細(xì)菌的趨化性研究文獻(xiàn)綜述1.1根癌農(nóng)桿菌的侵染過程根癌農(nóng)桿菌的侵染過程十分復(fù)雜。它非常具有趨化性也就是促使受傷的原生植物組織表面細(xì)胞會(huì)迅速產(chǎn)生許多糖類以及許多酚類化學(xué)物質(zhì),吸引其向接近受傷者的組織細(xì)胞集中，誘導(dǎo)其在ti質(zhì)粒內(nèi)產(chǎn)生vira等基因的正常表達(dá)[8]。以它形式表達(dá)的一種產(chǎn)物蛋白作用于一個(gè)T-DNA鏈并產(chǎn)生一個(gè)T?DNA鏈,接著轉(zhuǎn)化成包含T-DNA鏈的復(fù)合體,在多種植物以及其植物蛋白的共同相互作用下被植物體吸收入植物細(xì)胞核內(nèi)[9]。最后T-DNA整合進(jìn)入植物的基因中并表達(dá)產(chǎn)生了生物學(xué)效應(yīng)。1.2細(xì)菌趨化系統(tǒng)的作用機(jī)制趨化性對(duì)于運(yùn)動(dòng)的細(xì)菌而言是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性行為，是對(duì)環(huán)境中化學(xué)因子做出靠近或者遠(yuǎn)離的行為[10]。它能夠根據(jù)所處環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)的不同濃度梯度改變細(xì)菌自身運(yùn)動(dòng)的方向以及方式，這樣它便能夠探尋到最適宜的棲息場(chǎng)所。研究結(jié)果表明，細(xì)菌會(huì)向著最適合自身生存的生活環(huán)境所運(yùn)動(dòng)。趨化性不僅為細(xì)菌提供生存的優(yōu)勢(shì)，也參與了眾多生物學(xué)過程，包括病原菌對(duì)宿主的入侵、細(xì)菌對(duì)環(huán)境中土壤以及水資源中污染物的降解[11]。因此，對(duì)細(xì)菌趨化性的研究在生活中的作用十分顯著。細(xì)菌對(duì)各種有機(jī)化合物的再生降解利用能力較高是利用碳源和其他能源的一大優(yōu)勢(shì),這種能力已經(jīng)可以廣泛用來建設(shè)安全、有效和利用無需被二次污染的有機(jī)污染物的細(xì)菌生物能源修復(fù)處理系統(tǒng)[12]。趨化性反應(yīng)是一種細(xì)菌為了適應(yīng)體內(nèi)外界各種化學(xué)物在環(huán)境中的變化而自然作出的一種行為變化反應(yīng),是一種善于尋找碳源和利用能源的自然優(yōu)勢(shì)。細(xì)菌的趨化性研究能夠大大增強(qiáng)多種細(xì)菌在自然環(huán)境作用中的抗菌降解和對(duì)污染物的作用效果,細(xì)菌的趨化性與細(xì)菌降解性之間的相互關(guān)系科學(xué)研究已經(jīng)逐漸成為研究熱點(diǎn)[12]。早期趨化性的研究發(fā)現(xiàn)已經(jīng)引起了許多國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的極大興趣,如juliusadler用方法分析大腸桿菌的分子趨化運(yùn)動(dòng)行為,為詳細(xì)深入了解大腸細(xì)菌趨化性以及分子運(yùn)動(dòng)機(jī)制模型做了重要鋪墊[13]。1881年德國(guó)生物學(xué)家Engelman在研究光合作用過程中發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌喜歡向著氧氣豐富的區(qū)域進(jìn)行游動(dòng)。1888年P(guān)feffer利用實(shí)驗(yàn)裝置第一次觀察到了細(xì)菌的趨化現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)了不同微生物對(duì)不同化合物的趨近以及趨遠(yuǎn)的現(xiàn)象，這個(gè)研究裝置就是毛細(xì)管法檢測(cè)趨化性的原型[14]。并且兩位科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)是定向的不是沒有規(guī)律隨意的進(jìn)行移動(dòng)。1.3根癌農(nóng)桿菌趨化系統(tǒng)的研究近況根癌農(nóng)桿菌通常都是位于受傷植物的根圍附近且非常具有趨化性,即在植物的某些受傷植體組織內(nèi)部會(huì)不斷產(chǎn)生一些新的糖類和許多酚類化學(xué)物質(zhì)用以吸引這些根癌農(nóng)桿菌向這些受傷植物組織內(nèi)部集中。這是其與宿主相互作用的重要的第一個(gè)過程[15]。研究證明，主要兩種酚類物質(zhì)誘導(dǎo)物分別為鄰苯乙酰丁香酮和羧基乙酰丁香酮[16]，些酚類物質(zhì)主要在具有雙子葉豆科植物根部細(xì)胞壁中直接合成,通常不直接存在于具有單子葉型的植物中,這也是單子葉豆科植物不易被根癌農(nóng)桿菌直接侵染的重要原因。還可以發(fā)現(xiàn)些中性葡萄糖,如羥基l?阿拉伯葡萄糖等同樣起到誘導(dǎo)效果[17]。這些含酚類的物質(zhì)以及糖類的物質(zhì)不僅可以作為趨化物也能作為誘導(dǎo)物，即作為根瘤農(nóng)桿菌的趨化物和農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上Vir區(qū)毒基因的誘導(dǎo)物，活化Vir區(qū)毒基因，致使T-DNA加工和轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致整個(gè)植物細(xì)胞被侵染。1998年,Wright等人在實(shí)驗(yàn)過程中利用苜蓿中華根瘤菌[18]的異源探針預(yù)測(cè)岀根癌農(nóng)桿菌中的趨化性操縱子區(qū)域，之后的研究結(jié)果還表明,cherY1,cheY2,cheB,cheR基因的缺失都使農(nóng)桿菌的趨化性受到不同程度的影響。此后，根癌農(nóng)桿菌趨化性沒有后續(xù)的研究，尤其是趨化操縱子內(nèi)部基因的功能大多數(shù)都沒有被探知。但是此前已有綜述文章提出，在苜蓿中華根瘤菌的趨化操縱子中，最后一個(gè)基因在趨化性中起到重要作用，但具體功能未得到很好解釋[19]。與該基因具有較高同源性的，根癌農(nóng)桿菌趨化操縱子中的基因atu0522的基因功能也未得到詮釋。參考文獻(xiàn)1

