[发明专利]D-氨基酸抑制香蕉细菌性软腐病菌生物膜及其培养基

说明书

技术领域

本发明属于农作物病害防治领域，特别涉及一种D-氨基酸在抑制香蕉细菌性软腐病菌细菌生物膜中的应用及其培养基。

背景技术

香蕉主要生长在热带、亚热带地区，已至少有107个国家生产香蕉；2013年，香蕉是产值全球第四大的食用植物，仅次于米、麦及玉米，近10年全世界香蕉种植面积呈增长的趋势。然而，该作物现已受到香蕉细菌性软腐病的严重危害；从本研究组首次报道的Dickeya sp.引起的香蕉细菌性软腐病在中国大陆的发生(Lin et al,2010)起，细菌性软腐病的扩展蔓延速度迅速，在广东香蕉主要产区及海南、广西、福建等香蕉产区均发现该病害的发生。该病害田间发病率20％～30％，严重可达100％以上，并造成整株死亡，已严重危害香蕉产业。综合生化特征、保守基因序列等，该病原菌被鉴定为Dickeya zeae(Zhang et al,2010)。

细菌为适应生存环境而吸附着于生物或非生物材料表面会形成膜样多细菌复合体，即细菌生物膜(Bacterial biofilm，BBF)(Stoodley et al,2002)。生物膜状态的细菌比浮游状态下的细菌具有更强的耐药性、毒力和对抗宿主免疫防御的能力，能在宿主抑菌成分中生存，细菌生物膜已成为病原细菌的重要致病因子(Morris and Monier,2003)，并在植物与病原物互作的动态过程中发挥作用(Danhom and Fuqua,2007)。细菌生物膜是铜绿假单胞菌侵染多种寄主的关键因子，扫描电镜观察发现它在寄主植物组织中形成了细菌生物膜(Tan et al,1999)；引起葡萄皮尔氏病的苛养木杆菌在木质部可形成细菌生物膜并阻塞导管，使植物失水和养分运输受阻而表现出症状(Guilhabert and Kirkpatrick,2005)；同时，植物保护同样面临细菌生物膜的抗药性增加的难题。由于细菌生物膜胞外物质的屏障作用、细菌密度以及通过降低细胞膜的通透性等，减少抑菌药物进入细胞内及增强细胞内的药物外排，使得细菌在生物膜状态有着比浮游态高出千百倍的抗药性。因此，针对植物病原细菌，与细菌生物膜的抑制因子筛选相关的研究可为植物保护技术的开发提供新思路，对于防控细菌性植物病害也具有重要意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供D-氨基酸在抑制香蕉细菌性软腐病菌细菌生物膜中的应用。本发明提供的D-氨基酸对香蕉细菌性软腐病菌的细菌生物膜具有显著的抑制作用。

本发明另一目的在于提供一种用于上述应用的D-氨基酸培养基。

本发明的目的通过下述方案实现：

D-氨基酸在抑制香蕉细菌性软腐病菌(Dickeya zeae)细菌生物膜中的应用，所述的D-氨基酸为D-酪氨酸、D-色氨酸、D-缬氨酸和D-蛋氨酸中的至少一种。

为了进一步更好地实现本发明，单独使用所述D-酪氨酸时，其有效抑制浓度为420μMol/L；

为了进一步更好地实现本发明，单独使用所述D-色氨酸时，其有效抑制浓度为5mMol/L；

为了进一步更好地实现本发明，单独使用所述D-缬氨酸时，其有效抑制浓度为11mMol/L；

为了进一步更好地实现本发明，单独使用所述D-蛋氨酸时，其有效抑制浓度为15mMol/L。

本发明优选混合使用两种、三种或四种上述D-氨基酸，混合搭配使用上述D-氨基酸，相互间具有协效作用，可有效减少各种D-氨基酸的用量。

更优选地，所述应用中四种D-氨基酸搭配使用时的用量可为120μMol/L的D-酪氨酸、5mMol/L的D-缬氨酸、7mMol/L的D-蛋氨酸、0.5mMol/L的色氨酸；

或所述应用中四种D-氨基酸搭配使用时的用量可为160μMol/L的D-酪氨酸、3mMol/L的D-缬氨酸、5mMol/L的D-蛋氨酸、0.5mMol/L的色氨酸；

或所述应用中四种D-氨基酸搭配使用时的用量可为120μMol/L的D-酪氨酸、3mMol/L的D-缬氨酸、5mMol/L的D-蛋氨酸、3mMol/L的色氨酸；

或所述应用中四种D-氨基酸搭配使用时的用量可为320μMol/L的D-酪氨酸、3mMol/L的D-缬氨酸、3mMol/L的D-蛋氨酸、3mMol/L的色氨酸。

上述将D-氨基酸应用于抑制香蕉细菌性软腐病菌细菌生物膜中，可显著抑制细菌生物膜生长，为开发细菌性软腐病菌的防治新技术提供新的方法及思路