ssuA基因敲除对生防菌吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007定殖和生防功能的影响

张丽慧; 曹永清; 晋婷婷; 鲁世金; 任嘉红

树木医学 ›› 2025, Vol. 2 ›› Issue (1) : 55 -71.

张丽慧, 曹永清, 晋婷婷, 鲁世金, 任嘉红

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摘要

吡咯伯克霍尔德氏菌Burkholderia pyrrocinia JK-SH007是一株对杨树溃疡病具有良好防治效果的内生生防菌。基于JK-SH007菌株基因组数据设计特异性引物进行ssuA基因克隆，利用生物信息学分析ssuA蛋白与其他物种同源蛋白的相似性、系统进化和理化性质，并使用同源重组双交换获得JK-SH007菌株ssuA基因敲除株（JK-SH007△ssuA）。在此基础上，分别测定野生株（WT）和敲除株的生长曲线、运动能力、胞外多糖、产嗜铁素、cyclic Dimeric Guanosine Monophosphate(c-di-GMP)、生物膜形成、抗菌能力、prn基因簇组成基因的表达及内生定殖动态。结果显示：ssuA基因序列全长1 107 bp，编码366个氨基酸，其编码的蛋白质二级结构及三级结构元件一致；系统发育分析发现，ssuA蛋白质与Burkholderia arboris亲缘关系最近；△ssuA菌株的胞外多糖合成、生物膜形成、产嗜铁素以及抑菌能力较WT减弱，但生长能力未发生改变；prnA和prnB显著下调，而prnC和prnD上调；c-di-GMP含量减少4.97%；在杨树组培苗根、茎和叶的内生定殖能力分别下降78.57%、80.77%和66.67%。因此，ssuA基因正调控JK-SH007菌株生物膜形成，与胞外多糖产生、产嗜铁素和c-di-GMP合成密切相关，同时影响抑菌能力和内生定殖能力，但对菌株生长无影响。这为揭示ssuA基因对JK-SH007菌株定殖和生防能力的影响奠定了基础，也为杨树溃疡病生防微生物菌剂的研发与高效应用提供了科学依据。