MinliangGuo,ZhiweiHuang,JingYang.IsthereanycrosstalkbetweenthechemotaxisandvirulenceinductionsignalinginAgrobacteriumtumefaciens?[J].BiotechnologyAdvances,2017,35(4).2

周清璇.

根癌農(nóng)桿菌趨化操縱子中甲基受體趨化蛋白編碼基因atu0514的功能鑒定[D].揚(yáng)州大學(xué),2020.3

朱豐梅,吳則東.甜菜根癭瘤畸形病[J].中國(guó)糖料,2017,39(06):71-73.4

董福雙,張艷敏,呂孟雨,楊帆,高義平,王海波.植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的進(jìn)展存在問題及突破方向[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,15(03):57-65.5

張海芹,劉雅莉,張鋒,劉愛玲.根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的葡萄風(fēng)信子遺傳轉(zhuǎn)化體系[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2017,45(02):135-142.6

張潔,周巖.根癌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化單子葉植物的研究進(jìn)展與對(duì)策[J].生物技術(shù)通報(bào),2013(05):7-14..7牛淑慶,陳麗,李雨欣,田佶,姚允聰,張杰.根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)蘋果愈傷組織遺傳轉(zhuǎn)化體系的優(yōu)化[J].北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),2021,36(01):37-41.8

BartonIanS.,EaganJustinL.,NievesOteroPriscilaA.,ReynoldsIanP.,PlattThomasG.,FuquaClay.Co-dependentandInterdigitated:DualQuorumSensingSystemsRegulateConjugativeTransferoftheTiPlasmidandtheAtMegaplasmidinAgrobacteriumtumefaciens15955[J].FrontiersinMicrobiology,2021.9

王根平,張婷,師志剛,程汝宏.農(nóng)桿菌T-DNA傳遞相關(guān)基因研究進(jìn)展[J].分子植物育種,2017,15(05):1752-1761.10

李茹,陳鵬.細(xì)菌趨化性的信號(hào)傳導(dǎo)及調(diào)節(jié)機(jī)制研究進(jìn)展[J].生物技術(shù)通,2011(11):54-57.11

Jiao

Meng,Jiaqi

Bai,Jingyu

Chen.

Transcriptomic

analysis

reveals

the

role

of

RcsB

in

suppressing

bacterial

chemotaxis,

flagellar

assembly

and

infection

in

Yersinia

enterocolitica[J].

Current

Genetics,2020,66(prepublish).12

HazelbauerGeraldL,FalkeJosephJ,ParkinsonJohnS.Bacterialchemoreceptors:high-performancesignalinginnetworkedarrays.[J].Trendsinbiochemicalsciences,2008,33(1).13

陶安泰.

超分辨顯微技術(shù)中光激活熒光蛋白性質(zhì)的測(cè)定及大腸桿菌趨化信號(hào)與運(yùn)動(dòng)行為的關(guān)聯(lián)研究[D].中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué),2020.14

孔秀花,湯恒.核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的美育教學(xué)——以“捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)”為例[J].高考，2021(20):143-144.15

EmmaLWright,WilliamJDeakin,CharlesHShaw.AchemotaxisclusterfromAgrobacteriumtumefaciens[J].Gene,1998,220(1).16

JaklMichal,Kova?Ishak,?avarZeljkovi?Sanj