōu)點(diǎn),但經(jīng)常被生活在土壤中的其他生物捕食而減少其實(shí)際應(yīng)用效果.細(xì)菌為應(yīng)對(duì)捕食演化出多種機(jī)制,排斥或殺死線蟲(chóng).對(duì)具有反捕食能力的菌株進(jìn)行篩選,能夠得到具有高競(jìng)爭(zhēng)力的菌株.以秀麗線蟲(chóng)為樣本,對(duì)細(xì)菌進(jìn)行對(duì)峙試驗(yàn),得到兩株具有較高反捕食能力的植物促生細(xì)菌:橘黃假單胞菌(Pseudomonas aurantiaca)JD37、熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)P13.以大腸桿菌(Escherichia coli)OP50為對(duì)照,線蟲(chóng)對(duì)3株細(xì)菌的偏好性由強(qiáng)至弱依次為P13、OP50、JD37.緩慢殺線試驗(yàn)中,JD37、P13對(duì)秀麗線蟲(chóng)的致死率分別達(dá)26.12%和18.66%.在單培養(yǎng)下,JD37能使線蟲(chóng)活力下降,產(chǎn)卵數(shù)量減少.化學(xué)和分子生物學(xué)研究顯示:JD37不能產(chǎn)生任何已知的殺線次級(jí)代謝產(chǎn)物,而P13能夠產(chǎn)生氰化氫(HCN).以上結(jié)果表明JD37能夠抵御秀麗線蟲(chóng)捕食,在捕食壓力下有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,作為生物菌肥具有廣泛的應(yīng)用前景.

生物菌肥; 假單胞菌; 秀麗隱桿線蟲(chóng); 次級(jí)代謝產(chǎn)物

0　引　言

隨著生物農(nóng)業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展,越來(lái)越多的植物促生菌被鑒定和廣泛應(yīng)用.然而其實(shí)際運(yùn)用卻遭遇諸多瓶頸,表現(xiàn)之一是,盆栽試驗(yàn)中效果卓越的菌株運(yùn)用到大田試驗(yàn)中的結(jié)果常常不盡如人意.人們對(duì)菌劑效果削弱的原因也有諸多見(jiàn)解[1],具體而言,土壤原生環(huán)境種的動(dòng)物、植物、土著微生物以及變化多端的環(huán)境因素都會(huì)對(duì)菌劑效果產(chǎn)生影響.

線蟲(chóng)在土壤中數(shù)量眾多,是最為常見(jiàn)的土壤動(dòng)物之一.土壤線蟲(chóng)與根際細(xì)菌共享同一生境,常常取食細(xì)菌或植物為生[2].據(jù)報(bào)道,線蟲(chóng)捕食是細(xì)菌死亡的主要原因[3],抵御線蟲(chóng)捕食對(duì)細(xì)菌的生存至關(guān)重要.秀麗隱桿線蟲(chóng)(Caenorhabditis elegans)是一種典型的細(xì)菌捕食者,在線蟲(chóng)和許多其他領(lǐng)域的研究中被用作模式生物.秀麗隱桿線蟲(chóng)在20 ℃的實(shí)驗(yàn)室中,平均壽命約為2～3周,而發(fā)育時(shí)間只須幾天,是一種理想的試驗(yàn)動(dòng)物.對(duì)秀麗線蟲(chóng)的研究也能夠反映細(xì)菌對(duì)植物寄生線蟲(chóng)等其他線蟲(chóng)或其他土壤自由生生物的作用.

橘黃假單胞菌JD37是一株植物促生細(xì)菌(PGPR),同時(shí)具有生防作用[4].已測(cè)試了該菌株盆栽和田間實(shí)驗(yàn)中對(duì)蔬菜的防病促生效果,田間試驗(yàn)中的效果與盆栽試驗(yàn)相比有所減弱,但減弱量并不顯著,引起了人們的關(guān)注.熒光假單胞菌P13是另一株具有生防作用的菌株,已證實(shí)能防治多種植物病源體[5].假單胞菌往往能夠產(chǎn)生多種復(fù)雜的次級(jí)代謝產(chǎn)物,許多具有植物促生或生物學(xué)防治效果,其中也包括對(duì)線蟲(chóng)的控制.最主要的兩種次級(jí)代謝產(chǎn)物為氰化氫(HCN)和2,4-二乙?；g苯三酚(2,4-DAPG),已被證實(shí)對(duì)線蟲(chóng)具有排斥和毒殺作用[6].

