欧美杨细菌性溃疡病菌铁-锰转运基因功能解析

曾莎; 杨瑞睿; 明泽旭; 李爱宁

北京林业大学学报 ›› 2026, Vol. 48 ›› Issue (1) : 50 -61.

曾莎, 杨瑞睿, 明泽旭, 李爱宁

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摘要

【目的】本研究旨在解析欧美杨细菌性溃疡病菌（Lonsdalea populi）铁-锰转运系统SitABCD编码基因（sitA、sitB、sitC、sitD）在致病过程中的生物学功能。【方法】以L. populi N-5-1为研究对象，采用生物信息学方法鉴定SitABCD系统组分的编码基因，利用遗传转化技术，分别针对sitA、sitB、sitC和sitD 4个基因，构建了其缺失突变体、互补菌株以及过表达菌株。以N-5-1为对照，比较各菌株在致病性、生长速率、游动性、生物膜形成及抗氧化胁迫等表型的差异。然后，采用RT-qPCR技术定量分析过表达菌株中氧化应激防御关键基因sodA、ahpC和katA的表达水平。【结果】研究获得了sitA、sitB、sitC和sitD 4个基因的相应缺失突变体、互补菌株及过表达菌株。与N-5-1相比，各缺失突变体在致病性、生长、游动性、生物膜形成及抗氧化胁迫均未表现出显著差异；然而，过表达sitA、sitB、sitC或sitD菌株表现出显著的表型变化，除菌株游动能力未受影响外，在107杨茎干上的致病力显著减弱，在铁-锰限制条件下，生长速率显著下降，生物膜形成能力和氧化应激耐受性明显降低，且氧化应激防御基因（sodA、ahpC、katA）表达下调。【结论】单个敲除欧美杨细菌性溃疡病菌SitABCD转运系统的组成基因未影响致病性，但过表达后，则显著影响致病性，表明SitABCD系统的精确表达对病原菌致病过程至关重要。本研究为阐明欧美杨细菌性溃疡病菌致病机制提供了新视角。