抗药性整合子在水稻白叶枯病菌中的发现及序列分析和风险研究

抗药性整合子已在人类、动物病原细菌和环境微生物中被广泛报道，它是细菌抗药性水平传播的重要因子，尤其是导致革兰氏阴性杆菌多重抗药性迅速发展的主要因素，但迄今为止，在植物病原细菌中还未见抗药性基因由整合子携带的报道。本项目组的前期研究在植物病原细菌（水稻白叶枯病菌）中首次发现了抗药性整合子，本项目拟以此为研究的出发点，对4株水稻白叶枯病菌中的抗药性整合子基因进行克隆和序列分析，分析水稻白叶枯病菌中抗药性整合子水平转移的可能来源；对水稻白叶枯病菌整合子中的抗药性基因在同种细菌及不同种细菌间的转移风险进行研究；对含抗药性整合子的水稻白叶枯病菌的抗药性风险进行评价。本研究对植物病原细菌抗药性整合子基因序列及其起源的分析，对其水平传播风险和抗药性风险的评价，将有助于制定合理策略减缓由整合子介导的多重抗药性在人、兽及植物病原细菌和环境微生物间传播。

项目组按照计划开展了研究工作，完成了研究目标，达到了考核指标。在《PLOS ONE》(SCI收录)上发表相关研究内容论文一篇，在《农药学学报》（核心期刊）上发表相关论文一篇，在第13届国际植物病原细菌学大会上发表摘要一篇，并做展板及简短的展板报告。.通过PCR扩增整合子全序列、序列比对、插入突变体构建和功能互补试验，以及Southern杂交，本研究证实，4株水稻白叶枯田间抗性菌株的链霉素抗药性是由位于质粒上的抗药性整合子上携带的aadA1基因导致的，本研究首次报道了植物病原细菌中抗药性整合子的存在。.根据本研究抗性风险评价的结果，链霉素田间抗性菌株致病性与敏感菌株无差异，生长速率略慢于敏感菌株，离体竞争性稍弱于敏感菌株，但活体竞争中抗性菌株占绝对优势，抗药性在部分菌株中可以稳定遗传。基于上述原因，推测含抗药性整合子的抗性菌株对链霉素在水稻白叶枯病菌的田间防治中具有较高的风险。.对抗性菌株和敏感菌株的质粒进行了测序，比对结果表明，抗性菌株和敏感菌株质粒的相似性很低，但与一些土壤中存在的细菌的质粒相似性较高，因此抗药性基因可能是由环境中水平转移获得。本研究中的接合试验表明，抗药性可在水稻白叶枯病菌同种之内和不同种之间转移。综上所述，推测植物病原细菌中的抗药性基因可以由环境中水平转移获得，同时植物病原细菌也有可能作为水平转移介体传播抗药性。