本研究著重觀察了秀麗線蟲(chóng)與上述兩株細(xì)菌的多種交互關(guān)系.采用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室方法來(lái)判斷這兩株細(xì)菌是否能夠排斥甚至毒殺線蟲(chóng),或者直接被線蟲(chóng)捕食.還觀察了這兩株細(xì)菌在線蟲(chóng)生長(zhǎng)培養(yǎng)基(NGM)上與理想食物大腸桿菌OP50對(duì)比對(duì)線蟲(chóng)的吸引力.用從番茄根際土壤中分離的菌株作對(duì)照組,通過(guò)化學(xué)和分子生物學(xué)方法確定了兩株細(xì)菌產(chǎn)生已知?dú)⒕€物質(zhì)的能力.

1　材料和方法

1.1生物材料

野生型秀麗隱桿線蟲(chóng)(Caenorhabditis elegans)N2,尿嘧啶缺陷型大腸桿菌(Escherichia coli)OP50,由華中科技大學(xué)吳政星教授提供.橘黃假單胞菌(Pseudomonas aurantiaca)JD37,熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)P13,沙雷氏菌(Serratia)XTC-15均為實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有菌株.JD37和P13均為生防菌株,JD37同時(shí)也是植物促生菌.C-15為苯酚耐受菌株,可能產(chǎn)靈菌紅素.

TRN1～14從番茄根際用營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基(NB)分離得到.土樣一取自金山廊下果蔬園B35號(hào)棚,采樣時(shí)間為2014年2月28日,2013年8月種植番茄.土樣二取自河南省新鄉(xiāng)市延津縣,采樣時(shí)間為2014年6月,取自受根線蟲(chóng)侵染的番茄根際.從土樣一中篩得TRN1～9,從土樣二中篩得TRN10～14.

線蟲(chóng)培養(yǎng)使用NGM培養(yǎng)基(2.5g蛋白胨,3gNaCl,20g瓊脂,975mL去離子水,1mL1mol/LMgSO4,1mL1mol/LCaCl2,25mL1mol/LKPO4緩沖液,1mL5g/L(5mg/mL)膽固醇),培養(yǎng)溫度為14 ℃.大腸桿菌OP50用蛋白胨肉湯培養(yǎng)基(LB)在37 ℃溫度下培養(yǎng).JD37和P13用金氏培養(yǎng)基(KMB)在28 ℃溫度下培養(yǎng).TRN菌株用NB培養(yǎng)基培養(yǎng),溫度同樣為28 ℃.

1.2緩慢殺線試驗(yàn)

根據(jù)Nina等[6]的方法,用緩慢殺線試驗(yàn)評(píng)價(jià)JD37等菌株對(duì)秀麗線蟲(chóng)的致死性效應(yīng).通過(guò)與多株根際細(xì)菌相比較,篩選出具有較高線蟲(chóng)毒性的菌株,評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有生防菌株的反捕食水平.實(shí)驗(yàn)周期為24h.由于秀麗線蟲(chóng)自孵化至性成熟需要2～3d,該實(shí)驗(yàn)周期能夠保證在線蟲(chóng)充分接觸菌株的同時(shí),不會(huì)大量繁殖影響對(duì)死亡率的判斷.待測(cè)菌株過(guò)夜培養(yǎng),用M9緩沖液(5gNaCl,3gKH2PO4,6gNa2HPO4,1mL1mol/LMgSO4,加H2O至1L)洗下,稀釋?xiě)乙褐罯D600 =0.5,每孔15μL接種到添加1%TSB培養(yǎng)基(15g/L瓊脂,300mg/L胰蛋白酶大豆肉湯)的24孔板上,適宜溫度下培養(yǎng)2h(每組6個(gè)重復(fù)).混合蟲(chóng)齡的線蟲(chóng)用M9緩沖液洗下,每孔添加10μL約60條線蟲(chóng).在試驗(yàn)開(kāi)始和24h后分別計(jì)數(shù)存活及死亡的線蟲(chóng)數(shù).沒(méi)有可見(jiàn)行動(dòng)的線蟲(chóng)判斷為死亡.

