1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
研究意义:
梨锈水病是我国梨树上危害严重的一种细菌性病害,最早在江苏徐淮地区发现,近年江苏、浙江、山东等省均有梨锈水的报道。该病多发生在7-12年生初结果的幼梨树上,危害性很大,如防治不及时可造成全株死亡。基于生物学和分子生物学分析,确定了梨锈水病的病原物为Dickeya fangzhongdai。据文献记载,此病主要为害梨树的骨干枝,病害发展迅速,为害性大。发病初期树皮外表无明显病斑,从皮孔、叶痕、伤口等处渗出锈色水珠或有锈水突然渗出,用刀削开皮层,才可见皮层呈淡红色并有褐色小斑或血丝状条纹,腐皮松软充水,有酒糟味,内含大量细菌。发病后期从孔口渗出大量液体,颜色由最初的无色,2~3小时内变为乳白色、红褐色,最后呈铁锈色,具粘性。部分病枝因皮层腐烂树木迅速枯死。锈水不多的轻病枝,枯死慢或不枯死,树叶变红早落,树势大减。目前,除本研究室对该病害进行病原学研究之外,未见梨锈水病的病原和发病机制的研究报道,其 hrp(hypersensitive reaction and pathogenicity) 基因簇已成为国内外研究热点,明确 hrp 基因簇中hrcJ基因在致病过程中的作用,对于解析病原菌Ⅲ型分泌系统各基因的功能、深入了解该病菌致病性机理、寻找和开发新型药物靶标及制定病害防控策略,具有重要的理论和实际意义。
国内外研究概况:
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:
为明确 D. fangzhongdai JS-5的 hrcJ 基因在致病过程中的作用,本研究利用同源重组原理,构建了D.fangzhongdai JS-5的 hrcJ 基因缺失突变体。通过比较野生型菌株与 hrcJ 基因缺失突变体菌株致病相关表型,阐释其功能,可为揭示病原菌 Ⅲ 型分泌系统各基因的功能,阐明病原菌的致病机制提供理论依据。
3. 研究的方法与方案
研究方法:
1.总DNA提取
从-40℃取出 D.fangzhongdai 野生型菌株 JS-5 划线接种于添加利福平的 LB 平板上,28℃恒温箱培养12-24 h,再挑取单菌落接种于 25 mL LB 液体培养基中,28℃,220 r/min 振荡培养至对数生长期,用 TIANGEN细菌基因组 DNA 提取试剂盒进行基因组 DNA 的提取,提取的基因组 DNA 保存于-20℃备用。参照试剂盒说明书,基因组提取的具体操作步骤参考如下:
4. 研究创新点
目前,除本实验室对梨锈水进行病原学研究之外,未见梨锈水病的病原和发病机制的研究报道;在病原细菌与寄主植物互作中,由hrp基因簇编码的T3SS 在致病性中起关键决定作用,明确 hrp 基因簇中hrcJ基因在致病过程中的作用,便于深入了解该病菌致病性机理。
5. 研究计划与进展
研究计划:
2018年10月:做好实验的前期准备工作
2018年11月:查阅相关资料,进行实验设计,观摩并学习相关实验方法
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