青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性研究

论文摘要

细菌性青枯病是一种由青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）引起的植物毁灭性土传病害。作为最重要的植物病原微生物之一,青枯雷尔氏菌的不同菌株在寄主范围、地理分布、为害特征、流行特征、种下分类等方面存在较大差异,现有的种下分类体系仍不足以描述此差异。本论文对收集整理的40个菌株进行了研究,测定各菌株的生理小种、生化型和致病型;利用气相色谱技术检测菌株细胞内的脂肪酸,分析其脂肪酸的分布多态性;研究青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性与现有种下分类方法之间的关系;运用统计分析方法初步建立了脂肪酸型判别模型。研究结果表明:青枯雷尔氏菌在菌体形态、致病性、生理生化等方面都存在较大的差异,呈现出明显的多态性。青枯雷尔氏菌生理小种1的菌株在致病力上存在着分化,可划分为不同的致病型;生化型与其致病型不存在相关性。在一定范围内,青枯雷尔氏菌生理小种和生化型对于标记菌株特性具有一定的意义,但其分析结果对致病力分化的分析作用,值得进一步探讨。脂肪酸多态性研究结果表明,来源于同一寄主的枯雷尔氏菌和不同寄主分离的青枯雷尔氏菌,其脂肪酸都存在着明显的多态性;40个青枯雷尔氏菌菌株的脂肪酸分布特征可以聚类成3个类群,即脂肪酸I型、脂肪酸II型和脂肪酸III型;青枯雷尔氏菌生理小种1存在着不同的脂肪酸型,青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性与其生化型之间不存在相关性,但是脂肪酸和致病型之间存在一定的相关性:脂肪酸I型为无致病性菌株,脂肪酸II型为过渡性菌株,脂肪酸III型为强致病性菌株。青枯雷尔氏菌脂肪酸型判别模型的建立:Y1=-16.3353 + 0.0012X1 + 0.0056X9 - 0.0016X16,Y2= -3.4928 + 0.0002X1 + 0.0003X9 + 0.0025X16,Y3= -9.1550 - 0.0003X1 + 0.0039X9 + 0.0042X16,对于一个未知脂肪酸型的青枯雷尔氏菌菌株,首先测定脂肪酸谱图,取出X1（C14:0）、X9（C17:0）、X16（C18:0）,代入方程,计算Yi,当1≦Yi≦2时,归为脂肪酸I型,当2≦Yi≦3时,归为脂肪酸II型,当Yi>3时,归为脂肪酸III型,模型的判别准确率达90.00%以上,达到了实用水平,说明了该建模方法思路合理。脂肪酸已广泛应用于细菌鉴定中,但是对同一种细菌脂肪酸多态性的分析尚未见报道。青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性与致病性之间的相关性有望成为青枯雷尔氏菌小种鉴定的新指标。青枯雷尔氏菌脂肪酸型的研究,为其种下分类建模的标准化和计算机自动分析方法的建立,提供可靠的基础。脂肪酸型判别模型的建立也为其他植物病原菌的致病性研究提供了思路和方法。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 前言
• 1.1 植物细菌性青枯病的发生与危害
• 1.1.1 细菌性青枯病原菌的分类地位
• 1.1.2 寄主范围
• 1.1.3 为害特性
• 1.2 青枯雷尔氏菌多态性研究
• 1.2.1 侵染特性多态性
• 1.2.2 寄主分布多态性
• 1.2.3 形态特征多态性
• 1.2.4 遗传特性多态性
• 1.3 青枯雷尔氏菌的种下分类
• 1.3.1 生理小种
• 1.3.2 生化型
• 1.3.3 血清型
• 1.3.4 溶源型
• 1.3.5 致病型
• 1.3.6 基因型
• 1.4 脂肪酸甲酯（FAME）谱图分析方法的研究现状
• 1.4.1 原理
• 1.4.2 方法
• 1.4.3 应用
• 1.5 本论文的研究内容、目的及意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 菌株
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 药品试剂
• 2.1.4 设备仪器
• 2.2 微生物学试验基础方法
• 2.2.1 病原菌的分离、纯化与鉴定
• 2.2.2 菌株平板培养
• 2.2.3 菌株液体摇床培养
• 2.2.4 菌体血球板计数
• 2.2.5 菌落计数
• 2.2.6 菌体保存
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 青枯雷尔氏菌的分离与形态观察
• 2.3.2 青枯雷尔氏菌种下分类的研究
• 2.3.3 青枯雷尔氏菌脂肪酸的检测与分析
• 2.3.4 青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性分析
• 2.3.5 脂肪酸型与青枯雷尔氏菌种下分类的关系
• 2.3.6 青枯雷尔氏菌脂肪酸型判别模型的建立
• 3 结果与分析
• 3.1 青枯雷尔氏菌形态特征
• 3.1.1 菌落形态特征
• 3.1.2 单细胞形态特征
• 3.2 青枯雷尔氏菌种下分类
• 3.2.1 青枯雷尔氏菌生理小种的测定结果
• 3.2.2 青枯雷尔氏菌生化型的测定结果
• 3.2.3 青枯雷尔氏菌致病型的测定结果
• 3.3 青枯雷尔氏菌脂肪酸的检测与分析
• 3.3.1 青枯雷尔氏菌脂肪酸模式图（FAME 谱图）分析
• 3.3.2 不同培养条件对青枯雷尔氏菌脂肪酸分布的影响
• 3.4 青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性分析
• 3.4.1 同一寄主分离的青枯雷尔氏菌的脂肪酸分布多态性
• 3.4.2 不同寄主分离的青枯雷尔氏菌的脂肪酸分布多态性
• 3.4.3 青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性的聚类分析
• 3.5 脂肪酸型与青枯雷尔氏菌种下分化的关系
• 3.5.1 脂肪酸型与生理小种的关系
• 3.5.2 脂肪酸型与生化型的关系
• 3.5.3 脂肪酸型与致病型的关系
• 3.6 青枯雷尔氏菌脂肪酸型判别模型的建立
• 4 结论与讨论
• 4.1 青枯雷尔氏菌脂肪酸分布特征
• 4.2 不同培养条件对青枯雷尔氏菌脂肪酸分布的影响
• 4.3 青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性分析
• 4.4 脂肪酸型与青枯雷尔氏菌种下分类的关系
• 4.5 青枯雷尔氏菌脂肪酸型判别模型的建立
• 4.6 结论与展望
• 参考文献
• 附录
• 附录 1 不同致病性青枯雷尔氏菌脂肪酸测定
• 附录 2 青枯雷尔氏菌脂肪酸种类马氏距离下三角数据
• 致谢