1.3雙向偏好性試驗(yàn)

為了評(píng)價(jià)線蟲(chóng)對(duì)OP50、JD37和P13的偏好性,采用Emad等[7]的方法進(jìn)行雙向偏好性試驗(yàn).試驗(yàn)采用直徑為90mm的NGM平板.試驗(yàn)菌株接種在平板兩側(cè),距離中軸約1.5cm的位置,孔直徑約為0.5cm.隨后將線蟲(chóng)接種在平板中央,使其能夠自由選擇向NGM平板兩側(cè)的菌落移動(dòng).每種處理重復(fù)3次.20 ℃下培養(yǎng)24h后,計(jì)數(shù)兩側(cè)菌落上的線蟲(chóng)數(shù),每一株中線蟲(chóng)對(duì)兩株對(duì)照株的偏好性的總數(shù)計(jì)數(shù)為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù).選擇性系數(shù)(CI)計(jì)算方法如下:

如果CI=-1.0則線蟲(chóng)完全偏好被測(cè)菌株2;CI=+1.0則線蟲(chóng)完全偏好被測(cè)菌株1;CI=0則線蟲(chóng)無(wú)偏好.

試驗(yàn)共設(shè)置5個(gè)處理組,分別為:兩側(cè)接種JD37,兩側(cè)接種P13,兩側(cè)分別接種JD37和OP50,兩側(cè)分別接種P13和OP50,以及兩側(cè)分別接種JD37和P13.

每組3個(gè)重復(fù),試驗(yàn)共進(jìn)行4次.

1.4毒性試驗(yàn)

毒性試驗(yàn)用以觀測(cè)JD37和P13對(duì)線蟲(chóng)的長(zhǎng)期影響[8].實(shí)驗(yàn)周期為7d,當(dāng)線蟲(chóng)出現(xiàn)行動(dòng)遲緩、死亡或繁殖力下降等現(xiàn)象,均表明菌株影響線蟲(chóng)健康,即菌株對(duì)秀麗線蟲(chóng)具有長(zhǎng)期毒性.JD37和P13在NGM培養(yǎng)基上過(guò)夜培養(yǎng),隨后接種混合蟲(chóng)齡的秀麗線蟲(chóng),接種數(shù)量約100條.接種線蟲(chóng)的平板在16 ℃下培養(yǎng)1周后接受鏡檢.觀察線蟲(chóng)繁殖情況,計(jì)數(shù)線蟲(chóng)每10秒曲體次數(shù)(頭部或尾部完成一個(gè)半波軌跡計(jì)為一次曲體).接種線蟲(chóng)和大腸桿菌OP50的NGM平板作為對(duì)照組.每塊平板計(jì)數(shù)10條線蟲(chóng),每組3個(gè)重復(fù),總數(shù)為每次每菌株計(jì)數(shù)30條線蟲(chóng).

1.5產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物能力的鑒定

分別用化學(xué)和分子生物學(xué)手段鑒定JD37、P13和C-15產(chǎn)生HCN的能力及JD37和P13產(chǎn)2,4-DAPG的能力.

用苦味酸試紙?jiān)囼?yàn)鑒定產(chǎn)HCN能力[9].取待測(cè)菌株劃線接種于添加4.4g/L甘氨酸的NB培養(yǎng)基.將苦味酸試紙用2%Na2CO3溶液濕潤(rùn)貼于培養(yǎng)皿蓋上,已接菌的培養(yǎng)皿倒扣,封口膜密封.28 ℃下培養(yǎng)4d.濾紙顏色由黃色轉(zhuǎn)為紅色說(shuō)明有HCN產(chǎn)生.

phlD基因是菌株合成2,4-DAPG過(guò)程中的關(guān)鍵基因.對(duì)phlD基因片段進(jìn)行聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增,通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),可初步判斷菌株是否有產(chǎn)生2,4-DAPG的能力[10].采用常規(guī)方法提取菌株總DNA,用去離子水溶解.瓊脂糖凝膠電泳法檢測(cè)DNA質(zhì)量.從生工生物工程(上海)股份有限公司訂購(gòu)引物,序列如下[11]:

引物1:5′-gacataggatcctccagctttgctgttattgcc-3′

引物2:5′-acagtcaagcttggtgctggtgttttatccgg-3′

PCR反應(yīng)條件:94 ℃、5min,1 個(gè)循環(huán);94 ℃、30s,53 ℃、30s,72 ℃、2min,30個(gè)循環(huán);72 ℃、5min,1個(gè)循環(huán).

1.6數(shù)據(jù)分析

使用SPSS18.0和Origin7.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析.誤差棒顯示標(biāo)準(zhǔn)誤差.所有重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果相近.

