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植保学院钱国良教授研究组在溶杆菌生防机制方面取得一系列重要新进展

发布时间:2020-10-12    点击量:


 

产酶溶杆菌OH11是一株没有鞭毛的革兰氏阴性细菌,分离于辣椒根际土壤,菌株具有自主知识产权。OH11在土壤中主要依靠捕食病原真菌和卵菌来获取生存所需的营养,因此可以作为一种生防细菌。那么没有鞭毛的OH11是如何“运动”并接近病原菌的?又是通过合成何种 武器来攻击它们,获得生存适应优势的?南农大钱国良教授领衔的溶杆菌研究组以OH11为研究对象,通过近十多年的持续探索,近期取得了一系列重要进展,主要包括:

1. 无鞭毛OH11通过感知病原菌的信号,利用复杂的信号网络调控细胞表面纳米级IV型菌毛的伸缩,驱动其在固体界面的蹭行运动--twitching motility来接近病原菌 --1 Lin et al., 2020, Phytopathology Research

 


图1

 

 

 

 


 

2.同时他们发现OH11设计基因组中“残留”的鞭毛相关基因进化出捕食相关的新功能:正向调控OH11的蹭行运动 Fulano et al., 2020, Biomolecules

 

3. OH11能外泌一种长武器,称为扩散型抗真菌卵菌活性物质HSAF。丢失鞭毛后,OH11通过重编程一种在鞭毛细菌中常见的趋化性系统Wsp来特异性调控HSAF的外泌,增强其捕食真菌和卵菌的能力--2 Xu et al., 2020, Environmental Microbiology

  图2

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 4. OH11还能形成短武器,称为接触型杀菌系统--VI型分泌系统来拮抗病原菌。在IV型系统不组装的情况下,OH11会设VI型系统的内管蛋白Hcp特异性与转录因子Clp互作,保护Clp免受抑制因子c-di-GMP的结合,从而增强HSAF的合成与外泌,实现生防细菌中“长短武器”的协同工作--3 Yang et al., 2020, PLoS Pathogens

  图3

 

 

 

据悉,钱国良教授研究组长期从事生防溶杆菌的基础与应用研究,先后主持国家自然科学基金4项,近5年在Nucleic Acids Research, PLoS Pathogens, Environmental Microbiology, Molecular Microbiology等期刊上发表SCI论文12篇。钱国良教授先后入选江苏省杰出青年基金获得者(2019年);中国植物病理学会的青年植物病理学家(2019年)和suncitygroup太阳新城no1钟山学者2019年)