影响植物生长促生菌(PGPR)金黄杆菌Aur9和盐胁迫大豆根系分泌的类黄酮的格局的存在外文翻译资料

 2023-01-10 04:01

影响植物生长促生菌(PGPR)金黄杆菌Aur9和盐胁迫大豆根系分泌的类黄酮的格局的存在。

原文作者 Marta S. Dardanelli amp; Hamid Manyani amp; Sergio Gonzaacute;lez-Barroso amp; Miguel A. Rodriacute;guez-Carvajal amp; Antonio M. Gil-Serrano amp; Maria R. Espuny amp; Francisco Javier Loacute;pez-Baena amp; Ramon A. Bellogiacute;n amp; Manuel Megiacute;as amp; Francisco J. Ollero 单位

摘要:在这项工作中,我们研究如何可以通过改变生物和非生物胁迫大隅大豆根系分泌的类黄酮的格局。目前在大豆根系分泌物中黄酮类化合物的检测和表征的发展常规方法是用HPLC-MS / MS。然后,黄酮类化合物的系统的筛选生物胁迫下渗出,植物促生细菌和盐胁迫的情况下进行。得到的结果表明,金黄balustinum Aur9或50mM的NaCl存在定性改变相比,控制的条件时黄酮的图案渗出。因此,在C balustinum Aur9的存在下,大豆根没有渗出槲皮素和柚皮素和,在盐胁迫下,类黄酮黄豆苷原和柚皮无法检测。盐水的条件下得到的大豆根分泌物呈能力减弱诱导相比在不存在盐的获得的排泄物野田基因的表达。此外,脂壳寡糖(LCOS)未检出,或当费氏中华根瘤菌SMH12在分别C. balustinum AU9,存在盐胁迫条件下或在盐胁迫下所得到的流出物中生长弱检测。

关键词:关植物生长促生菌(PGPR) 大豆 黄酮类化合物 渗出 盐胁迫 Nod的基因表达

引言

根瘤菌是土壤细菌诱导固氮根瘤的豆科植物上形成。植物根系散发出酚类化合物,黄酮类化合物称为过期,魁绑定到细菌蛋白质NODD。复杂的类黄酮的Nod结合到高度保守的DNA的启动子区域(点头框)激活和结瘤(点头)基因的转录。其结果是,该细菌合成和分泌一个分子家族,称为过期结瘤因子分解或脂壳寡糖(LCOS),魁触发一系列在根的细胞,导致结节的形成的生物反应。

类黄酮是中央苯丙途径的产物。它们的生物合成后,黄酮类化合物通常在植物液泡的糖共轭形式存储(Aoki等人,2000)。黄酮结瘤特异性发挥关键作用,因为豆类将诱导化LCO的生物合成的根瘤菌菌株只分泌的类黄酮ifany可靠启动,通过NODD,点头基因的转录。

分析大豆的品种。 Amsoy 71根系分泌物造成了类黄酮,大豆甙元香豆雌酚(达西-Lameta 1986年)的标识。大豆品种北京和麦考尔根分泌物进行相反contenir大豆苷元,染料木素,香豆雌酚,和黄豆黄素的摩尔浓度(Pueppke等,1998)。其他作者,已经分离,从大豆品种。枫木箭根分泌物,4,2,4- trihydroxychalcone(异甘草素),魁具有在大豆慢生根瘤菌基因(康培等,1992)的一个强烈的点头诱导活性。根和大豆种子分泌物染料木黄酮,黄豆黄素,大豆苷元和葡萄糖,丙二酸,并附乙酰基(斯密特等al.1992)的进行相反的contenir衍生物。接种根瘤菌一致的影响植物根系分泌物。因此,当威廉姆斯大豆与B.血吸虫USDA110接种,根系分泌物contenir大豆苷元,染料木黄酮和香豆雌酚的浓度较高与非接种植物(Cho和哈珀1991年)的比较。

许多研究,表明微生物阙乐金微生物成分存在,如细胞壁成分,能引起中黄酮类化合物的生物合成相关酶的长期交流。在某些情况下,增强植物的生物合成基因的表达已-被关联与根渗出定性和定量交换。黄酮类化合物的模式植物病原菌和关联和非共生植物促生细菌(PGPR)进行相反的交换引导学生渗出(综述参见Shaw等,2006)。在 - 其他盒,微生物根际即有拥有的适当分解代谢酶黄酮可以代表碳源。几项研究-已经证明类黄酮生物降解性的一年许多细菌种类,包括根瘤菌(Rao和库珀1994年,1995年)。

盐度诱导渗透压和离子植物胁迫和植物做出响应诱导防御反应。蔬菜表现出低耐盐性限制了他们的能力,在盐碱地很多(1999赫兰)增长。此外,盐胁迫影响的共生过程中建立恩特雷里奥斯根瘤菌与豆科植物(特赫拉等,2005)。几个作者强调盐已经证明,通过在结节的数量的功能降低的结瘤和固氮能力(涂1981户次等人1987),减少水平豆血红蛋白的(​​Delgado等al.1994)或还原的固氮的活性(Tejeraet人,2004年)。