2　結(jié)　果

2.1緩慢殺線試驗(yàn)結(jié)果

圖1為不同菌株對(duì)應(yīng)秀麗線蟲(chóng)在緩慢殺線試驗(yàn)中的死亡率,死亡率最高的為JD37組,達(dá)到26.12%.其后從高到低依次為:C-15組,24.89%;TRN8組,21.64%;P13組,18.66%;TRN6組,15.28%;TRN14組,14.27%;TRN12組,13.80%.其余組的死亡率與OP50組(0)沒(méi)有顯著差異(P<0.01).可見(jiàn)JD37和P13菌株對(duì)線蟲(chóng)的致死能力在根際細(xì)菌中處于較高水平,可能具有較好的反捕食能力.由于其他菌株沒(méi)有已知的防病、促生效果,因此用JD37和P13兩株細(xì)菌作進(jìn)一步實(shí)驗(yàn).

2.2雙向偏好性試驗(yàn)結(jié)果

圖2為JD37、P13、OP50 3種細(xì)菌相互對(duì)比的選擇性系數(shù),數(shù)值為4次試驗(yàn)的平均值.從圖2中可以看出,隨機(jī)選擇幾乎不影響試驗(yàn)結(jié)果.JD37相對(duì)OP50的CI平均值為-0.59,P13相對(duì)OP50的CI均值在0.47.與OP50相比,秀麗隱桿線蟲(chóng)厭惡JD37,同時(shí)對(duì)P13表現(xiàn)出偏好,其中JD37的排斥現(xiàn)象更明顯.而當(dāng)同時(shí)存在JD37和P13菌株,JD37相對(duì)P13的CI為-0.28,即線蟲(chóng)同樣偏好捕食P13.可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)存在理想食物,秀麗線蟲(chóng)很少選擇捕食JD37,但會(huì)選擇捕食P13.

在試驗(yàn)中觀察發(fā)現(xiàn),兩側(cè)接種JD37的處理組也出現(xiàn)了明顯的線蟲(chóng)死亡現(xiàn)象,試驗(yàn)結(jié)束時(shí)線蟲(chóng)數(shù)量均較其他組少.同時(shí),在接種JD37和P13的處理組中,線蟲(chóng)更趨向于不選擇任何一種菌株,即停留在接種區(qū)域,表現(xiàn)為CI絕對(duì)值較小.這表明P13與JD37共同作用時(shí),可能對(duì)線蟲(chóng)產(chǎn)生更大的毒性.

圖1　線蟲(chóng)在緩慢殺線試驗(yàn)中的死亡率,多重字母標(biāo)記法表示顯著性差異(P<0.01)

圖2　秀麗線蟲(chóng)在JD37、P13、OP503種細(xì)菌相互對(duì)比的選擇性系數(shù)

2.3毒性試驗(yàn)結(jié)果

圖3為秀麗線蟲(chóng)喂食3種菌株7d后的每10秒曲體次數(shù).結(jié)果顯示:與JD37共培養(yǎng)的線蟲(chóng)繁殖力顯著下降,平板上幾乎沒(méi)有蟲(chóng)卵出現(xiàn);P13組平板上線蟲(chóng)則基本正常繁殖,能夠觀察到許多蟲(chóng)卵.JD37組線蟲(chóng)大量死亡,存活線蟲(chóng)多為成蟲(chóng)或dauer抗逆幼蟲(chóng).P13組線蟲(chóng)數(shù)量沒(méi)有下降.各組存活線蟲(chóng)的每10秒曲體次數(shù)分別為5.20(OP50),4.20(P13)和1.60(JD37).與OP50組相比,JD37組秀麗線蟲(chóng)每10秒曲體次數(shù)在7d培養(yǎng)后減半.P13組的效果則沒(méi)有JD37組顯著.

圖3　秀麗線蟲(chóng)喂食3種菌株7 d后的每10秒曲體次數(shù),多重字母標(biāo)記法表示顯著性差異(P<0.01)

從顯微鏡照片也可看出,與JD37共培養(yǎng)的線蟲(chóng)較OP50喂養(yǎng)的線蟲(chóng)更為瘦弱(圖4).

圖4　緩慢殺線試驗(yàn)放置2 d后光學(xué)顯微鏡下秀麗線蟲(chóng)的照片.(a) OP50;(b) JD37

2.4產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物能力的鑒定

圖5　緩慢殺線試驗(yàn)放置2 d后苦味酸試制試驗(yàn)結(jié)果.(a) P13;(b) 未變色的苦味酸試紙;(c) C-15;(d) JD37

苦味酸試紙測(cè)試結(jié)果在圖5中展示.橘黃假單胞菌JD37和沙雷氏菌C-15均不產(chǎn)生HCN,而熒光假單胞菌P13產(chǎn)HCN.這一結(jié)果與之前用其他方法得出的結(jié)果相同[5].

