少孢节丛孢与细菌互作形成捕食器官的胞外信息素及机制

食线虫真菌是一类潜在的植物寄生线虫的生防剂，其在土壤中不能有效的形成捕食器官而降低了防效。前期研究中，从土壤中筛选到了三株细菌，它们能被少孢节丛孢（食线虫真菌的模式种）吸引并吸附在菌丝表面后诱导其快速形成捕食器官，胞外化学信息素在细菌与真菌相互关系的建立和发生过程中起到了关键的作用。本项目拟在活性追踪模型及薄层层析技术的指导下，分离并鉴定这个过程中的胞外信息素。然后用不同颜色的荧光蛋白基因对细菌和真菌进行标记，用激光共聚焦显微镜、扫描电镜和核磁共振氢谱技术研究少孢节丛孢与细菌互作形成捕食器官过程中这些胞外信息素的作用机制。阐明这些胞外信息素在细菌与真菌互作过程中的作用机理。结果为深入研究细菌和少孢节丛孢之间的相互关系以及科学调控这个过程奠定基础，为提高这类生防菌在实际应用中的防效创造条件。

食线虫真菌是一类潜在的植物寄生线虫的生防剂，其在土壤中不能有效的形成捕食器官而降低了防效，前期研究表明三株细菌诱导食线虫真菌少孢节丛孢形成捕食器官过程中有胞外信息素的参与。本研究以活性模型促进细菌趋化为指导，从嗜根寡养单胞菌（Stenotrophomonas sp. WQS37）发酵液中分离到4个二酮哌嗪类活性化合物。我们使用GC-MS技术，证明其它三株能诱导A. oligospora形成捕食器官的细菌中的促趋化物质也是二酮哌嗪类化合物。通过用纳氏试剂检测，发现三株细菌的发酵液中都存在着氨气（NH3），氨气被报道能诱导A. oligospora形成捕食器官。通过使用“drop”趋化活性模型，我们从A. oligospora菌丝的甲醇浸膏中分离到了趋化性物质甘油。我们合成了其中的一个化合物cyclo(L-Leu-trans-4-hydroxy-L-Pro) [C(Leu-Pro)]，将A. oligospora与Stenotrophomonas sp. WQS37及[C(Leu-Pro)]共培养后，观察到细菌在真菌菌丝表面的极性吸附，真菌菌丝表面细菌生物膜和真菌捕食器官的形成。我们用pH荧光染色技术发现表面有细菌生物膜的菌丝内的pH升高，暗示菌丝表面的细菌生物膜可能分泌氨气进入了菌丝内。以菌丝表面存在细菌生物膜的A. oligospora为母种，通过连续转代实验以及显微镜技术表明真菌捕食器官的形成与其表面的细菌量和细菌生物膜相关。将A. oligospora，细菌Stenotrophomonas sp. WQS37和[C(Leu-Pro)]在土壤中共同培养3天后，观察到真菌形成了捕食器官，在真菌菌丝表面形成了细菌生物膜，而且捕食线虫的能力比单独真菌的捕食效率增加。同时我们使用荧光原位杂交技术，表明Stenotrophomonas属和Rhizobium属的细菌是真菌的伴生细菌，在土壤中能与真菌共存。通过本研究我们分离并鉴定了细菌与真菌A. oligospora相互作用过程中的胞外信息素及它们的作用机制，且这样的作用机理在土壤中也是有效的。研究结果为深入研究细菌与少孢节丛孢之间的相互关系及科学调控这个过程奠定了基础，为提高这类生防菌在实际应用中的防效创造了条件。