在根据生理盐水大隅非盐水或条款结节和大豆幼苗根系生长的数量显著增加(埃斯特韦斯等,2009)。 S.根瘤菌SMH12(以下SMH12)是根瘤菌菌株产生的种子产量的arent那些由不同B.血吸虫USDA110,一个高效的大豆接种菌(罗德里格斯Navarro等,2002)制备。此外,Aur9可以触发大豆威廉姆斯(古铁雷斯-Mantilde;ero,个人通信)诱导全身反应和保护拟南芥(RamosSolano等,2007)和大豆植物驳盐胁迫(古铁雷斯-Mantilde;ero,个人通信)。

这项工作的目的是确定在生物或非生物胁迫的大豆植株是否修改渗出其类黄酮格局。因此,我们研究了大豆根系Aur9的存在是否影响黄酮类化合物渗出。我们具备在由大豆本PGPR菌株的存在分泌的类黄酮观察定性交换。这可能是混合根瘤菌接种PGPR的制定有趣的发现。我们具备进行相反的研究了盐胁迫(50毫米氯化钠)是否会影响格局

黄酮通过大隅大豆Aur9的存在或缺乏渗出。这是第一次由大豆植物黄酮类化合物渗出了系统的筛查,对已经在细菌和促生菌的存在盐胁迫下进行。此外,大豆分泌物点头的能力,以诱导基因表达和生产化LCO在大豆共生SMH12已-了研究。

一、材料和方法

1.1 细菌菌株和媒体

费氏中华根瘤菌SMH12(罗德里格斯 - 纳瓦罗等al.1996),在28℃的B-培养基(Spaink等al.1992)。金黄balustinum Aur9(Gutieacute;rrezMantilde;ero等,2003),在28℃下生长在B-介质与葡萄糖作为碳源和能源代替甘露糖醇,并补充有水解酪蛋白氨基酸(1 GL-1)。

1.2 大豆根系分泌物的制备

大豆(L.)美林品种。大隅种子表面灭菌的乙醇30秒,随后通过温和振摇6分钟在6%次氯酸钠溶液。消毒的种子在无菌软化水中浸泡至少六次。然后,种子置于含有用0.8%琼脂固化的TY培养基的培养皿。二十五预发芽的种子分别转移到不锈钢晶格置于130毫升的改性无氮里戈-Puppo溶液0.25X(氯化钙·2H2O 25毫克L-1的玻璃筒,用MgSO 4·7 H 2 O 50毫克L-1,KH 2 PO 4 50毫克L-1,NaHPO4·2H 2 O 18.75毫克L-1,吉布森溶液1 ml的L--1,equestrene 2.5毫克L-1,pH值6.8)。苗根系穿过格子的孔进入营养液长大。这个水培系统放入灭菌的5升容器中,并培养7天在气候受控的生长室中(25℃,相对70% 湿度,16小时日光)。渗出液中在10000rpm下20分钟(5℃)离心,检查不育,最后用0.25微米的硝酸纤维素过滤器过滤。水培系统被要求在时约105毫升的细胞-1与C balustinum Aur9接种。分别在补充有50mM NaCl中的无氮里戈-Puppo溶液的存在下也得到了不同的排泄物。随后得到4个不同的大豆根系分泌物:大豆根系分泌物未接种,与C balustinum Aur9,大豆根系分泌物未接种,但在50毫米氯化钠存在接种大豆根系分泌物,并与Aur9并在50存在接种大豆根系分泌物毫米氯化钠。

1.3 对beta;半乳糖苷酶的活性测定

SMH 12窝藏质粒pMP240,包含R的野田子簇拥豌豆的lacZ基因(德Maagd等,1988),被用来研究不同大豆根系分泌物和单黄酮类化合物的能力,诱导结瘤的表达基因。黄酮溶于乙醇和在1微克ml-1的,这给了3.0微米(槲皮素)和6.2mu;M(伞形酮)之间的最终浓度使用。 beta;半乳糖苷酶测定法如先前所述(洛佩兹-巴埃纳等,2008)进行了。对于分泌物实验,900mu;L不同大豆根系分泌物和悬挂根瘤菌100mu;l的被使用。将菌株诱导的在28℃72小时的最大周期振荡(150转),和细菌生长通过在660nm测量浊度监测。 beta;半乳糖苷酶测定法进行时培养物达到约0.3-0.4的OD 660纳米。每个实验的每个时间确定的结果的再现性至少重复三次以三个重复。

