双向伯克霍尔德氏菌(Burkholderia ambifaria)的研究进展-《江苏农业科学》(2020年23期).docx

龙源版权所有 双向伯克霍尔德氏菌(Burkholderia ambifaria)的研究进展作者：马赛箭 安超 薛文娇 刘晨 丁浩来源：《江苏农业科学》2020年第23期 摘要：双向伯克霍尔德氏菌（Burkholderia ambifaria）是伯克霍尔德氏菌属（Burkholderia）的一个种，广泛存在于植物根际土壤及植物体内。现有研究表明，除了个别菌株具有致病性外，大部分双向伯克霍尔德氏菌具有许多对植物和环境有益的功能，如生物修复、固氮、促生、诱导植物抗性等。近年来，双向伯克霍尔德氏菌已经在生物防治、生物促生、疫苗研制、天然产物开发等方面被广泛研究，是一种具有重要应用价值的微生物资源。本文综述了双向伯克霍尔德氏菌的研究现状，旨在为进一步应用研究提供参考。 关键词：伯克霍尔德氏菌;生物防治;生物促生;天然产物;脂肪酶;疫苗开发 中图分类号：S182 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2020）23-0023-05 伯克霍尔德氏菌属（Burkholderia）是1992年根据基因分析后从假单胞菌属（Pseudomonads）中分离出来的一个仅含7个物种的独立属[1]。伯克霍尔德氏菌属最初是以植物和人类致病菌[洋葱伯克霍尔德氏菌群（Burkholderia cepacia complex，简称Bcc）和类鼻疽伯克霍尔德氏菌（Burkholderia pseudomallei）]的身份进入人类视野[2]。然而，随着研究的深入，人们逐渐认识到伯克霍尔德氏菌属广泛分布于各种生境，是一类种类繁多、功能多样的革兰氏阴性菌，正式命名已经达到100多种（http：///burkholderia.html）。它们或独立生存于水体、土壤中，或在植物、动物、真菌体内寄生或共生。现有的研究表明，除了个别伯克霍尔德氏菌属菌株具有致病性外，伯克霍尔德氏菌属的大部分物种拥有许多对植物、环境有益的功能，如生物修复、固氮、促生、诱导植物抗性等[3]。因此，伯克霍尔德氏菌属受到越来越多地关注，并成为植物根际促生菌（plant growth promoting rhizobacteria，简称PGPR）的一个热点研究菌属[4]。双向伯克霍尔德氏菌（Burkholderia ambifaria）是Coenye等于2001年在对19株来源于环境和临床的洋葱伯克霍尔德氏菌相似株进行多相分类研究时，提出的一个Bcc新成员，命名为双向伯克霍尔德氏菌，模式菌株为B. ambifaria AMMD LMG 19182[5]。近年来，国内外都进行了双向伯克霍尔德氏菌在生物防治方面的研究，在生物酶制剂、疫苗研制、天然产物开发领域双向伯克霍尔德氏菌也表现出一定的潜力。本文对双向伯克霍尔德氏菌的生物功能研究现状进行综述，并展望其发展趋势，以期为双向伯克霍尔德氏菌的研究与利用提供参考依据。 1 双向伯克霍尔德氏菌防治植物病害的有效成分 双向伯克霍尔德氏菌具有多种抑制植物病源真菌活性的功能，能有效抑制黄瓜、胡椒、大豆、草莓和番茄中的土传真菌包括尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）、终极腐霉菌（Pythium ultimum）、立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）和齐整小核菌（Sclerotium rolfsii）等[6-7]。此外，该菌也可在体外及辣椒根部有效抑制寄生的根结线虫（Meloidogyne incognita）的生长，控制其种群生物量，是一种具有广谱抑制植物病虫害的微生物[8]。经基因组分析显示，双向伯克霍尔德氏菌基因中含有多种抗生素合成基因簇，图1是双向伯克霍尔德氏菌产生的抗生素的结构。 研究者于2009年首次从B. ambifaria 2.2N的菌体喷雾干燥物中分离获得了Burkholdines（简称Bk），它是一类具有抗真菌活性的环脂肽物质，是由2个非蛋白质氨基酸组成;获得的Burkholdines是包含β-羟基色氨酸和β-羟基天冬酰胺的八肽化合物BK-1229和BK-1097（图1-A），这2个化合物对多个真菌具有抑制作用，且对供试真菌的抑菌效价是两性霉素B的2～60倍[9]。随后，该团队又从B. ambifaria 2.2N菌中分离出3个Burkholdines类化合物，分别为Bk-1119、Bk-1213 和Bk-1215（图1-B），并对这3个纯化合物的抗真菌活性和溶血活性进行了评估，结果显示它们对3个供试真菌酿酒酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）、白色念珠菌（Candida albicans）和黑曲霉（Aspergillus niger）的抑制效价是两性霉素B的25倍[10]。因此，推断这些化合物可以为新型抗真菌药物开发提供先导结构。对64株不同来源的双向伯克霍尔德氏菌进行基因组