通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)PCR反應(yīng)產(chǎn)物,顯示JD37和P13均沒(méi)有phlD基因,即不具有產(chǎn)2,4-DAPG的能力.

3　討　論

捕食細(xì)菌的秀麗隱桿線蟲(chóng)在土壤中營(yíng)自由生,與根際微生物間有著復(fù)雜而多樣的交互關(guān)系,已有不少人對(duì)之展開(kāi)了各方面的調(diào)查研究.現(xiàn)有研究往往考察的是秀麗線蟲(chóng)在生態(tài)中的作用,而很少將線蟲(chóng)用于細(xì)菌反捕食能力的評(píng)價(jià).本課題從這一角度對(duì)幾株細(xì)菌進(jìn)行了評(píng)價(jià),取得了一定結(jié)果.

將從番茄根際土壤中分離得到十余株細(xì)菌,通過(guò)緩慢殺線試驗(yàn)篩選證實(shí),與多數(shù)根際細(xì)菌相比,實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的具生防、促生能力兩株假單胞菌JD37和P13具有較好的反捕食能力.

在現(xiàn)有的研究中,有兩種關(guān)系已得到廣泛證實(shí):捕食與反捕食關(guān)系,以及線蟲(chóng)對(duì)細(xì)菌的攜帶擴(kuò)散作用[12-14].在此基礎(chǔ)上,本課題對(duì)線蟲(chóng)與不同菌種間的這兩種作用進(jìn)行了觀察和研究.

JD37和P13在選擇性試驗(yàn)中表現(xiàn)出相反的結(jié)果:P13吸引線蟲(chóng),而JD37則對(duì)線蟲(chóng)產(chǎn)生了更明顯的排斥效應(yīng).這一結(jié)果顯示,即使同屬生防細(xì)菌,不同菌株與秀麗線蟲(chóng)的共生策略也有所區(qū)別:JD37通過(guò)各種機(jī)制驅(qū)使線蟲(chóng)遠(yuǎn)離菌苔以抵御捕食,而P13則可能更傾向于利用線蟲(chóng)為其傳播帶來(lái)便利.同時(shí)發(fā)現(xiàn),JD37的活性會(huì)影響排斥效應(yīng)的強(qiáng)度.JD37分泌橘黃色素,色素深淺反應(yīng)菌株活力.在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)JD37菌落顏色較淺,即菌株活性較弱時(shí),選擇另一側(cè)OP50組的線蟲(chóng)有所減少.這一結(jié)果說(shuō)明JD37的排斥效應(yīng)很可能是通過(guò)次級(jí)代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的.

與之前對(duì)其他假單胞菌菌株的報(bào)道相比[6],JD37和P13表現(xiàn)出較弱毒性.考慮到秀麗線蟲(chóng)在土壤環(huán)境中的積極作用,試驗(yàn)菌株的毒性強(qiáng)度對(duì)PGPR而言已值得滿(mǎn)意.毒性試驗(yàn)中還觀察到,JD37不僅影響秀麗線蟲(chóng)的健康情況,同時(shí)還減少了其產(chǎn)卵量;P13組則沒(méi)有這一現(xiàn)象.

次級(jí)代謝產(chǎn)物是細(xì)菌用以抵御捕食者的最常見(jiàn)手段之一,同時(shí)也起到幫助菌株吸引傳播者的作用[6,13].毒性物質(zhì)對(duì)線蟲(chóng)具有致死效應(yīng),因而線蟲(chóng)會(huì)對(duì)其敬而遠(yuǎn)之.現(xiàn)已知假單胞菌的代謝產(chǎn)物中對(duì)線蟲(chóng)具毒殺或排斥效應(yīng)的有HCN,2,4-DAPG,PLT,AprA等[6].與預(yù)期相反,線蟲(chóng)毒性較低的P13菌株具有產(chǎn)HCN的能力,而JD37則沒(méi)有.在高濃度時(shí)對(duì)線蟲(chóng)具有致死作用的2,4-DAPG也沒(méi)能在JD37的次級(jí)代謝產(chǎn)物中被發(fā)現(xiàn).