1.4 大豆根系分泌物对S.根瘤菌SMH12的某些表面特性的影响

为了研究在根瘤菌菌落的表面特性变化,SMH12在固体大豆根分泌物(用2%琼脂固化)生长并用在1 B-介质混合:1的比例。补充有刚果红(25mu;g的M-1)或calcofluor(为200mu;gml-1的。荧光增白剂28,Sigma)的相同培养基也使用。在28℃培养3至5天之后,将集落的光滑/粗糙方面,容量累积刚果红,和在UV照射下的亮度时calcofluor是存在于培养基中,进行观察。作为对照,B-介质和B-在一个1里戈-Puppo的营养植物溶液混合:1的比例进行使用。

1.5 反相薄层色谱(RP-TLC)脂壳寡糖的分析(LCOS)

对于每一个实验,SMH12在大豆根分泌物的900微升和100微升根瘤菌悬浮液中生长(OD600nm值= 1.0)或在矿物B-介质如具有或不具有诱导黄酮木黄酮(3.7mu;M)的控制,并在N-乙酰[14C]葡萄糖的存在下(7.4times;103Bqmu;l-1,比活性为2times;103 MBQ毫摩尔-1,Amersham)上。每个实验至少重复3次,每次三个重复,以确定的结果的可重复性。的14C标记化LCO通过反相薄层色谱(RP-TLC)分析,如先前所描述(克雷斯波-Rivas的等,2007)。

1.6 脂多糖分析

为了确定脂多糖(LPS)型材,细菌培养物生长于固体TY medium.Bacterial细胞在0.9%的NaCl洗涤并通过离心沉淀。施加到细菌沉淀处理,粗细菌提取物和银染色程序的电泳如前所述(布恩迪亚-Claveriacute;a等人,2003)进行了。

1.7 黄酮类化合物样品制备和分析。

冻干固体大豆排泄物的六分之一,由五个独立的水耕大豆培养物(300毫升),再悬浮于50ml水中,并通过Resprep C18固相萃取柱(Restek的股份有限公司,Bellefonte的,美国)。黄酮发布用5ml洗脱的50%,80%和100%的甲醇。这些级分合并和冷冻干燥。用于HPLC分析,再悬浮在1ml50%甲醇的样品和100微升等分试样的HPLC-ESI系统注射(Riacute;os的等,2005)。十六标准黄酮(由Fluka或Sigma-Aldrich公司提供)分别采用:黄烷酮柚皮素如橙皮苷;黄酮类化合物山柰酚,漆黄素,桑色素,槲皮素,异黄酮染料木黄酮,大豆甙元;如黄酮7,4二羟基黄酮,芹菜素,白杨素,木犀草素和;查耳酮为异甘草素; coumaronochromones为听; coumestans为香豆雌酚和香豆素为伞形花内酯。黄酮苷染料木苷,大豆苷和柚皮苷也被使用。

1.8 HPLC-MS / MS

使用耦合到配备有电喷雾离子源2000 QTRAP混合三重quadrupolelinear阱质谱仪(应用生物系统,福斯特城,美国)一个Pelkin埃尔默200系列HPLC系统(沃尔瑟姆,USA)进行色谱分离。

HPLC分析用5微米的粒度(Teknokroma,西班牙)上的250times;2.1毫米示踪Spherisorb ODS2 C18反相柱上进行。流速为0.3毫升分钟-1。甲醇:使用由(A)的水,和(B)50:50(V / V)乙腈的二元梯度进行色谱分离。两种组分含有0.1%甲酸(体积/体积)。洗脱曲线是:等度洗脱5分钟,用5%B,线性15分钟至55%B,25分钟至100%B线性,等度5分钟(100%B)。

在电喷雾电离后负离子模式下进行质谱检测。用于HPLC-MS分析,所述质谱仪设置为下列优化调谐参数:帘气体35psi下,在喷雾电压-4500伏,源温度

300ordm;C,源气体20磅,去聚电位-70 V和入口潜在-10五碰撞诱导解离(CID)与下列参数进行:碰撞单元出口电势发-15V,和碰撞能量-35五

二、 结果

2.1 在PGPR奥尔9和/或盐胁迫的存在或不存在大豆根系分泌物的表征

使用如在材料和方法部分描述的水培系统,获得大豆根系分泌物。不同根分泌物的初始和最终pH值进行了测定,并在在Aur9的存在下,也细菌的最初和最后的号码(表1)中得到的流出物的情况下。因此,大豆根分泌物酸化在Aur9(表1)的存在或不存在营养溶液。相反,当大豆植物暴露于盐胁迫,排泄物没有修改的初始pH值。最后,Aur9能够在根分泌物两个数量级增长有或没有盐胁迫(表1)。

大豆植株后7天的水耕栽培系统的正常根系发育。然而,当植物暴露于50mM NaCl中,根发育受到严重影响和根是(未示出数据)比没有盐胁迫栽培短得多。

为了研究在SMH12,诱导对大豆固氮结节形成的菌株的不同排出物的影响,进行了各种研究以分析其表面特性的影响。然而,SMH12无法正常在不同的液体大豆根系分泌物接种时长。因此,分析在细菌表面上的

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