本實(shí)驗(yàn)室已對(duì)JD37全基因組進(jìn)行測(cè)序[15].通過(guò)序列比對(duì)發(fā)現(xiàn),該菌株不產(chǎn)生任何一種上述已知的殺線物質(zhì).但值得注意的是,JD37在緩慢殺線試驗(yàn)中的致死率與先前報(bào)道的另一株細(xì)菌CHA19相比明顯更高[6];而CHA19也不能產(chǎn)生上述任何一種殺線物質(zhì),因此被認(rèn)為是無(wú)毒菌株.這一現(xiàn)象表明有未知的殺線毒性物質(zhì)在JD37與秀麗線蟲(chóng)的關(guān)系中產(chǎn)生了作用,且其重要性比先前認(rèn)為的更強(qiáng).

4　結(jié)　論

植物促生菌橘黃假單胞菌JD37對(duì)野生型秀麗隱桿線蟲(chóng)N2表現(xiàn)出較為緩和的致死毒性,與大部分根際細(xì)菌相比毒性顯著較高.與尿嘧啶缺陷性大腸桿菌OP50相比,秀麗線蟲(chóng)明顯厭惡JD37菌落;同樣條件下,線蟲(chóng)傾向于選擇P13菌落.分子生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn),JD37排斥并毒殺線蟲(chóng)的機(jī)理與已知菌株的主要機(jī)理有所不同.JD37對(duì)秀麗線蟲(chóng)的毒性和致死性與熒光假單胞菌P13相比較高,P13據(jù)鑒定能夠產(chǎn)生已知的高效殺線的次級(jí)代謝產(chǎn)物HCN.本研究觀察到的現(xiàn)象中的機(jī)理值得進(jìn)一步研究.這些結(jié)果也為JD37在大田實(shí)驗(yàn)中的進(jìn)一步應(yīng)用起到了鋪墊和支持作用.

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(責(zé)任編輯：顧浩然)

Study on screening of anti-predator rhizosphere bacterium againstCaenorhabditis elegans and its anti predation mechanism

HE Qingling, LIU Xingxing, JIANG Qiuyue, ZHOU Chenghao, SHENG Chun, XIAO Ming

(DevelopmentCenterofPlantGermplasmResources,ShanghaiNormalUniversity,Shanghai200234,China)

Althoughmicrobialfertilizerismulti-effect,environmentalfriendlyandlong-termefficient,itspracticalapplicationeffectisbutdecreasedforbeingpreybytheothercreatorslivinginsoilfrequently.Manybacteriumhavedevelopedtheirmechanismsthatexpelorkillwormstodefendthemselvesfrompredators.Screeningofanti-predatorrhizospherebacteriumhelpsustofindoutcompetitiveplantgrowthpromotingrhizobacteria(PGPR).UsingCaenorhabditis elegansassample,thisstudyroughlyobservedtwostrainsofbiocontrol:Pseudomonas aurantiacaJD37andPseudomonas fluorescensP13.UsingEscherichia coliOP50ascontrolgroup,wefindthepreferenceorderofworms,fromhighesttolowest,isP13,OP50andJD37.Inslowkillingassay,thedeathrateofwormsforJD37andP13are26.12%and18.66%respectively.TheactivityandreproductionrateofC.elegansdecreasewhenitisfedonJD37.Theresultsofchemicalandmicro-biologicalstudyshowthatJD37cannotproduceanycurrentlystudiedsecondmetaboliteswhichkillworms,whileP13canproduceHydrogencyanide(HCN).AlltheseresultsshowthatJD37hastheabilityofanti-predator,andismorecompetitiveunderpredationpressure,whichsuggestsitsbroadapplicationprospectasmicrobialfertilizer.

microbialfertilizer; Pseudomonas; Caenorhabditis elegans;secondmetabolite

10.3969/J.ISSN.1000-5137.2016.04.012

2015-03-17

上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)科研計(jì)劃項(xiàng)目(11440502300);上海師范大學(xué)一般科研項(xiàng)目(SK201111)

何清羚,中國(guó)上海市徐匯區(qū)桂林路100號(hào),上海師范大學(xué)植物種質(zhì)資源開(kāi)發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心,郵編:200234,E-mail:rosa.skuld.ka@gmail.com;肖明,中國(guó)上海市徐匯區(qū)桂林路100號(hào),上海師范大學(xué)植物種質(zhì)資源開(kāi)發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心,郵編:200234,E-mail:xiaom88@shnu.edu.cn

Q939.96

A

1000-5137(2016)04-0464-07